Más información sobre la geometría de los rieles guía dobles.

Los sistemas de guía lineal incluyen rieles, guías y guías. La industria los clasifica en varios tipos básicos, como rieles de perfil, guías para cajones, rodamientos lineales, ruedas guía y cojinetes lisos. Una configuración típica incluye un riel o eje, carros y patines. También se distinguen por el método de contacto, ya sea deslizante o rodante.

Una función importante de las guías de rodadura 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 los aparatos de inspección que requieren un posicionamiento de alta precisión son una buena aplicación para las guías lineales. En el caso de una máquina herramienta de corte, se utilizan guías lineales en lugar de rodamientos de movimiento lineal de contacto deslizante para afrontar el aumento de temperatura y los problemas de durabilidad asociados con velocidades de avance cada vez mayores.

La aplicación clásica de los rieles de perfil se encuentra en la industria de las máquinas herramienta, donde la capacidad de carga, la rigidez y la precisión son fundamentales. 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 sin problemas cuando se montan en superficies menos que perfectas, definidas como aquellas que tienen 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 su necesidad de lubricación.

Algunas aplicaciones que exigen una precisión y exactitud extremadamente altas utilizan cojinetes de flotación por fluido para lograr la máxima exactitud posible. Estos son cojinetes hidrostáticos o aerostáticos que utilizan un fluido a alta presión entre el riel y el carro. Son más costosos y difíciles de fabricar que otras opciones lineales, pero ofrecen la máxima precisión.

Las consideraciones importantes para elegir una guía de rodamiento 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. En ocasiones, también se requiere precarga, dependiendo de los requisitos de la aplicación. La lubricación es otro factor importante, al igual que cualquier método para minimizar la contaminación del sistema de guía lineal por factores ambientales como el polvo y otros contaminantes mediante fuelles o sellos especiales.

Los rieles y rodamientos de guía lineal ofrecen alta rigidez y buena precisión de desplazamiento. Soportan no solo cargas descendentes, ascendentes y laterales, sino también cargas radiales o de momento. Por supuesto, cuanto mayor sea el tamaño del sistema de riel y rodamiento lineal, mayor será su capacidad de momento, pero la disposición de las pistas de rodadura (frontal o adosada) también influye en la capacidad de carga radial 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, resulta en un brazo de momento más corto a lo largo del cual se aplican las cargas en voladizo, lo que reduce la capacidad de carga de momento. La disposición espalda con espalda (también conocida como disposición en O) proporciona un brazo de momento más grande y proporciona mayores capacidades de carga de momento.

Pero incluso con la disposición adosada, las guías lineales presentan una distancia relativamente corta entre las pistas de rodadura (esencialmente igual al ancho del riel), lo que limita su capacidad para soportar momentos de rodadura, causados ​​por cargas en voladizo en la dirección Y. Para contrarrestar esta limitación, el uso de dos rieles en paralelo, con uno o dos rodamientos en cada riel, permite descomponer el momento de rodadura en fuerzas sobre cada bloque de rodamiento. Dado que los rodamientos lineales tienen una capacidad mucho mayor para fuerzas que para momentos (especialmente momentos de rodadura), la vida útil del rodamiento puede aumentar significativamente. Otra ventaja de usar rieles de guía dobles y permitir que los momentos se descompongan en fuerzas es que los rodamientos lineales generalmente se deforman 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) integrado entre ellos. Si bien no es imprescindible que el accionamiento esté centrado entre los rieles guía, esto ayuda a garantizar una carga uniforme en todos los rodamientos y reduce el dentado, o fuerzas de accionamiento 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 que proporcionan los rieles guía dobles.