बॉल रिटर्न सिस्टम, बॉल स्क्रू सेलेक्शन और बॉल स्क्रू स्नेहन।

किसी दिए गए एप्लिकेशन के लिए सही बॉल स्क्रू को निर्दिष्ट करने से स्वामित्व की कुल लागत को कम करते हुए मशीन सटीकता, दोहराव और जीवन सुनिश्चित होगा।

एक बॉल स्क्रू ड्राइव घूर्णी गति को रैखिक गति या इसके विपरीत में अनुवाद करता है और उच्च थ्रस्ट लोड्स को लागू या झेल सकता है - 750,000 एलबी स्थैतिक क्षमता का उपयोग ø6.000 का उपयोग करके। बॉल स्क्रू असेंबली -साथ दक्षता के साथ आमतौर पर 90%से अधिक। बॉल स्क्रू स्वचालन अनुप्रयोगों की एक सीमा में घटकों और उत्पादों को सटीक रूप से स्थानांतरित करने, सहायता, पता लगाने और सटीक रूप से मदद करते हैं।

एक बॉल स्क्रू ड्राइव में एक बॉल स्क्रू और एक बॉल नट होता है जिसमें बॉल बेयरिंग होती है। स्क्रू और नट के बीच का इंटरफ़ेस बॉल बेयरिंग द्वारा बनाया जाता है जो बॉल स्क्रू और बॉल नट में मिलान रूपों में रोल करते हैं। बॉल स्क्रू पर लोड को बड़ी संख्या में बॉल बेयरिंग पर वितरित किया जाता है ताकि प्रत्येक बॉल अपेक्षाकृत कम लोड के अधीन हो। अपने रोलिंग तत्वों के कारण, बॉल स्क्रू ड्राइव में घर्षण का बहुत कम गुणांक होता है, जो उच्च यांत्रिक दक्षता के बराबर होता है।

बॉल स्क्रू और लीड स्क्रू के बीच महत्वपूर्ण अंतर घर्षण को कम करने और दक्षता को अधिकतम करने के लिए बॉल स्क्रू में बॉल बेयरिंग को पुन: उपयोग करने का उपयोग है। बॉल स्क्रू लीड स्क्रू की तुलना में अधिक महंगा है, लेकिन उच्च भार ले जाने, तेज गति प्राप्त करने और एक पूर्वानुमानित जीवन देने की उनकी क्षमता उन्हें कई अनुप्रयोगों के लिए उनकी अतिरिक्त लागत के लायक बनाती है।

बॉल स्क्रू ड्राइव आमतौर पर 90%से अधिक यांत्रिक दक्षता प्रदान करती है, इसलिए उनकी लागत अक्सर कम बिजली की आवश्यकताओं से ऑफसेट होती है। बढ़ी हुई लोड क्षमता, लंबे समय तक जीवन, और बॉल स्क्रू की पूर्वानुमान योग्य विश्वसनीयता लीड स्क्रू पर फायदे हैं।

पुनरावृत्ति और सटीकता

सटीकता इस बात का एक उपाय है कि गति प्रणाली एक कमांड स्थिति के करीब पहुंचती है, और अपेक्षित और वास्तविक स्थिति के बीच अधिकतम त्रुटि के रूप में परिभाषित किया गया है। ऑपरेशन के दौरान किसी स्थान पर लौटने के लिए पोजिशनिंग सिस्टम की क्षमता के रूप में रिपीटबिलिटी को परिभाषित किया जाता है। बॉल स्क्रू ड्राइव उत्कृष्ट पुनरावृत्ति प्रदान करता है (बैकलैश बॉल असर व्यास पर निर्भर है, लेकिन आम तौर पर 0.005 से 0.015 इंच तक) और सटीकता (± 0.004 in./ft प्रिसिजन बॉल स्क्रू के लिए और ± 0.0005 in./ft गेंद के पेंच के लिए सटीक-प्लस लेबल)।

लीड सटीकता बॉल स्क्रू सटीकता का सबसे आम उपाय है। लीड से तात्पर्य है कि एक गैर-घुमावदार बॉल नट पेंच के एक 360 ° मोड़ के साथ कितनी दूर तक यात्रा करेगा। लीड सटीकता को प्रति फुट या प्रति 300 मिमी प्रति या प्रति फुट या सैद्धांतिक स्थिति (वास्तविक स्थिति बनाम सैद्धांतिक स्थिति) के रूप में मापा जाता है। सटीक प्लस और ट्रांसपोर्ट ग्रेड में बॉल स्क्रू की पेशकश की जाती है, जिसमें सटीक प्लस ग्रेड कसकर यात्रा की पूरी लंबाई पर लीड त्रुटि संचय को नियंत्रित करता है।

बैकलैश अखरोट और पेंच के बीच मुक्त आंदोलन है, और इसे अक्षीय और रेडियल रूप से मापा जा सकता है। अक्षीय बैकलैश को मापने का सबसे अच्छा तरीका एक डायल संकेतक के साथ अपने आंदोलन को मापते हुए आंदोलन और अक्षीय रूप से धक्का और गेंद अखरोट पर खींचने के लिए पेंच को सुरक्षित करना है। बैकलैश को सिस्टम में बॉल नट पर एक डायल इंडिकेटर डालकर और इसे एक इंच आगे और मूल स्थिति में वापस चलाकर भी मापा जा सकता है। शून्य से भिन्नता बैकलैश है। दोहराव केवल एक बॉल स्क्रू के बैकलैश का मात्रात्मक मूल्य है।

एक गैर-प्रलाप वाले बॉल नट में घटकों के बीच आंतरिक मंजूरी होती है, जिसका अर्थ है कि बैकलैश मौजूद है। एक प्रीलोडेड बॉल नट में कोई अक्षीय निकासी नहीं होती है और इसलिए वह बैकलैश को समाप्त करता है और बाद में कठोरता बढ़ाता है। प्रीलोड भी स्क्रू को चालू करने के लिए आवश्यक टोक़ को बढ़ाता है और इसे प्रीलोड के प्रतिशत से गतिशील क्षमता के लिए मापा जाता है (1500 पाउंड की गतिशील क्षमता के साथ एक बॉल नट और 10% की प्रीलोड रेटिंग में 150 पाउंड आंतरिक प्रीलोड है)। प्रेसिजन थ्रेड बॉल स्क्रू का उपयोग आम तौर पर पूर्व-लोड के बिना किया जाता है। एक बॉल स्क्रू को प्री-लोड करने से बैकलैश को हटाकर दोहराव में सुधार होता है, लेकिन सटीकता को प्रभावित नहीं करता है।

प्रीलोडेड बॉल नट्स प्रिसिजन प्लस स्क्रू पर उपलब्ध हैं और सटीक पेंच उत्पादों का चयन करें। उनकी लागत जटिलता, अतिरिक्त मशीनिंग, विधानसभा और सत्यापन/माप के कारण गैर-प्रलाप किए गए नट से अधिक है। बॉल स्क्रू असेंबली को डबल या सिंगल नट कॉन्फ़िगरेशन के साथ प्रीलोड किया जा सकता है। प्रीलोड के तीन प्रमुख प्रकार हैं - सिंगल नट ओवरसाइज़्ड बॉल (4 पॉइंट कॉन्टैक्ट), सिंगल नट स्किप लीड (2 पॉइंट कॉन्टैक्ट) और डबल नट (2 पॉइंट कॉन्टैक्ट)। सिंगल नट प्रीलोड पूर्ण लोड क्षमता को बनाए रखते हुए सबसे छोटे पैकेज आकार को बनाए रखता है। स्किप लीड बॉल नट्स में समान आकार के सिंगल नट्स की आधी क्षमता होती है क्योंकि प्रत्येक दिशा में केवल आधी गेंद बेयरिंग लोड होती है। डबल नट प्रीलोड असेंबली में एक ही नट के समान लोड क्षमता होती है क्योंकि प्रत्येक दिशा में केवल एक बॉल नट लोड होता है।

बॉल स्क्रू के निर्माण के लिए कई तरीके हैं, हालांकि उन्हें आम तौर पर दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है- प्रिसिजन और सटीक प्लस। एक सटीक-थ्रेड बॉल स्क्रू की दौड़ एक ठंडी रोलिंग प्रक्रिया द्वारा बनाई गई है। पेंच प्रदर्शन क्षमता से मेल खाने के लिए अखरोट को मशीनीकृत किया जाता है। यह दृष्टिकोण, 0.004 in./ft लीड सटीकता के आदेश पर, मध्यम सटीकता प्रदान करता है। सटीक-प्लस थ्रेड बॉल स्क्रू के पेंच और अखरोट का उत्पादन सटीक पीस द्वारा किया जाता है। प्रिसिजन-प्लस थ्रेड बॉल स्क्रू सटीक-प्लस इंच सीरीज़ स्क्रू पर ± 0.0005 in./ft लीड सटीकता की बहुत अधिक सटीकता प्रदान करता है। उच्च प्रसंस्करण समय के कारण प्रिसिजन प्लस थ्रेड बॉल स्क्रू की लागत सटीक शिकंजा से अधिक है।

बॉल रिटर्न सिस्टम

तीन अलग -अलग प्रकार के बॉल रिटर्न सिस्टम आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं। बाहरी रिटर्न ट्यूब, आमतौर पर इंच शिकंजा में उपयोग किए जाते हैं, लागत प्रभावी और स्थापित करने, बनाए रखने और मरम्मत करने में आसान हैं। आंतरिक बटन रिटर्न सिस्टम आमतौर पर कम लीड स्क्रू पर उपयोग किया जाता है। वे कॉम्पैक्ट हैं, जिसमें कोई बाहरी रेडियल प्रोट्रूशियंस बढ़ते हुए और बाहरी रिटर्न की तुलना में कम शोर और कंपन की पेशकश नहीं करता है। आंतरिक बटन रिटर्न सिस्टम का उपयोग अक्सर 4-पॉइंट संपर्क, सिंगल नट और प्रीलोड असेंबली में किया जाता है। आंतरिक अंत कैप रिटर्न का उपयोग आमतौर पर उच्च लीड स्क्रू पर किया जाता है। वे बढ़ते को जटिल करने के लिए कोई बाहरी रेडियल प्रोट्रूशियंस के साथ कॉम्पैक्ट हैं। बाहरी रिटर्न की तुलना में उनका शोर और कंपन भी कम है।

बॉल पेंच चयन

बॉल स्क्रू असेंबली जो एक विशिष्ट एप्लिकेशन के लिए आवश्यक निर्दिष्ट लोड क्षमता और जीवन प्रदान करती है, एक पुनरावृत्त प्रक्रिया के माध्यम से सबसे अच्छा चुना जाता है। डिजाइन लोड, सिस्टम ओरिएंटेशन, यात्रा की लंबाई, आवश्यक जीवन और आवश्यक वेग, का उपयोग बॉल स्क्रू असेंबली के व्यास और लीड को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। व्यक्तिगत बॉल स्क्रू घटकों को तब सटीकता और पुनरावृत्ति आवश्यकता, आयामी बाधाओं, बढ़ते कॉन्फ़िगरेशन, उपलब्ध बिजली आवश्यकताओं और पर्यावरणीय स्थितियों के आधार पर चुना जाता है।

आवेदन के लिए आवश्यक स्थिति सटीकता और पुनरावृत्ति का निर्धारण करके शुरू करें। इंच बॉल स्क्रू दो मुख्य ग्रेड - परिवहन और सटीक प्लस में उत्पादित किए जाते हैं। ट्रांसपोर्ट ग्रेड बॉल स्क्रू का उपयोग केवल मोटे आंदोलन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है या जो स्थितिगत स्थान के लिए रैखिक प्रतिक्रिया का उपयोग करते हैं। सटीक-प्लस ग्रेड बॉल स्क्रू का उपयोग किया जाता है जहां सटीक और दोहराने योग्य स्थिति महत्वपूर्ण है। परिवहन ग्रेड शिकंजा स्क्रू की उपयोगी लंबाई पर अधिक संचयी भिन्नता की अनुमति देता है। प्रेसिजन प्लस ग्रेड शिकंजा में स्क्रू की संपूर्ण उपयोगी लंबाई पर सटीक स्थिति के लिए लीड त्रुटि का संचय होता है।

निर्धारित करें कि बॉल स्क्रू असेंबली को मशीन में कैसे रखा जाएगा। अंत का कॉन्फ़िगरेशन समर्थन करता है और यात्रा की दूरी बॉल स्क्रू के लोड और गति सीमाओं को निर्धारित करेगी।

तनाव में एक बॉल स्क्रू अखरोट की रेटेड क्षमता तक लोड को संभाल सकता है। संपीड़न में एक बॉल नट के लिए, एक बॉल स्क्रू व्यास का चयन करने के लिए निर्माता से उपलब्ध एक संपीड़न-लोडिंग चार्ट का उपयोग करें जो डिज़ाइन लोड से मिलता है या उससे अधिक है। उदाहरण के लिए, प्लॉट किए गए बिंदु के दाईं ओर से गुजरने वाले घटता के साथ सभी शिकंजा, उदाहरण के लिए, निम्नलिखित उदाहरण अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त हैं। इस ग्राफ में दिखाए गए उपयुक्त संपीड़न भार अधिकतम स्थैतिक लोड क्षमता से अधिक नहीं हैं जैसा कि व्यक्तिगत बॉल नट असेंबली के लिए रेटिंग तालिका में दिया गया है। इस प्रकार, 85 इंच (2159 मिमी) की लंबाई पर, 30,000 एलबी (133,500 एन) का एक सिस्टम लोड और एक छोर तय की गई अंतिम शुद्धता के साथ और दूसरा छोर समर्थित है - न्यूनतम चयन एक 1.750 x 0.200 सटीक प्लस इंच बॉल स्क्रू असेंबली है।

बॉल स्क्रू के लीड की गणना करें जो निम्न सूत्र का उपयोग करके गति की आवश्यकता का उत्पादन करेगा।

लीड (में।) = ट्रैवलरेट (में। मिन।-1)/आरपीएम

आवेदन जीवन प्रत्याशा का निर्धारण

विधानसभा जीवन की गणना प्रत्येक बॉल नट के लिए निर्दिष्ट गतिशील लोड रेटिंग का उपयोग करके की जा सकती है। सभी बॉल नट्स वक्रों के साथ जो प्लॉट किए गए बिंदु से गुजरते हैं या होते हैं, उदाहरण के लिए उपयुक्त हैं। इस ग्राफ में दिखाए गए उपयुक्त जीवन अपेक्षाएं अधिकतम स्थैतिक भार क्षमता से अधिक नहीं हैं जैसा कि व्यक्तिगत बॉल नट असेंबली के लिए रेटिंग तालिका में दी गई है। इस उदाहरण में, वांछित अनुप्रयोग जीवन प्रत्याशा (कुल यात्रा) 2 मिलियन इंच (50.8 मिलियन मिमी) है। फिर अधिकतम सामान्य ऑपरेटिंग लोड 10,000 एलबी (44,500 एन) है।

पेंच महत्वपूर्ण गति का निर्धारण

महत्वपूर्ण पेंच गति वह स्थिति है जहां विधानसभा की रोटरी गति हार्मोनिक कंपन सेट करती है। महत्वपूर्ण गति स्क्रू के रूट व्यास, असमर्थित लंबाई और अंतिम समर्थन कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर है। अधिकांश निर्माता चार्टों में, वक्रों के साथ सभी शिकंजा जो कि ऊपर या ऊपर से गुजरते हैं और प्लॉट किए गए बिंदु के दाईं ओर निम्नलिखित उदाहरण के लिए उपयुक्त हैं। चार अंत फिक्सिटी ड्रॉइंग एक घूर्णन शाफ्ट का समर्थन करने के लिए बीयरिंग कॉन्फ़िगरेशन दिखाते हैं, और चार्ट असमर्थित पेंच लंबाई के लिए महत्वपूर्ण शाफ्ट गति पर इन स्थितियों के प्रभाव को दर्शाता है। इस ग्राफ द्वारा दिखाए गए स्वीकार्य वेग चुने गए स्क्रू शाफ्ट पर लागू होते हैं, और संबंधित बॉल नट असेंबली के सभी के वेग के संकेत नहीं हैं।

यदि लोड, जीवन और गति की गणना इस बात की पुष्टि करती है कि चयनित बॉल स्क्रू असेंबली डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करती है या उससे अधिक है, तो अगले चरण पर आगे बढ़ें। यदि नहीं, तो बड़ा व्यास शिकंजा लोड क्षमता में वृद्धि करेगा और गति रेटिंग बढ़ाएगा। छोटे लीड रैखिक गति (निरंतर इनपुट मोटर गति को मानते हुए) को कम कर देंगे, मोटर की गति को बढ़ाएंगे (निरंतर रैखिक गति मानते हैं), और आवश्यक इनपुट टोक़ को कम करें। उच्च लीड रैखिक गति (निरंतर इनपुट मोटर गति को मानते हुए) को बढ़ाएगा, इनपुट मोटर गति को कम कर देगा (निरंतर रैखिक गति को मानते हुए), और आवश्यक इनपुट टोक़ को बढ़ाएं।

निर्धारित करें कि बॉल नट कैसे एप्लिकेशन में इंटरफेस करेगा। एक बॉल नट निकला हुआ किनारा बॉल नट को लोड में संलग्न करने की विशिष्ट विधि है। थ्रेडेड बॉल नट्स और बेलनाकार बॉल नट्स इंटरफ़ेस प्रदान करने के वैकल्पिक तरीके हैं।

प्रीलोडेड बॉल नट्स सिस्टम बैकलैश को खत्म कर देंगे और कठोरता बढ़ाएंगे। वाइपर किट संदूषकों से विधानसभा की रक्षा करते हैं और स्नेहन करते हैं। अधिकांश बॉल स्क्रू के लिए असर समर्थन और अंत मशीनिंग भी उपलब्ध हैं।

उचित स्थापना से पहले बॉल्स स्क्रू को सावधानी से संभाला जाना चाहिए। बॉल बेयरिंग के झटके ब्रिनेलिंग या क्रैकिंग के माध्यम से असर दौड़ को नुकसान पहुंचा सकते हैं। पेंच के उच्च भार या फ्लेक्सिंग से झुकना हो सकता है। विधानसभा को पैक और चिकनाई और एक साफ, शुष्क क्षेत्र में संग्रहीत रखना महत्वपूर्ण है क्योंकि मलबे और संदूषण पुनरुत्थान पटरियों को जाम कर सकते हैं, और उच्च आर्द्रता या बारिश जंग का कारण बन सकती है।

सिस्टम माउंटिंग एक और महत्वपूर्ण विचार है। बॉल नट को केवल अक्षीय रूप से लोड किया जाना चाहिए, क्योंकि कोई भी रेडियल लोडिंग विधानसभा के प्रदर्शन को काफी कम कर देती है। विधानसभा को ड्राइव सिस्टम के साथ ठीक से संरेखित किया जाना चाहिए, समर्थन करता है, और इष्टतम प्रदर्शन और जीवन को प्राप्त करने के लिए लोड करना चाहिए।

गेंद पेंच स्नेहन

बॉल स्क्रू असेंबली को उचित स्नेहन के बिना कभी नहीं चलाया जाना चाहिए। स्नेहक गेंदों और खांचे के बीच रोलिंग प्रतिरोध को कम करके और आसन्न गेंदों के बीच फिसलने वाले घर्षण को कम करके बॉल स्क्रू असेंबली के कम घर्षण लाभ को बनाए रखते हैं।

तेल को सीधे जरूरत के बिंदु पर नियंत्रित प्रवाह दर पर लागू किया जा सकता है, और यह संदूषकों को साफ कर देगा क्योंकि यह बॉल नट के माध्यम से चलता है। यह शीतलन भी प्रदान कर सकता है। दूसरी ओर, तेल को ठीक से लागू करने के लिए एक पंप और मीटरिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है, क्योंकि तेल में दूषित प्रक्रिया तरल पदार्थ भी होते हैं।

ग्रीस कम महंगा है और तेल की तुलना में कम लगातार आवेदन की आवश्यकता होती है, और यह प्रक्रिया तरल पदार्थ को दूषित नहीं करता है। दूसरी ओर, ग्रीस बॉल नट के अंदर रखना मुश्किल है और बॉल नट यात्रा के सिरों पर निर्माण करने की प्रवृत्ति होती है, जहां यह चिप्स और अपघर्षक कणों को जमा करता है। री-चिकनाई ग्रीस के साथ पुराने ग्रीस की असंगति एक समस्या पैदा कर सकती है, इसलिए संगतता की जांच करना महत्वपूर्ण है। एक लोड ले जाने वाला ग्रीस एक असेंबली के जीवन को बढ़ाने में मदद कर सकता है, लेकिन समग्र लोड रेटिंग नहीं बदलेगी।