בניית מערכת תנועה ליניארית מוצלחת מתחילה בבחירת המפעיל המתאים. בין הגדלים, הטכנולוגיות והאיכויות השונות קיימות מאות אפשרויות. החוכמה היא לגנוז אל המפעיל שיספק את התוצאות הטובות ביותר. למרבה המזל, זה לא כל כך קשה כמו שזה נשמע. דרישות האפליקציה יצמצמו את מערך פתרונות ההפעלה האפשריים והאילוצים של הפרויקט יקבעו את ההתאמה הטובה ביותר.

התהליך מתחיל בהתחשב בסדרת גורמי המפתח המפורטים כאן.

מְהִירוּת

מהירות היא גורם חשוב שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת מפעיל. למרות שמפעילים מסוג בורג הם רכיבים יעילים וחסכוניים, במהירויות גבוהות מאוד, הם סובלים מתופעה המכונה בורג שוט, בה הבורג מתכופף החוצה כשהוא מסתובב. שוט בורג גורם לרטט ולבלאי מוקדם.

הסף לשוט בורג, הנקרא מהירות קריטית, תלוי במידות ובחומר של הבורג. ניתן לחשב מהירות קריטית בצורה אנליטית באמצעות משוואות ידועות. אם המהירות גבוהה מדי לשימוש במפעיל מסוג בורג, שקול מנוע ליניארי או מפעיל מונע רצועה.

לִטעוֹן

חיוני שהמפעיל יהיה בגודל המתאים לעומס. ישנם מספר גורמים שיש לקחת בחשבון בעת ​​ביצוע גודל קיבולת עומס: קיבולת העומס הרדיאלית של מיסבי הכוונה, קיבולת הרגע של גררת התמיכה ויכולת העומס הצירית של מיסבי התמיכה והבורג הכדורי. חשוב לבחור מפעיל המיועד לתת מענה לעומסים שמציגה האפליקציה.

טעות נפוצה היא שרק קיבולת העומס חשובה, ויכולת העומס אכן מאפשרת לחשב את חיי השירות של מפעיל תחת עומס נתון. עם זאת, יש לקחת בחשבון גורמים אחרים, כגון קשיחות המפעיל בכיווני עומס שונים. צוות התכנון עשוי להריץ חישובי הסטת עומס כדי לקבוע אם המפעיל יפעל בהצלחה ביישום.

גורם נוסף שיש לקחת בחשבון הוא מיקום המטען. מסה הנשענת על גבי כרכרה העוברת לאורך ציר המפעיל מציגה כוחות שונים מאוד ממטען תלוי שמפעיל רגע התהפכות. ודא כי המפעיל בגודל ונתמך כראוי.

יישומים אנכיים דורשים טיפול מיוחד כדי לשמר את מיקום העומס. עבור פרמטרים עיצוביים מסוימים, ברגים מובילים הם נעילה עצמית. המשמעות היא שלא ניתן להניע אותם בחזרה, אפילו במקרה של כשל מנוע. כדי להיות בטוחים שהבורג ננעל מעצמו, יעילות הבורג צריכה להיות מתחת ל-50%, כאשר היעילות היא פונקציה של זווית ההובלה ומקדם החיכוך בין האום לבורג. לחלופין, מפעילי מתלה יכולים גם לעבוד.

החגורות השתפרו באופן ניכר בשנים האחרונות. הם חזקים ומהונדסים מאוד כך שהם כבר לא דורשים מתח קבוע כמו פעם. כונני רצועה הם בחירות טובות אם דרישות המהירות והמהלכים הן מחוץ למה שבורג כדורי או בורג מוביל יכולים לספק. יש לנקוט זהירות מיוחדת אם משתמשים בהנעת רצועה ביישום אנכי. מומלץ להשתמש במשקל נגד או בלם בהתאם לצורך כדי להאט, לעצור ולתמוך בעומס ליתר ביטחון.

אורך שבץ

הגורם הבא שיש לקחת בחשבון הוא אורך שבץ. מפעילים מבוססי ברגים יעילים וניתן, במקרים מסוימים, לשמש לתנועות של עד 5 רגל או יותר. יש להקפיד שמפעילים מונעי בורג לנסיעה ארוכה מאוד לא יעלו על המהירות הקריטית. עבור אורכי מהלך ארוכים, כונני רצועה הם אפשרויות טובות יותר. החגורות של היום הן חומרים מהונדסים ביותר שזקוקים לתחזוקה מועטה. ניתן להשתמש בהם למרחקים של עד 50 רגל.

אפשרות נוספת לתנועות ארוכות היא מנוע ליניארי. מנועי סרוו פרוסים בעצם, מנועים לינאריים מורכבים מכוח שנע לאורך מסלול מגנט קבוע. בתיאוריה, המסלול יכול להיות ארוך ככל שתרצה. מנקודת מבט מעשית, מנועים ליניאריים מוגבלים הן על ידי הדרישה לספק מסלול מגנטים מיושר בקפידה והן על ידי עלויות המגנטים. גם ניהול כבלי המנוע לאורך נסיעות ארוכות מאוד יכול להיות אתגר.

הֲדִירוּת

לכל אפליקציה יש דרישת חזרה. הבחירה הנכונה של מפעיל מספקת מערכת שלא רק תעמוד בדרישות הללו, אלא גם תעזור לפרויקט לעמוד ביעדים לתקציב וזמן ההרכבה. מפעילים מסוג בורג מספקים יכולת חזרה בסדר גודל של ±0.0001 עד ±0.003 אינץ'. זאת בהשוואה ל-±0.002 עד ±0.010 אינץ' עבור הנעת רצועה.

הבחירה האופטימלית תלויה בצרכי היישום. כונני רצועות אינם מתפקדים כמו מפעילים מסוג בורג, אך עבור יישום עם סובלנות סלחנית יותר כונני רצועות יכולים להציע חיסכון משמעותי. עבור יישומים תובעניים יותר, מפעילי מנוע ליניאריים מציעים יכולת חזרה שיכולה להיות תת-מיקרונית.

מחזור חובה

למחזור העבודה יש ​​השפעה גדולה על חיי הציוד. חשוב לבחור מפעיל ליניארי שיכול לעמוד בדרישת היישום. ברגים מובילים, למשל, מבוססים על מגע הזזה - בדרך כלל מפלדת אל חלד לפלסטיק (ישנן אפשרויות רבות זמינות בהתאם ליישום). זה מציג בלאי משמעותי לאורך חיי המכשיר. כתוצאה מכך, יש להימנע מברגי עופרת אם יש לך עומס גבוה ויישום במחזור עבודה גבוה.

במקום זאת, בחר מפעיל בורג כדור חוזר. למכשירים אלה יש חיכוך מתגלגל, לא חיכוך החלקה, כך שהם מחזיקים מעמד זמן רב יותר והחיים צפויים יותר. עם זאת, כדורים עלולים להינזק, במיוחד עם עומסים גבוהים. עבור יישומים שאינם יכולים לסבול כשל, נסה בורג רולר פלנטרי. מכשירים אלה מחלקים משקל כדי למזער את הבלאי, מה שהופך אותם למתאימים ליישומים צבאיים ותעופה וחלל, בין היתר. עבור יישומי תקציב, כונן רצועה עשוי גם לעבוד.

סְבִיבָה

לסביבת ההפעלה של אפליקציה יש השפעה גם על בחירת המפעיל. בסביבה של חדר נקי, הימנע ממפעילי בורג עופרת. מגע המתכת לפלסטיק יוצר חלקיקים שיפגעו בדירוג החדר הנקי.

לעומת זאת, סביבות מלוכלכות במיוחד עלולות לפגוע במפעילים. במפעילים בסגנון מוט, הבורג אטום לתוך הדיור. כתוצאה מכך, מפעילים בסגנון מוט בטוחים באופן סביר בסביבות עם זיהום ונוזל. במפעילים ללא מוטות, העומס נשען על גררה שחייבת להתחבר לבורג, מה שעלול לחשוף את המפעיל לזיהום.

כתוצאה מכך, מפעילים חסרי מוט זקוקים להוראות מיוחדות, בין אם טכנולוגיית הבסיס היא מפעיל מסוג בורג או מנוע ליניארי. חפש רכיבים עם דירוג IP. שקול להרכיב את החריץ כלפי מטה כדי להפחית את החדירה. שים לב שסיכה יכולה ללכוד ולהחזיק חלקיקים כדי לפגוע במשטחים לאורך זמן.

גורם נוסף שיש לקחת בחשבון לגבי הסביבה הוא כמות השטח הפנוי. המפעיל הטוב בעולם הוא חסר תועלת אם הוא לא יתאים למעטפה שבהישג יד. ציין מפעילים מוקדם בשלב התכנון כדי להבטיח שיש מספיק מקום. עבוד בשיתוף פעולה הדוק עם הספק שלך כדי לנצל את כל הגורמים שיכולים לספק את המאפיינים שאתה צריך במבנה קומפקטי.

תַקצִיב

חשוב תמיד לזכור יעדי תמחור. מנועים ליניאריים הם היקרים ביותר, ואחריהם מפעילים מסוג בורג (בורג פלנטרי, בורג כדורי ובורג עופרת). כונני רצועות הם החסכוניים ביותר.

הנדסה תמיד כרוכה בחילופים. הרשימה למעלה היא חתך ראשון בבחירת מפעיל. עבור כל יישום נתון, אילוצים מיוחדים עשויים לגרום לכך שהתקציב הוא בעדיפות גבוהה יותר מביצועים, למשל, או שמחזור העבודה חשוב יותר מהמהירות. התחל את התהליך של ציון מפעיל מוקדם ככל האפשר בשלב התכנון. נסו לעבוד עם רכיבים סטנדרטיים. אם אף אחד מאלה לא עונה על הצרכים שלך, שוחח עם הספק שלך על פיתוח מוצר מותאם אישית שיבצע את העבודה.