הגישה הטובה ביותר לציון ושינוי גודל של מסילות ליניאריות היא להגדיר תחילה את הפרמטרים הקריטיים ביותר של היישום; לצמצם את האפשרויות על סמך דרישות אלה; ולאחר מכן החל משתנים קריטיים כדי לבצע את הבחירה הסופית של מסילה לינארית.

קודם כל היסודות:מסילות, מובילות ומגלשות ליניאריות הן מערכות מכניות המורכבות ממסילות וממסבים התומכים ומניעים עומסים פיזיים לאורך נתיב ליניארי עם מקדם חיכוך נמוך. הם בדרך כלל מסווגים כסוגי אלמנט מתגלגל או תותבים מטוסים. מכיוון שהרבה צורות וגדלים זמינים מיצרנים שונים המיועדים לספק צרכים הנדסיים ספציפיים, האפליקציה הייחודית שלך קובעת את רשימת הפרמטרים הקריטיים שעליכם לקחת בחשבון, כמו גם את סדר החשיבות שלהם.

הסוגים הנפוצים ביותר של מסלולים ומסבים כוללים מסילות צדודיות (מרובעות) עם בלוקים של מיסבים כדוריים חוזרים, מסלולים למיסבי גלילה ומסילות עגולות עם תותבים כדוריים חוזרים או תותבים מישוריים. מסילות פרופיל מתאימות ליישומים הדורשים קשיחות ודיוק יוצאי דופן, כגון ראשי עיבוד מכונות ותנועות מעגלים מדויקות. מערכות מיסבי גלילה מיועדות למגוון רחב יותר של יישומים כגון הרמה והעברה של חלקים, או יישומי איסוף-ומקום.

כדי לבחור איזו מהמסילות עובדת בצורה הטובה ביותר עבור יישום, ראשית, נתח את הצרכים הספציפיים של המערכת. לאחר מכן, הבן את דרישת הלקוח או את הנחיות התוכנית, הכוללות את מספר הצירים, יכולת החזרה, סובלנות ודיוק הנדרשים להשגת התוצאה הסופית. לבסוף, שקול זיהום סביבתי, כגון אבק, מים, סיבים וחומרים אחרים.

עבור כל מערכת, סביבת ההפעלה קובעת את סוג המיסבים שיש לבחור. לדוגמה, סביבות מלוכלכות עלולות לזהם את המכלול ולהפריע לתפקוד התקין של שבילי כדור חוזרים. הזיהום ניתן לניהול יותר במערכות רולר מכיוון שהאלמנטים המתגלגלים בדרך כלל גדולים יותר. מיסבים מישוריים מתאימים ליישומים שבהם שימון מגע משטח אינו מומלץ או שלא ניתן לחשוף אותם לסביבה כגון במעבדות מחקר מסוימות או במתקני ייצור שבבי סיליקון.

לאחר בחירת מערכת, הרכיבו את הפרמטרים לגודלה הנכון. עבור כל תנועה במערכת מסלול ליניארי, שקול את הפרמטרים הבאים: מהלך, עומס, מהירות, מחזור עבודה, אזור הרכבה וכיוון הרכבה.

גודל מערכת המדריך הליניארי

עומס סטטי מורכב ממשקל האוכף, מתקן הקן, המטען והמיסבים. אם 40.0 ק"ג מרוכז בצורה אופקית מלפנים/אחור ומשמאל לימין במערך מסילה כפול וארבעה קרונות טיפוסי, כל אחד מגושי המיסבים יהיה טעון סטטי ב-10.0 ק"ג.

מגלשות מגיעות בשני סוגים בסיסיים: אוכף וקנטיליבר. מגלשת האוכף הסטנדרטית, מבוססת אופקית, משתמשת באוכף או בלוק הנעים בין שני בלוקים קצה קבועים. עם החלקה שלוחה, הגוף הראשי והגליל נשארים סטטיים, בעוד לוחית הכלי נמשכת ונסוגה. יישום שלוחה שני קיים בעת הזזת עומסים אנכית. עם מסילה אחת ושני קרונות, ניתן להעמיס את שני קרונות המיסבים באופן שווה בכיוון רדיאלי. עבור גודל המיסב או הגררה, העומס הכולל עבור המחוון הלחוץ ביותר סטטי מוגדר בדרך כלל כתרחיש הגרוע ביותר.

בעת גודל המיסבים, ארגן את פרמטר העומס והמרחק שלו למרכז הכובד (CG) או למרכז המסה. עומס מתייחס למשקל או לכוח המופעל על המערכת, הכולל גם את הטעינה הסטטית וגם הדינמית. העומס הסטטי כולל את משקל האוכף, מתקן הקן, המטען והמיסבים. הטעינה הדינמית (או הקינטית) חייבת לקחת בחשבון את העומסים המופעלים כאשר הם מקיימים אינטראקציה עם האוכף עמוס המיסבים. בדרך כלל עומס זה יציב דרישת פיתול על המסבים. ה-CG עבור האוכף מספק ערך עומס בודד במרחק מסוים ממרכזי המיסבים.

ערכים דינמיים אלה כמו גם ערכי טעינה סטטיים יכולים להיות מאורגנים כרדיאלי (Corad), צירי (Coax), מומנט סביב ציר "X" (Mx), מומנט סביב ציר "Y" (My), ומומנט סביב "Z" ציר (Mz). לאחר מכן ניתן להשתמש במשתנים כמעט בכל יישום גודל מיסבים כדי לבחור את הגודל המתאים של הגררה. ערכי הטעינה מוצגים בדרך כלל ב-lb או ניוטון (N) באופן סטטי ו-in.-lb או ניוטון מטרים (Nm) עבור טעינה דינמית.

מרכז העומסים הבודדים הם מרחק יחסי למרכז מערכת המסלולים או למרכזי המיסבים, למסה הכוללת יש מרחק CG למסילות ההנחיה של 1.5 אינץ' (60 אינץ'-לב/40 ליברות). המסבים יצטרכו לנהל עומס מומנט של 60 אינץ'-לב, במיוחד כשהאוכף מואץ או מואט במהירות.

מְהִירוּת:מהירות היא קריטית לשקול מכיוון שעומסים המופעלים משפיעים על המערכת באופן שונה במהלך האצה והאטה לעומת תנועה בקצב קבוע. המהירות מסופקת בדרך כלל כ-in./s או המקבילה המטרית ב-m/s. גורמים כגון סוג פרופיל התנועה, קובעים את התאוצה הדרושה כדי להגיע למהירות הרצויה או לזמן המחזור. העומס מאיץ במהירות בפרופיל תנועה טרפז, ולאחר מכן נע במהירות קבועה לפני האטה. פרופיל מהלך משולש, לעומת זאת, מאיץ ומאט במהירות. יתרה מכך, בעת חישוב מהירות היישום, קחו בחשבון את קצב התנועה העליון, כמו גם את התאוצה וההאטה הדרושים כדי להשיג את התזמון הכולל לתנועה.

מחזור חובה:פרמטר מחזור העבודה חייב לשקול את מלוא התנועה של האוכף במהלך מחזור שלם, שהוא לרוב פי שניים מהמכה פלוס פעולות סרק בפרק זמן רצוי. מהלך היישום הוא אורך התנועה הכוללת השלמה בכיוון אחד לאורך נתיב ליניארי. בדרך כלל, פרמטר מחזור העבודה מאורגן כמספר המחזורים הנדרשים לדקה.

אזור הרכבה:אזור ההרכבה של מסבי ההדרכה ומסבי האוכף עוזר לקבוע את האורך הכולל (OAL) והפרדת המסילה של מערכת ההנחיה. ברוב היישומים, עדיף לשקול את טביעת הרגל הרחבה ביותר האפשרית להפעלת מיסבים. אלא אם כן אתה משתמש במיסבים לינאריים טלסקופיים, הפועלים באופן דומה להחלקות מגירות פשוטות, ה-OAL של מסילת ההדרכה חייבת לכלול את מהלך התנועה הליניארית וכן את טביעת הרגל של המיסב.

אזור ההרכבה צריך לקחת בחשבון גם את המצע או מערכת המסגרת להחזקת השביל. טביעת הרגל הנושאת היא המרחק מהחלק הקדמי של כרכרה אחת לחלק האחורי של הכרכרה הרחוקה ביותר לאורך נתיב מנחה ליניארי אחד. יש להרכיב פירים רבים עם צדודית על משטחים מעובדים וטחונים לחלוטין כדי לעמוד כראוי בדרישות התוכנית לדיוק. עיצובים אחרים יכולים להיות מיושמים ישירות על אלומיניום מבני או מסגרות צינורות מבלי לאבד קיבולת או קשיחות.

הִתמַצְאוּת:כיוון ההרכבה של הדרכים הוא קריטי להגדרת פרמטר הטעינה מכיוון שהאוכף יכול לנוע אופקית, אנכית, לאורך תושבת קיר, או אפילו במצב הפוך. לקבלת הביצועים הטובים ביותר, נהל את הטעינה של האפליקציה עם החלק החזק ביותר של מערכת המיסבים. לדוגמה, המחוון הכדורי הרדיאלי צריך להיות מכוון כדי לשאת את העומס בצורה רדיאלית, לא צירית.

כעת בצע בחירה של מדריך לינארי

זוהי דוגמה לאפליקציה המכילה סביבה סטנדרטית מזוהמת אבק קל הדורשת חזרה בינונית. בגלל שני גורמים אלה, נבחרה מערכת מיסבים מבוססת-גלילים טעונים מראש הפועלת על מסלולי מירוצים מפלדה מוקשה. המהירות מהירה וניתן להשיג חיים ארוכים יותר ללא צורך לדחוף את רמות הקיבולת המרבית.

בדרך כלל, עבור 1-in. מסלול מנחה, מיסבים מישוריים לא יעלו על 20 אינץ'/שניות, מערכות כדור חוזרות 80 אינץ', ורולים כ-200 אינץ'/שניות. כדי להשיג את המהלך המלא של 118 אינץ' תוך 3 שניות, נאיץ ונאט 6 אינץ' תוך 0.5 שניות כל אחד. זה יאפשר ל-106 אינץ' של שבץ ו-2 שניות להגיע לתזמון היעד. כל אחד מהמסלולים חייב להיות באורך של 162 אינץ' לפחות, מכיוון שהמהלך הוא 118 אינץ' ואורך האוכף הוא 44 אינץ' בממד העובר לאורך השביל. לפעמים זה שימושי לאפשר סנטימטר או שניים נוספים בכל קצה מהלך עבור מתגי גבול, בולמי זעזועים או חיישנים.

כל אחד מהמיסבים יועמס באותה מידה ב-100 פאונד, מכיוון שהמיסבים מותקנים בכל פינה של האוכף, ומרכז הכובד של המסה מרוכז מלפנים אחורה ומשמאל לימין. כל אחד מקרונות המיסבים יכול להתמודד עם עומס רדיאלי מרבי של 500 ק"ג, ולכן מחושב אורך חיים נאות כאן מכיוון שהמיסבים נטענים בטווח של 20 עד 50% מהקיבולת הכוללת.