Y compris les robots cartésiens, les systèmes de portique et les tables XY.

Les guides et systèmes linéaires sont généralement soumis à des forces linéaires dues aux charges descendantes, ascendantes et latérales, ainsi qu'à des forces de rotation dues aux charges en porte-à-faux. Les forces de rotation, également appelées forces de moment, sont généralement définies comme le roulis, le tangage et le lacet, selon l'axe autour duquel le système tente de tourner.

Pour définir le roulis, le tangage et le lacet dans les systèmes linéaires, nous devons d’abord établir les trois axes principaux : X, Y et Z.

Les deux axes du plan horizontal sont généralement définis par X et Y, l'axe X étant dans la direction du mouvement. L'axe Y est orthogonal (perpendiculaire) à la direction du mouvement et se situe également dans le plan horizontal. L'axe Z est orthogonal aux axes X et Y, mais il est situé dans le plan vertical. (Pour trouver la direction positive de l'axe Z, utilisez la règle de la main droite : pointez l'index dans la direction positive de X, puis repliez-le dans la direction positive de Y, et le pouce indiquera la direction positive de Z.)

Le roulis, le tangage et le lacet sont des forces de rotation, ou moments, autour des axes X, Y et Z. Tout comme les forces linéaires pures, ces moments doivent être pris en compte lors du calcul de la durée de vie des roulements ou de la détermination de la capacité d'un système linéaire à supporter des charges statiques.

Roulis : Un moment de roulis est une force qui tente de faire tourner un système autour de son axe X, d'un côté à l'autre. Un bon exemple de roulis est l'inclinaison d'un avion.

Tangage : Un moment de tangage vise à provoquer la rotation d'un système autour de son axe Y, d'avant en arrière. Pour visualiser le tangage, imaginez le nez d'un avion pointant vers le bas ou vers le haut.

Lacet : Le lacet se produit lorsqu'une force tente de faire tourner un système autour de son axe Z. Pour visualiser le lacet, imaginez un modèle réduit d'avion suspendu à une corde. Si le vent souffle correctement, les ailes et le nez de l'avion restent à l'horizontale (sans roulis ni tangage), mais il tourne autour de la corde à laquelle il est suspendu. C'est le lacet.

Les moments de tangage et de lacet exercent des charges excessives sur les billes situées aux extrémités d'un roulement linéaire, une condition parfois appelée charge de bord.

Comment contrer les moments de roulis, de tangage et de lacet

Les guidages et systèmes linéaires ont une capacité supérieure aux forces linéaires pures, ce qui permet de convertir ces forces en forces linéaires, ce qui peut augmenter considérablement la durée de vie des roulements et réduire la déflexion. Pour les moments de roulis, il est possible d'utiliser deux guidages linéaires en parallèle, avec un ou deux roulements par guidage. Cela convertit les forces de roulis en charges pures descendantes et de décollage sur chaque roulement.

De même, l'utilisation de deux roulements sur un même guide permet d'éliminer les forces de moment de tangage et de les convertir en charges descendantes et de décollage pures sur chaque roulement. L'utilisation de deux roulements sur un même guide permet également de contrer les forces de moment de lacet, mais dans ce cas, les forces résultantes sont des forces latérales sur chaque roulement.