כיצד מערכות טבעת ומסלול נערמות

מערכות טבעות ומסלול מבוססות גלגלים מבוססות מדריך הן קומפקטיות יותר ומציעות דיוק מיקום טוב יותר ואפשרויות רבות יותר לתנוחות נשיאת מטען מאשר מערכות מסוע אלטרנטיביות ליישומים מפותלים.

בכונן המתמשך להפחתת עלויות הייצור, מגמה אחת במתקני הייצור מקבץ תחנות עבודה לייצור ככל האפשר כדי למזער את תנועת החומרים ולשמור שטח רצפה יקר. פעולה זו פירושה שחומרים צריכים לנוע בנתיבים מפותלים מורכבים יותר ויותר. מערכות המדריכים והמפעילים הזמינה המסחרית ביותר הן עיצובים לינאריים ואינם יכולים בקלות להתמודד עם נתיבים לא לינאריים. עם זאת, מערכות מדריך ומפעילים מפותלים, כגון מערכות טבעות ומסלול מבוססות גלגלים, זמינים למצבים כאלה.

מערכות טבעת ומסלול

בלב מערכות הטבעות והמסלול מבוססות גלגלים נמצאים גלגלי מדריך נושאים חריץ וגלגלי קצה Vee. לגלגלים ולשקופיות יש משטחי ריצה של פרופיל VEE משלים המאפשרים כרכרות מצוידות לגלגל גלגלים לרוץ בצורה חלקה לאורך שקופיות תוך התנגדות לתנועה לרוחב או לסיבוב, אפילו תחת עומסים בעלי מיושמים גבוהים. כרכרות יכולות ללכת בעקבות נתיבים ישרים או מעגליים באמצעות קטעי שקופיות ישרים וטבעות, או נתיבים מורכבים ומוקסמים דרך שילוב של קטעי שקופיות ישרים וטבעת. ביישומי תנועה סיבובית, יתכן שהגלגלים יותקנו באופן סטטי ושקופיות הטבעת מסתובבות ביחס אליהם. ניתן להמיר כמה מערכות מדריך מפותלות גם למערכת מופעלת עם תוספת של רכיבים כמו קישורי הובלה, אלמנטים של כונן ומנועים.

טבעת גלגל מדריך ושקופיות ישרות מגיעות בגדלי פרופיל רבים בכדי להכיל גלגלים בגדלים שונים ויכולות עומס. שקופיות ישרות מגיעות גם באורכים שונים ושקופיות טבעת זמינות עם רדיוסים שונים של עקמומיות וזוויתי. שקופיות טבעתיות זמינות עם מרכזים חלולים או מוצקים, המכונה גם דיסקי טבעת. אפשרויות שקופיות אחרות יכולות לכלול תצורות VEE שונות ומתלים משולבים להפעלה על ידי Pinion Gears.

עיצובים של מערכות טבעות ומערכת מסלול מבוססי גלגלים הופכים אותם בין האפשרויות העמידות ביותר לזיהום ועמידות בפני קורוזיה. גלגלי מדריך מכילים בדרך כלל מספיק שימון כדי להחזיק את חיי הריצה הצפויים שלהם, יש חותמות קבועות כדי למזער את אובדן השימון וכניסת הפסולת. לרכיבי המערכת יש צורות פשוטות שאינן מלכדות פסולת ורבות עשויות מפלדת אל חלד לצורך התנגדות לקורוזיה נוספת.

פתרונות מפותלים מסורתיים

דרכים מסורתיות להכיל מדריך מפותל ועיצובים מפעילים כוללות מערכות מסוע וטבעות בהרגה. מערכת מסוע חגורה היא הסוג הפשוט ביותר של מסוע ובדרך כלל מכילה חגורות רחבות עטופות סביב גלילים גליליים במסגרת. מנועים מסובבים את הגלילים, הגורמים לחגורות להובלת עומס הנחה על גבים. בעוד שמערכות מסוע פשוטות יותר יכולות להזיז עומסים רק בקווים ישרים, ניתן ליצור נתיבים מפותלים על ידי הרכבה של מסועים ישרים מרובים בסדרה בזוויות קיזוז לאורך השביל הרצוי, או על ידי שימוש בחגורות עם קטעי ציר קשורים זה לזה, כמו מסועי המטען בשדות תעופה.

מערכת מסוע גלילה דומה לגרסת חגורה, למעט החגורה הרחבה מוחלפת על ידי סדרה של גלילים מרווחים מקרוב המותקנים במערכת מסגור המוגדרת לעקוב אחר נתיב מפותל מוגדר. ניתן להפעיל מערכות מסוע הרים עם מנועים המשולבים לגלילים ישירות או על ידי חגורות כונן ביניים, או לא מופעלות, כאשר עומס המשא נע על ידי כוח משיכה או ביד.

מערכות עגלה תקורה מורכבות ממערכות מסלול נתיבים מפותלות המותקנות גבוה מעל הרצפה, עם כרכרות גלגלים שתלות את עומס המשא שלה מתחת. ניתן להזיז כרכרות מערכת עגלה תקורה ביד או למשוך על ידי שרשראות מונעות מנוע הפועלות לאורך המסילה. טבעות בהשרות (נקראות גם מיסבים פטיפון) הם בעיקר מסבי מכונה גדולים המשתמשים בכמויות גדולות של אלמנטים מתגלגלים קטנים. זה מאפשר להם לשמור על יכולות עומס גבוהות תוך מתן מזהי נשא גדולים ומירוצי פרופיל דקים. טבעות בהשרות יכולות להכיל מתלים הילוכים במכונים למירוצים שלהם לנהיגה ישירה.

כיצד מערכות טבעת ומסלול נערמות

מדריך מערכות טבעות ומסלול מבוססות גלגלים יכולות להציע דיוק ודיוק מיקום טוב יותר מאשר מערכות מסוע, הבדל שיכול להיות חשוב ביישומים שבהם העומס שברירי או שיש להחזיק אותו בצורה נוקשה ומדויקת לצורך עיבוד תוך כדי העברת המערכת. הגלגלים במערכות טבעות ומסלול מבוססות גלגלים מדריכים נועדו לטעון מראש כנגד השקופית, ומונעים את העברת ההרכבה לכל כיוון שאינו בדרך הנסיעה המיועדת.

רמה זו של דיוק מיקום בדרך כלל אינה אפשרית במערכות מסוע, בהן עומס המשא מוגבל בעיקר לאלמנטים הנעים בכוח המשיכה. מערכות מסוע לחגורה והרים אינן מספקות אילוץ אופקי ויכולות לדרוש מסילות מדריך צד כדי למנוע עומס נפש מצדי האלמנטים הנעים. העומס יכול להיות נתון לתנודות רציפות מכיוון שהוא מועבר ללא הרף מגלגל או לולאת חגורה אחת למשנהו, ויכול להסתבך עם רכיבי מערכת מסוע אם יש להם צורות לא תואמות, וגורמות לשיעורי זרימה לא סדירים, התנגשויות ופקקים. בכרכרות מערכת טרולי תקורה יש רק אילוץ אופקי מספיק כדי למנוע מנפילה מהמסלול ובאופן כללי להשתמש בקשרים לא נוקשים כמו שרשראות או ווים כדי לשאת עומס, ומאפשר להם להתנדנד בחופשיות ואולי לפגוע בחפצים אחרים.

ההסתמכות של מסוע על כוח המשיכה להגבלת עומס מגבילה גם את המיקומים האפשריים שבהם ניתן לשאת את העומס ואת היכולת להעביר עומס אנכית. מערכות מסוע לחגורה והרים חייבות לשאת את עומס המשא ישירות על אלמנטים נעים שלהם ולא יכולים להעביר אותם במעלה או למטה. כרכרות מערכת טרולי תקורה חייבות להיות בעומס המשא שלהן ישירות מתחתיהן עבור יציבות ואינן יכולות לנוע למעלה או למטה קטעים תלולים מכיוון שהעומס התלוי יכול ליצור קשר עם המסלול או העומס על כרכרות סמוכות. עם זאת, במערכת טבעת ומערכת מסלול מבוססת גלגלים, ניתן להרכיב היטב את עומס המשא בכל מיקום ביחס לכרכרה. ניתן להעביר את העומס גם לכל כיוון, ללא קשר לכוח המשיכה, מכיוון שגלגלי הובלה מוגבלים היטב כנגד השקופיות ורק מאפשרים תנועה לאורך הנתיב המיועד.

מערכות טבעות ומסלול מבוססות גלגלים יכולות לדרוש פחות מקום, מבנה תמיכה ותחזוקה מאשר מערכות מסוע אחרות. עם גופי הרכבה נאותים המחוברים, הכרכרות יכולות לשאת עומס מטען הרבה יותר מרחב מעצמם. זה מאפשר למערכות אלה ומבנה התמיכה שלהן להיות קומפקטיות יותר ממערכות מסוע החגורה והגלגלים, שהאלמנטים המתגלגלים שלהם צריכים להיות רחבים יותר מהעומס המיועד שלהם. עגלות תקורה יכולות לשאת עומס מטען רחב יחסית אך דורשים מבני תמיכה גדולים וחסונים מכיוון שצריך להעלות את מערכות המסלול שלהם גבוהות מספיק כדי שהעומס שלהם מתחת להונג יהיה נגיש וברוח מכל מכשולים ברמת הקרקע. הגודל הגדול יחסית של מבני תמיכה למערכות מסוע גם הופך אותם לקשים ויקרים ביותר להרכבה ולהגדיר מחדש. מערכות מסוע קשות גם יותר לשמור על ניקיון מאשר מערכות טבעות ומסלול מבוססות גלגלים מכיוון שהרכיבים שלהם גדולים יותר, רבים יותר, ויש להם צורות מורכבות הלוכדות פסולת ביתר קלות.

טבעות טבעות מתאימות יותר ממערכות מסוע ליישומים הדורשים תנועה מעגלית בלבד מכיוון שהן יכולות להיות קומפקטיות יותר, קלות, וזמינים ביחידות בודדות שהורכבו לחלוטין שיכולות להיות מהירות יותר לשלב ביישום. הם גם מציעים דיוק וחלקות טובים יותר, ויכולים להתקין להם עומס, כמו מערכות מבוססות גלגלים, אך עדיין יש כמה חסרונות בהשוואה לאחרון.

בעוד שמערכות סיבוב מבוססות גלגל מדריך וטבעות בהרג יכולות להיות בעלות קלות הרכבה דומה, הראשון יכול להיות קל יותר לשירות בגלל שהרכיבים ניתנים להחלפה. טבעות בהשרות מורכבות בדרך כלל במפעל במפעל בגלל ההרכבה והעיבוד המדויקים הנדרשים לביצועים חלקים ומדויקים. בדרך כלל יש להחליף את הטבעת כולה אם אפילו רכיב אחד נכשל, מה שמקשה עליהם לשירות בשדה. מכיוון שטבעות בהשרות הן לעיתים מבנה ההרכבה העיקרי לרכיבי יישום, החלפת טבעת ברורה יכולה גם לדרוש הרכבה מחדש של כל מה שמותקן עליו.

עבור מערכות סיבוב מבוססות גלגלים, יש להחליף רק את הרכיבים הפגועים מכיוון שתכנון ההתאמה הנפוץ שלהם מאפשר להרכיב רכיבים בודדים ולהשתמש בהם בכל מערכת תואמת, ולא רק יחידה מסוימת של מתאימים מתאימים, כמו טבעות טבעות. אפשר גם ביישומים מסוימים להחליף רכיבים פגומים במערכות מסלול מבוססות גלגלים מבלי לפרק רכיבים אחרים.

טבעות בהשרות יכולות להציע קשיחות וחלקות טובות יותר ממערכות מסוע, אך בדרך כלל אינן נטענות מראש. טען מראש של האלמנטים המתגלגלים לקשיחות טובה יותר וחלקות נפוצה במיסבי מכונה קטנים יותר, אך נדירים בטבעות בהשרות מכיוון שרכיבים גדולים קשה יותר למכונה ובצורתם והתאמתם מושפעים יותר מגורמים חיצוניים. פגמי ייצור קטנים, עיוות רכיבים עקב עומסים חיצוניים או משטחי הרכבה לא אחידים, או התרחבות תרמית לא אחידה כתוצאה משונות טמפרטורה גדולות בין רכיבים, יש סיכוי גבוה יותר להשפיע על טען מראש במיסבים גדולים יותר כמו טבעות בהשרות.

שינויי טעינה מוקדמת עלולים לגרום לפינוי רכיבים פנימי, מה שמפחית את קשיחות המערכת, או הפרעות גבוהות מה שמקשה על הסיבוב ופוגע ברכיבים. רמת הטעינה המוקדמת של טבעת טבעת תלויה בממדים של רכיב פנימי ולא ניתן להתאים אותה לאחר ההרכבה. גורמים חיצוניים כמו משטחי הרכבה לא אחידים והתרחבות תרמית יכולים גם לשנות את הטעינה המוקדמת במערכות סיבוב מבוססות גלגלים. עם זאת, הם פחות סוגיה מכיוון שההתבוגה המוקדמת מוגדרת במהלך ההרכבה ביישום וניתן להתאים אותם בקלות לאחר מכן.

שקופיות טבעת מבוססות גלגלים יכולות להיות בעלות יתרון גודל משמעותי על פני טבעות בהשרות ביישומים הדורשים פחות מ- 360 מעלות נסיעה. טבעות SLEWING חייבות להיות מעגליות לחלוטין כדי לספק מעגלי נסיעה שלמים עבור אלמנטים המתגלגלים שלהם, גם אם היישום דורש הרבה פחות מ- 360 מעלות נסיעה. במערכות סיבוב מבוססות גלגלים מדריך, אורך קשת שקופיות הטבעת אורך הקשת רק צריך להיות מספיק ארוך כדי לתמוך בכל גלגלי המדריך (שיכולים להיות מעטים כמו שלושה) לאורך כל קשת הנסיעות המלאה.

תכנון מדריך מפותל או מערכות מפעיל יכול להיות קשה יותר מאשר לתכנן ליניארי. עם זאת, התקנת מערכות כאלה יכולה לשפר את הובלת עומס המשא וטיפול בפשטות ויעילות. מערכות טבעות ומעקב מבוססות גלגלים מבוססות מדריך יכולות לפשט את תהליך העיצוב ולהעלות על ביצועים אחרים של מערכות מדריך ומפעילים לא לינאריים.