Más sobre la geometría de los carriles guía dobles.

Los sistemas de guía lineal incluyen rieles guía, correderas y guías. La industria también los clasifica en algunos tipos básicos, incluidos rieles perfilados, guías para cajones, rodamientos lineales, ruedas guía y cojinetes lisos. Una disposición típica incluye un carril o eje, y carros y patines. También se pueden distinguir por el método de contacto, ya sea deslizante o rodante.

Una función importante de las guías rodantes es reducir la fricción en las máquinas. Se utilizan en diversas aplicaciones, desde dispositivos avanzados de fabricación de semiconductores hasta grandes máquinas herramienta y equipos de construcción.

Los equipos de fabricación de semiconductores o aparatos de inspección que requieren un posicionamiento de alta precisión son una buena aplicación para guías lineales. En el caso de una máquina herramienta para corte, se utilizan guías lineales en lugar de cojinetes de movimiento lineal de contacto deslizante para hacer frente a los problemas de aumento de temperatura y durabilidad asociados con velocidades de avance cada vez mayores.

La aplicación clásica de los carriles perfilados es la industria de las máquinas herramienta, donde la capacidad de carga, la rigidez y la precisión son primordiales. En equipos médicos como tomografías computarizadas, resonancias magnéticas y máquinas de rayos X, los rieles cuadrados son más comunes.

Por otro lado, los rieles redondos pueden ofrecer varias ventajas, una de las cuales es la capacidad de funcionar suavemente cuando se montan en superficies que no son perfectas, definidas como un error de planitud de más de 150 μm/m.

Para aplicaciones de salas blancas y procesamiento de alimentos que no toleran la contaminación, las guías lineales que utilizan elementos rodantes (así como sistemas de cojinetes lisos) no son adecuadas debido a sus requisitos de lubricación.

Algunas aplicaciones que exigen precisión y exactitud extremadamente altas utilizan rodamientos flotantes por fluido para obtener la mayor exactitud y exactitud posibles. Se trata de cojinetes hidrostáticos o aerostáticos que utilizan un fluido a alta presión entre el carril y el carro. Son más caras y más difíciles de fabricar que otras opciones lineales, pero obtienen la máxima precisión y exactitud.

Las consideraciones importantes para elegir una guía rodante de movimiento lineal incluyen la carga (tanto estática como aplicada), la carrera y la velocidad, así como la precisión y exactitud deseadas y la vida útil requerida. A veces también es necesaria la precarga según los requisitos de la aplicación. La lubricación es otra consideración importante, al igual que cualquier método para minimizar la contaminación del sistema de guía lineal por factores ambientales como polvo y otros contaminantes utilizando fuelles o sellos especiales.

Los carriles guía lineales y los rodamientos ofrecen una gran rigidez y una buena precisión de desplazamiento. Pueden soportar no sólo cargas hacia abajo, hacia arriba y laterales, sino que también pueden soportar cargas voladizas o de momento. Por supuesto, cuanto más grande sea el riel lineal y el sistema de rodamientos, mayor será la capacidad de momento que tendrá, pero la disposición de las pistas de rodadura (cara a cara o espalda con espalda) también influye en la cantidad de carga sobresaliente que puede soportar. .

Si bien el diseño cara a cara (también conocido como disposición en X) proporciona capacidades de carga iguales en todas las direcciones, da como resultado un brazo de momento más corto a lo largo del cual se aplican las cargas sobresalientes, lo que reduce la capacidad de carga de momento. La disposición espalda con espalda (también conocida como disposición O) proporciona un brazo de momento más grande y proporciona mayores capacidades de carga de momento.

Pero incluso con la disposición espalda con espalda, las guías lineales tienen una distancia relativamente corta entre las pistas de rodadura (esencialmente igual al ancho del riel) lo que limita su capacidad para manejar los momentos de balanceo, que son causados ​​por cargas que sobresalen en la dirección Y. . Para contrarrestar esta limitación, el uso de dos rieles en paralelo (con uno o dos cojinetes en cada riel) permite que el momento de balanceo se resuelva en fuerzas en cada bloque de cojinete. Debido a que los rodamientos lineales tienen una capacidad mucho mayor para fuerzas que para momentos (especialmente momentos de rodadura), la vida útil del rodamiento se puede aumentar significativamente. Otro beneficio de utilizar rieles guía duales y permitir que los momentos se resuelvan en fuerzas es que los rodamientos lineales generalmente se desvían menos bajo fuerzas puras que bajo cargas de momento.

Muchos diseños de actuadores lineales incluyen dos rieles en paralelo con el mecanismo de accionamiento (correa, tornillo o motor lineal) incorporado entre los rieles. Si bien no es imperativo que la transmisión esté centrada entre los rieles guía, hacerlo ayuda a garantizar una carga uniforme en todos los rodamientos y reduce el dentado o las fuerzas de transmisión desiguales en cada riel y juego de rodamientos. Esta disposición también reduce la altura del actuador, haciéndolo relativamente compacto dada la alta capacidad de carga y momento proporcionada por los carriles guía duales.