Mais sobre a geometria dos trilhos-guia duplos.

Os sistemas de guia linear incluem trilhos de guia, corrediças e caminhos. A indústria também os categoriza em alguns tipos básicos – incluindo trilhos perfilados, corrediças de gaveta, rolamentos lineares, rodas guia e rolamentos lisos. Um arranjo típico inclui um trilho ou eixo e carros e patins. Eles também podem ser diferenciados pelo método de contato, seja deslizante ou rolante.

Uma função importante das guias de rolamento é reduzir o atrito nas máquinas. Eles são usados ​​em diversas aplicações, desde dispositivos avançados de fabricação de semicondutores até grandes máquinas-ferramentas e equipamentos de construção.

Equipamentos de fabricação de semicondutores ou aparelhos de inspeção que requerem posicionamento de alta precisão são uma boa aplicação para guias lineares. No caso de uma máquina-ferramenta para corte, guias lineares são usadas em vez de rolamentos de movimento linear de contato deslizante para lidar com o aumento de temperatura e problemas de durabilidade associados a velocidades de alimentação cada vez maiores.

A aplicação clássica para trilhos perfilados é na indústria de máquinas-ferramenta, onde a capacidade de carga, a rigidez e a precisão são fundamentais. Em equipamentos médicos, como tomografia computadorizada, ressonância magnética e máquinas de raio X, os trilhos quadrados são mais comuns.

Por outro lado, os trilhos redondos podem oferecer diversas vantagens, uma das quais é a capacidade de funcionar suavemente quando montados em superfícies menos que perfeitas - definidas como tendo um erro de planicidade superior a 150 μm/m.

Para aplicações em salas limpas e de processamento de alimentos que não toleram contaminação, as guias lineares que utilizam elementos rolantes (bem como sistemas de rolamentos lisos) são inadequadas devido à sua necessidade de requisitos de lubrificação.

Algumas aplicações que exigem precisão e exatidão extremamente altas usam rolamentos com flutuação fluida para obter a mais alta exatidão e precisão possível. São rolamentos hidrostáticos ou aerostáticos que utilizam um fluido de alta pressão entre o trilho e o carro. Eles são mais caros e mais difíceis de fabricar do que outras opções lineares, mas apresentam precisão e exatidão superiores.

Considerações importantes para a escolha de uma guia de rolamento de movimento linear incluem a carga (tanto estática quanto aplicada), o curso e a velocidade, bem como a precisão e exatidão desejadas e a vida útil necessária. Às vezes, o pré-carregamento também é necessário, dependendo dos requisitos da aplicação. A lubrificação é outra consideração importante, assim como qualquer método para minimizar a contaminação do sistema de guia linear por fatores ambientais, como poeira e outros contaminantes, usando foles ou vedações especiais.

Os trilhos-guia lineares e os rolamentos oferecem alta rigidez e boa precisão de deslocamento. Eles podem suportar não apenas cargas descendentes, ascendentes e laterais, mas também cargas radiais ou de momento. É claro que quanto maior o trilho linear e o sistema de rolamento, maior será a capacidade de momento que ele terá, mas a disposição das pistas do rolamento - face a face ou costas com costas - também influencia a quantidade de carga radial que ele pode suportar .

Embora o projeto face a face (também conhecido como arranjo X) forneça capacidades de carga iguais em todas as direções, ele resulta em um braço de momento mais curto ao longo do qual as cargas radiais são aplicadas, o que reduz a capacidade de carga de momento. O arranjo costas com costas (também conhecido como arranjo O) fornece um braço de momento maior e maior capacidade de carga de momento.

Mas mesmo com o arranjo costas com costas, as guias lineares têm uma distância relativamente curta entre as pistas (essencialmente igual à largura do trilho), o que limita sua capacidade de lidar com momentos de rolamento, que são causados ​​por cargas suspensas na direção Y . Para contrabalançar essa limitação, o uso de dois trilhos em paralelo — com um ou dois rolamentos em cada trilho — permite que o momento de rolagem seja resolvido em forças em cada bloco de rolamento. Como os rolamentos lineares têm uma capacidade muito maior para forças do que para momentos (especialmente momentos de rolamento), a vida útil do rolamento pode ser significativamente aumentada. Outro benefício de usar trilhos-guia duplos e permitir que os momentos sejam resolvidos em forças é que os rolamentos lineares geralmente desviam menos sob forças puras do que sob cargas momentâneas.

Muitos projetos de atuadores lineares incluem dois trilhos em paralelo com o mecanismo de acionamento – correia, parafuso ou motor linear – incorporado entre os trilhos. Embora não seja imperativo que o acionamento esteja centralizado entre os trilhos-guia, isso ajuda a garantir uma carga uniforme em todos os rolamentos e reduz o travamento ou forças de acionamento desiguais em cada trilho e conjunto de rolamentos. Este arranjo também reduz a altura do atuador, tornando-o relativamente compacto, dada a alta capacidade de carga e momento fornecida pelos trilhos-guia duplos.