Kuulan palautusjärjestelmät, kuulusruuvin valinta ja palloruuvin voitelu.

Oikean palloruuvin määrittäminen tietylle sovellukselle varmistaa koneen tarkkuuden, toistettavuuden ja käyttöikön minimoimalla kokonaiskustannukset.

Kuuliruuviveto kääntää kiertoliikkeen lineaariseen liikkeeseen tai päinvastoin ja voi levittää tai kestää korkeita työntövoimaa - 750 000 lb: n staattista kapasiteettia käyttämällä Ø6.000 tuumaa. Kuuliruuvikokoonpanoa - tehokkuudella, joka on tyypillisesti yli 90%. Kuuliruuvit ohjaavat opasta, tukevat, etsivät ja siirtävät komponentteja ja tuotteita tarkasti automaatiosovelluksissa.

Kuulusruuviveto koostuu palloruuvista ja pallumutterista, jossa on kierrättäviä kuulalaakereita. Ruuvin ja mutterin välinen rajapinta valmistetaan kuulalaakereilla, jotka rullaavat vastaavia muotoja palloruuvissa ja kuulalumutterissa. Kuulakorvikuorma on jaettu suurelle määrälle kuulalaakereita siten, että jokaiselle pallolle kohdistuu suhteellisen alhainen kuorma. Kelauselementtien takia kuulusruuvivedessä on erittäin alhainen kitkakerroin, mikä vastaa suurta mekaanista hyötysuhdetta.

Keskeinen ero kuuluuruuksien ja lyijäruuvien välillä on kierrättävien kuulalaakereiden käyttö kuuloruuvissa kitkan minimoimiseksi ja tehokkuuden maksimoimiseksi. Kuuliruuvit ovat kalliimpia kuin lyijyruuvit, mutta niiden kyky kuljettaa korkeat kuormat, saavuttaa nopean nopeuden ja tarjota ennustettavan elämän tekevät niistä hyvin niiden lisäkustannusten arvoisia monille sovelluksille.

Kuuliruuvivedet tarjoavat tyypillisesti mekaanisen tehokkuuden yli 90%, joten niiden kustannukset korvaavat usein vähentyneet tehovaatimukset. Kuormituskapasiteetti, pidempi käyttöikä ja palloruuvien ennustettavissa oleva luotettavuus ovat etuja lyijyruuveihin verrattuna.

Toistettavuus ja tarkkuus

Tarkkuus on mitta siitä, kuinka läheisesti liikejärjestelmä lähestyy komentoasemaa, ja se määritellään odotetun ja todellisen sijainnin välillä maksimivirheeksi. Toistettavuus määritellään paikannusjärjestelmän kyvyn palata sijaintiin toiminnan aikana. Kuulusruuvi -asemat toimittavat erinomaisen toistettavuuden (takaisku on riippuvainen kuulalaakerin halkaisijasta, mutta tyypillisesti välillä 0,005 - 0,015 tuumaa) ja tarkkuus (± 0,004 tuumaa ./ft tarkkuuskuuliruuveille ja ± 0,0005 in./f -plus).

Lyijytarkkuus on yleisin palloruuvin tarkkuuden mitta. Lyijy viittaa siihen, kuinka pitkälle pyörimätön kuulumutteri kulkee ruuvin yhdellä 360 ° käännöksellä. Lyijytarkkuus mitataan sallittuna matkavaihteluina (todellinen sijainti verrattuna teoreettiseen sijaintiin) jalkaa kohti tai 300 mm: ää kohden. Kuuliruuveja tarjotaan tarkkuus- ja kuljetusluokissa, ja tarkkuus plus luokka hallitsee tiukasti lyijyvirheen kertymistä koko matkan pituudella.

Takaiskäyttö on vapaan liikkeen mutterin ja ruuvin välillä, ja sitä voidaan mitata aksiaalisesti ja säteittäisesti. Paras tapa mitata aksiaalista takaiskua on kiinnittää ruuvi liikkeeltä ja työntää aksiaalisesti ja vetää pallumutteria samalla kun mitataan sen liikettä valintaosoittimella. Takaiskäyttö voidaan myös mitata asettamalla valintaosoitus järjestelmään kuulusmutteriin ja ajamalla se yhden tuuman eteenpäin ja takaisin alkuperäiseen asentoon. Vaihtelu nollasta on takaisku. Toistettavuus on yksinkertaisesti palloruuvin takaiskun kvantitatiivinen arvo.

Ei-esitetyllä pallomutterilla on sisäisiä välttöjä komponenttien välillä, mikä tarkoittaa, että takaisku on olemassa. Preloadoitua pallumutteria ei ole aksiaalinen välys, ja siksi se eliminoi takaiskua ja lisää myöhemmin jäykkyyttä. Preload lisää myös ruuvin kääntämiseen tarvittavaa vääntömomenttia ja mitataan preload -prosenttimäärällä dynaamiseen kapasiteettiin (pallumutteri, jonka dynaaminen kapasiteetti on 1500 lb ja esikuormitusten luokitus 10%: lla on 150 lb sisäinen esikuorma). Tarkkuuslankapalloruuveja käytetään yleensä ilman esikuorma. Kuulakorun esikulmitteleminen parantaa toistettavuutta poistamalla takaisku, mutta ei vaikuta tarkkuuteen.

Preloadadoituja kuulumuttereita on saatavana tarkkuus- ja ruuveilla ja valitse tarkkuusruuvituotteet. Niiden kustannukset ovat korkeammat kuin ei-lähettämättömät mutterit monimutkaisuuden, ylimääräisen koneistuksen, kokoonpanon ja todentamisen/mittauksen vuoksi. Kuuliruuvin kokoonpanot voidaan ennustaa kaksois- tai yhden mutterin kokoonpanoilla. Esikuormitusta on kolme päätyyppiä - yhden mutterin ylisuuria palloa (4 pisteen kosketus), yhden mutterin ohitusjohto (2 pisteen kosketus) ja kaksinkertainen mutteri (2 pisteen kosketus). Yhden mutterin preload ylläpitää pienintä pakkauskokoa säilyttäen samalla täyden kuormituksen kapasiteetin. Ohita lyijypullomutterit ovat puolet samankokoisten yksipähkinöiden kapasiteetista, koska vain puolet kuulalaakereista ladataan kumpaankin suuntaan. Kaksinkertainen mutteri Preload -kokoonpanoilla on sama kuormituskapasiteetti kuin yksi mutteri, koska vain yksi kuulumutteri ladataan kumpaankin suuntaan.

Palloruuvien valmistukseen on monia menetelmiä, vaikka ne tyypillisesti luokitellaan kahteen luokkaan - tarkkuus ja tarkkuus plus. Tarkkuusvallan palloruuvin kilpailu muodostuu kylmän valssausprosessin avulla. Mutteri on koneistettu vastaamaan ruuvin suorituskykyä. Tämä lähestymistapa tarjoaa kohtuullisen tarkkuuden luokkaa ± 0,004 tuumaa. Tarkkuus-plus-kierteisen palloruuvien ruuvi ja mutteri tuotetaan tarkkuushiomalla. Precision-plus-kierrepalloruuvit tarjoavat paljon suuremman tarkkuuden ± 0,0005 tuumaa. Tarkkuuden ja kierteisen palloruuvin kustannukset ovat korkeammat kuin tarkkuusruuvit korkeamman käsittelyajan vuoksi.

Pallopalautusjärjestelmät

Yleisesti käytetään kolmea erityyppistä pallopalautusjärjestelmää. Ulkoiset paluuputket, joita käytetään tyypillisesti tuuman ruuveissa, ovat kustannustehokkaita ja helppo asentaa, ylläpitää ja korjata. Sisäisen painikkeen palautusjärjestelmiä käytetään tyypillisesti alhaisissa lyijyruuveissa. Ne ovat kompakteja, ilman ulkoisia säteittäisiä ulkonemia kiinnitysten vaikeuttamiseksi ja vähemmän melua ja tärinää kuin ulkoiset palautukset. Sisäisiä painikkeen palautusjärjestelmiä käytetään usein 4-pisteisessä kosketuksessa, yhden mutterin ja esikuormituskokoonpanoissa. Sisäisiä päätykorkin palautuksia käytetään tyypillisesti korkeissa lyijyruuveissa. Ne ovat kompakteja ilman ulkoisia säteittäisiä ulkonemia kiinnitysten vaikeuttamiseksi. Niiden melu ja värähtely ovat myös alhaiset verrattuna ulkoisiin tuottoihin.

Palloruuvin valinta

Palloruuvikokoonpano, joka tarjoaa tietyn sovelluksen määritellyn kuormituksen ja elämän, valitaan parhaiten iteratiivisen prosessin kautta. Suunnittelukuormitusta, järjestelmän suuntausta, matkanpituutta, vaadittua käyttöikää ja vaadittua nopeutta käytetään palloruuvikonsermin halkaisijan ja lyijyn määrittämiseen. Yksittäiset palloruuvikomponentit valitaan sitten tarkkuuden ja toistettavuusvaatimuksen, mittasuhteiden, asennuskokoonpanon, käytettävissä olevien tehontarpeiden ja ympäristöolosuhteiden perusteella.

Aloita määrittämällä sovelluksesta vaadittava paikannustarkkuus ja toistettavuus. Kahdessa pääluokassa tuotetaan tuumaa palloruuveja - kuljetus ja tarkkuus plus. Kuljetusluokan palloruuveja käytetään sovelluksissa, jotka vaativat vain karkeaa liikettä tai käyttäviä lineaarista palautetta paikallista sijaintia varten. Tarkkuus-plus-luokkapalloruuveja käytetään siellä, missä tarkka ja toistettava paikannus on kriittinen. Kuljetusluokan ruuvit mahdollistavat suuremman kumulatiivisen variaation ruuvin hyödyllisen pituuden yli. Tarkkuus plus -luokkaiset ruuvit sisältävät lyijyvirheen kertymisen tarkkaan sijaintiin ruuvin koko hyödyllisen pituuden aikana.

Määritä, kuinka palloruuvikokoonpano asennetaan koneeseen. Päättyjen tuet ja matkaetäisyys määrää palloruuvin kuormitus- ja nopeusrajoitukset.

Jännityksen palloruuvi pystyy käsittelemään kuormia mutterin nimelliskapasiteettiin saakka. Puristuksen pallumutterin avulla valmistajalta on saatavana puristusta lastauskaaviota, jotta voit valita palloruuvin halkaisijan, joka täyttää tai ylittää suunnittelukuorman. Kaikki ruuvit, joissa käyrät, jotka kulkevat esimerkiksi piirretyn pisteen läpi, sopivat, sopivat seuraavaan esimerkkisovellukseen. Tässä kaaviossa esitetyt sopivat puristuskuormat eivät ole ylittämättä staattista kuormituskapasiteettia, kuten yksittäisen kuulumutterikokoonpanon luokitustaulukossa on annettu. Siten, pituudella 85 tuumaa (2159 mm), järjestelmäkuormitus 30 000 lb (133 500 N) ja yhden pään päätyki palloruuvin kokoonpano.

Laske palloruuvin lyijy, joka tuottaa nopeusvaatimuksen seuraavan kaavan avulla.

Lyijy (in.) = Travelrate (in. Min.-1)/rpm

Sovelluksen elinajanodotteen määrittäminen

Kokoonpanon käyttöikä voidaan laskea käyttämällä jokaiselle pallomutterille määritettyä dynaamista kuormitusluokitusta. Kaikki pallumutterit, joissa käyrät kulkevat läpi tai ovat piirretyn pisteen yläpuolella, sopivat esimerkkiin. Tässä kaaviossa esitetyt sopivat elinajanodotukset eivät ole ylittäneet staattista kuormituskapasiteettia, kuten yksittäisen kuulumutterin kokoonpanon luokitustaulukossa on annettu. Tässä esimerkissä haluamasi soveltaminen (kokonaismatka) on 50,8 miljoonaa mm 2 miljoonaa tuumaa. Sitten normaali käyttökuorma on 10 000 naulaa (44 500 N).

Ruuvin kriittinen nopeus määrittäminen

Kriittinen ruuvin nopeus on tila, jossa kokoonpanon kierto nopeus asettaa harmoniset värähtelyt. Kriittinen nopeus riippuu ruuvin juuren halkaisijasta, tukemattomasta pituudesta ja päätytuen kokoonpanosta. Useimmissa valmistajakaavioissa kaikki ruuvit, joissa käyrät kulkevat piirretyn pisteen läpi tai yläpuolella ja oikealla puolella, sopivat seuraavaan esimerkkiin. Neljä pään kiinnityspiirroksia osoittavat laakerit kokoonpanot pyörivän akselin tukemiseksi, ja kaavio näyttää näiden olosuhteiden vaikutuksen kriittiseen akselin nopeuteen tukemattoman ruuvin pituuden suhteen. Tämän kaavion esittämät hyväksyttävät nopeudet koskevat valittua ruuviakselia, eivätkä ne ole osoitettu kaikkien niihin liittyvien kuulumutterikokoonpanojen saavuttamiselle.

Jos kuorma, käyttöiän ja nopeuslaskelmat vahvistavat, että valittu palloruuvikokoonpano täyttää tai ylittää suunnitteluvaatimukset, siirry seuraavaan vaiheeseen. Jos ei, suuremmat halkaisijaltaan ruuvit lisäävät kuormituskapasiteettia ja lisäävät nopeusluokitusta. Pienemmät johdot vähentävät lineaarista nopeutta (olettaen, että moottorin syöttönopeus), lisää moottorin nopeutta (olettaen vakiona lineaarinen nopeus) ja vähentävät vaadittavaa tulomomenttia. Suuremmat johdot lisäävät lineaarista nopeutta (olettaen, että vakiona syöttömoottorin nopeus), vähentävät sisääntulomoottorin nopeutta (olettaen vakiona lineaarinen nopeus) ja lisäävät tarvittavaa syöttömomenttia.

Määritä, kuinka pallomutteri liitetään sovellukseen. Kuulumutterin laippa on tyypillinen menetelmä pallumutterin kiinnittämiseksi kuormaan. Kierteiset kuulumutterit ja lieriömäiset kuulalumutterit ovat vaihtoehtoisia tapoja tarjota rajapinta.

Preloadoitut pallomutterit eliminoivat järjestelmän takaiskun ja lisäävät jäykkyyttä. Pyyhkimen sarjat suojaavat kokoonpanoa epäpuhtauksilta ja sisältävät voitelua. Laakerit tukevat ja päätykoneet ovat saatavana myös useimpiin palloruuveihin.

Palloruuvit on käsiteltävä huolellisesti ennen asianmukaista asennusta. Kuulalaakereiden iskut voivat vahingoittaa laakerikilpailuja brinellingin tai halkeilun kautta. Ruuvin korkeat kuormat tai taipuminen voi johtaa taivutukseen. On tärkeää pitää kokoonpano pakattuna ja voideltuna ja varastoituna puhtaalla, kuivalla alueella, koska roskat ja saastuminen voivat hillojen kierrätysraidat ja korkea kosteus tai sade voi aiheuttaa korroosiota.

Järjestelmän kiinnitys on toinen tärkeä näkökohta. Kuulumutteri tulisi ladata vain aksiaalisesti, koska mikä tahansa säteittäinen kuormitus vähentää merkittävästi kokoonpanon suorituskykyä. Kokoonpano tulisi myös kohdistaa oikein käyttöjärjestelmän, laakereiden ja kuorman kanssa optimaalisen suorituskyvyn ja elämän saavuttamiseksi.

Palloruuvi voitelu

Palloruuvikokoonpanoa ei tule koskaan ajaa ilman asianmukaista voitelua. Voiteluaineet ylläpitävät palloruuviruuvikokoonpanojen alhaisen kitkaetu minimoimalla pallojen ja urien välinen valssauskestävyys ja vierekkäisten pallojen välinen liukuva kitka.

Öljyä voidaan levittää ohjattavalla virtausnopeudella suoraan tarpeen pisteeseen, ja se puhdistaa epäpuhtaudet, kun se kulkee kuulumutterin läpi. Se voi myös tarjota jäähdytystä. Toisaalta pumppu- ja mittausjärjestelmää tarvitaan öljyn levittämiseksi oikein, koska öljyllä on myös potentiaali saastuttaa prosessinesteitä.

Rasva on halvempaa ja vaatii harvempaa levitystä kuin öljy, eikä se saastuta prosessinesteitä. Toisaalta rasvaa on vaikea pitää pallumutterin sisällä ja sillä on taipumus rakentaa pallomutterin matkan päihin, missä se kerää siruja ja hankaavia hiukkasia. Vanhan rasvan yhteensopimattomuus uudelleenvoidatusrasvalla voi aiheuttaa ongelman, joten on tärkeää tarkistaa yhteensopivuus. Kuormitusrasva voi auttaa pidentämään kokoonpanon käyttöikää, mutta kokonaiskuormitus ei muutu.