Fai una buona scelta per il tuo sistema di posizionamento lineare

Una guida lineare (o cuscinetto lineare) è un elemento meccanico che consente il movimento relativo tra due superfici, con una superficie che supporta l'altra, e un attrito minimo tra le due. Esistono due tipi fondamentali di guide lineari: piane ed elementi volventi. Sebbene la loro funzione generale sia la stessa, il design e le prestazioni differiscono in modo significativo.

【Guide lineari con movimento normale (scorrevole)】

I cuscinetti radenti sono il tipo più semplice di guida lineare, che si basa sul contatto scorrevole tra due superfici. La loro costruzione può essere a scatola, a coda di rondine o con albero e boccola. I cuscinetti boxway sono in grado di sopportare i carichi più elevati, mentre i design a coda di rondine richiedono lavorazioni e assemblaggi meno precisi. Le boccole con cuscinetti radenti sono semplici da produrre e installare, ma i loro alberi non supportati conferiscono loro capacità di carico limitate e le rendono vulnerabili alla deflessione.

Sebbene le superfici metalliche forniscano la massima rigidità e capacità di carico, i cuscinetti radenti possono anche essere realizzati in plastica o compositi per un'elevata resistenza alla corrosione e proprietà lubrificanti intrinseche. È importante notare che il contatto strisciante dovrebbe sempre avvenire tra materiali diversi, con un elemento più duro dell'altro. Ciò consente di concentrare l'usura nell'elemento più morbido.

I cuscinetti radenti hanno un elevato coefficiente di attrito, tipicamente da 0,05 a 0,1, rispetto ai cuscinetti volventi. Ma, a differenza degli elementi volventi, possono sopportare carichi d'urto e vibrazioni senza danni significativi alle superfici. I cuscinetti radenti sono inoltre meno sensibili alla contaminazione e raramente subiscono guasti catastrofici.

【Guide lineari con movimento rotatorio】

Le guide lineari con elementi volventi aggiungono sfere o rulli tra le due superfici dei cuscinetti. I cuscinetti volventi possono essere a ricircolo (guide a binario profilato o a boccole lineari/guide a cuscinetti lineari) o non a ricircolo (guide a rulli a camme o pattini a rulli incrociati). I modelli a ricircolo consentono un movimento illimitato lungo la lunghezza della guida o dell'albero, mentre i modelli senza ricircolo hanno una corsa limitata dalla lunghezza del cuscinetto.

Un vantaggio significativo delle guide lineari con elementi volventi è il loro basso coefficiente di attrito, che in genere è compreso tra 0,005 e 0,01. Poiché sono realizzati in acciaio per cuscinetti, hanno capacità di carico molto più elevate e possono essere precaricati per una rigidità molto elevata. Il precarico, tuttavia, aumenta l'attrito e deve essere preso in considerazione nel dimensionamento delle guide lineari volventi.

Mentre i cuscinetti lineari possono essere realizzati con un'ampia varietà di materiali, la diversità nei cuscinetti volventi del tipo con guida profilata risiede nella geometria delle piste e nella disposizione delle piste. La geometria del binario definisce il modo in cui gli elementi volventi entrano in contatto con le piste. Le geometrie dei binari profilati possono essere ad arco circolare, che fornisce un attrito inferiore, o ad arco gotico, che fornisce capacità di momento più elevate. Inoltre la disposizione delle piste sulla rotaia profilata può essere faccia a faccia o schiena contro schiena. La disposizione faccia a faccia ha capacità di carico uguali in tutte le direzioni, mentre la disposizione dorso a dorso offre maggiori capacità di momento torsionale.