كان التحدي لأنظمة الأتمتة الميكانيكية في الماضي هو التحويل الناجح للحركة الدورانية من المحركات الكهربائية أو الميكانيكية إلى أشكال مفيدة من الحركة الخطية. يمثل نظام حزام النقل أحد أول تطبيقات الروتاري إلى التحويل الخطي لاستخدامها في بيئة الإنتاج. هذه الأنظمة قادرة على نقل مجموعة واسعة من المواد الخام وقطع العمل بطريقة أكثر كفاءة مما يمكن أن يتم تحقيقه سابقًا عن طريق استخدام القوى الميكانيكية الغاشمة وهي مفيدة للغاية في بيئات الإنتاج.

اليوم ، أسفرت الأعمال الهندسية المهمة في مجال تحويل الحركة الدوارة عن فئة متنوعة من المشغلات الميكانيكية الخطية والتي تعد مفيدة لمجموعة واسعة من تطبيقات الأتمتة المتقدمة. يتمثل التحدي في اختيار مشغل مناسب للوظائف المطلوبة ، سواء كان ذلك ببساطة حركة المواد الخام في بيئة التصنيع أو بناء أنظمة حركة أكثر تقدماً مصممة لنقل الأدوات إلى مواقع دقيقة.

من أجل تحديد المشغل الميكانيكي الخطي المناسب ، يجب أن تؤخذ بعض الاعتبارات المهمة ، مثل سعة الحمل المطلوبة ، أو قوة الدفع ، ومسافة السكتة الدماغية اللازمة ، في الاعتبار. في حين أن هذه الاعتبارات الأولية ، فإن البعض الآخر مثل عبء الصيانة يلعبون بالتأكيد دورًا مهمًا أيضًا.

يتم التمييز بين نوعين من المشغلات الخطية الميكانيكية من خلال آليات محرك الأقراص الخاصة بهم- المحركات المسمار المسمار التي تعتمد على الحزام والكرة. يتم استخدام كلا النوعين في أنواع مماثلة من التطبيقات ، لكن الاثنين يختلفان بشكل كبير في الوظيفة. يمتلك كل نوع نقاط قوة فريدة وقيود مهمة يجب مراعاتها بعناية في اختيار المشغل.

المحركات التي تحركها الحزام

يعمل المحرك الذي يحركه الحزام بموجب نفس مبادئ نظام حزام النقل. يترجم محرك الحزام الحركة الدوارة إلى الحركة الخطية عبر حزام توقيت متصل بين بكرتين دائريتين. عادةً ما يكون حزام التوقيت مصنوعًا من المطاط اللامع المقوى بالألياف ، ولكن العديد من مواد الحزام الأخرى متاحة لتطبيقات أكثر تطلبًا. يحتوي الحزام على أسنان تتفاعل مع بكرات الدوار لنقل عزم الدوران بكفاءة ومنع الانزلاق. يتم إرفاق محرك الحزام داخل جسم الألومنيوم بينما يركب النقل في الأعلى ، وعادة ما تكون واجهة عمود القيادة عموديًا على جانب المشغل.

محركات برغي مدفوعة بالكرة

يعد المبدأ الأساسي وراء مشغل المسمار الذي يحركه الكرة في الأساس تحسناً على نظام المسمار الرصاص. في المحركات المسمار المسمار بالكرة ، يدفع دوران المسمار الكروي النقل المكون من صمولة الكرة/المثبتة بسبب حقيقة أن الواجهة بين مسمار المسمار والكرة هي في الأساس نظام محمل الكرة ، حيث الكرات الفولاذية الصلبة في لفة الجوز على طول سباق السباق. على غرار المحرك الذي يحركه الحزام ، يتم إرفاق مكونات القيادة في مشغل الكرة المسمار داخل جسم الألومنيوم بينما تتحرك العربة في الأعلى. على عكس المحركات التي يحركها الحزام ، تقع واجهة عمود القيادة تمشيا مع برغي الكرة ، خارج نهاية المشغل.

نقاط القوة والقيود في كل

تفضل المشغلات التي تعتمد على الحزام بشكل عام على التطبيقات التي تتطلب مسافات طويلة للسفر ، والتي يمكن تحقيقها أكثر فعالية من حيث التكلفة مما يمكن إنجازه من خلال مشغل مشابه للمسمار المسمار. بالإضافة إلى ذلك ، يكون المحرك الذي يحركه الحزام أكثر كفاءة بشكل عام ، ويمتلك عددًا أقل من الأجزاء المتحركة الحرجة ، مما يجعل الصيانة الأقل كثافة في العمل. على الرغم من ذلك ، فإن التوتر الكافي للحزام أمر بالغ الأهمية من أجل ضمان النقل السليم لعزم الدوران ، وعادة ما يكون إعادة توتر الحزام في فترات الصيانة الدورية أمرًا ضروريًا.

بدلاً من ذلك ، تشبه وحدة برغي الكرة بشكل وثيق نظام محمل الكرة المتداول ، وبالتالي فهي قادرة على حمل أحمال أعلى وتحقيق قوة دفع أعلى. لهذا السبب ، فإن المشغلات المسمار بالكرة مثالية في التطبيقات التي قد يكون فيها وضع الأحمال الثقيلة الكبيرة ضرورية إلى مستوى عالٍ من الدقة. قد تكون التزييت الدوري لمسمار الكرة مطلوبًا اعتمادًا على تصميم المشغل المحدد.

تكشف المقارنة الإضافية بين نوعين المشغلين عن عيوب إضافية للمشغل الذي يحركه الحزام ، على الرغم من بساطته وكفاءته. هناك حاجة إلى أحزمة أكثر سمكا لمتطلبات الحمل/الدفع العالي. تعتبر الأحزمة أيضًا عرضة للأحمال ، على الرغم من أن هذا القلق يمكن تخفيفه إلى حد ما من خلال الاختيار الدقيق لمواد الحزام التي يمكن أن تضيف قوة على حساب المرونة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لضعف الحزام إلى الاستطالة ، تميل دقة وضع محركات المسمار الكرة إلى أن تكون متفوقة على تلك الخاصة بالمشغلات التي يحركها الحزام. ولهذا السبب ، يفضل المشغلات المسمار المسمار للتطبيقات التي تتطلب درجات عالية من الموثوقية والتكرار على مدار الفترات الزمنية الممتدة. المحركات التي تحركها الكرة المسمار هي الخيار المفضل للتسارع العالي ومتطلبات الدفع العالية ، حيث أن بكرة محرك الحزام عرضة للانزلاق في الدوار تحت هذه المطالب المتكررة.

في الختام ، تعد المحركات التي تحركها الكرة المسمار هي الخيار الأفضل في التطبيقات التي يلزم وجود قوى عالية التحميل و/أو دفع ، إلى جانب تحديد موقع دقيق للغاية. ومع ذلك ، نظرًا لكفاءتها العالية والبساطة ، تظل المحركات التي تعتمد على الحزام الخيار الأفضل للتطبيقات ذات الأحمال المنخفضة ، خاصةً عندما تكون هناك حاجة إلى سرعات أعلى. يمكن أن تكون المحركات التي تعتمد على الحزام حلاً فعالًا من حيث التكلفة لتطبيقات السكتة الدماغية الطويلة. على الرغم من أن مهمة الاختيار بين المشغلات الميكانيكية المدعومة من الحزام والكرة قد تبدو شاقة. للوهلة الأولى ، توفر نقاط القوة والضعف لكل تصميم خيارات واضحة لكل تطبيق فريد.