Incluindo robôs cartesianos, sistemas de pórtico e mesas XY.

Os guias e sistemas lineares são tipicamente submetidos a forças lineares devido a cargas laterais e para baixo e forças laterais devido a cargas excedidas. As forças rotacionais - também conhecidas como forças momentâneas - são tipicamente definidas como rolagem, pitch e guinada, com base no eixo em torno do qual o sistema tenta girar.

Para definir o rolo, a inclinação e a guinada em sistemas lineares, primeiro precisamos estabelecer os três eixos primários: x, y e z.

Os dois eixos do plano horizontal são tipicamente definidos como x e y, com o eixo x na direção do movimento. O eixo Y é ortogonal (perpendicular) na direção do movimento e também está no plano horizontal. O eixo Z é ortogonal para os eixos X e Y, mas está localizado no plano vertical. (Para encontrar a direção positiva do eixo z, use a regra à direita: aponte o dedo indicador na direção do X positivo, depois enrole-o na direção do Y positivo, e o polegar indicará z. positivo)

Rolo, pitch e guinada são forças rotacionais ou momentos sobre os eixos x, y e z. Assim como as forças lineares puras, essas forças momentâneas precisam ser consideradas ao calcular a vida do rolamento ou determinar a adequação de um sistema linear para suportar cargas estáticas.

Roll: um momento de rolo é uma força que tenta fazer com que um sistema gire em torno de seu eixo X, de um lado para o outro. Um bom exemplo de rolo é um banco de avião.

Pitch: Um momento de afinação tenta fazer com que um sistema gire em torno de seu eixo y, da frente para trás. Para imaginar o arremesso, pense no nariz de um avião apontando para baixo ou para cima.

Yaw: a guinada ocorre quando uma força tenta fazer com que um sistema gire em torno do eixo z. Para visualizar a guinada, imagine um modelo de avião suspenso em uma corda. Se o vento soprar a direita, as asas e o nariz do avião permanecerão nivelados (sem rolagem ou arremesso), mas girará em torno da corda da qual está suspensa. Isso é guincho.

Os momentos de inclinação e guinada colocam excesso de cargas nas bolas localizadas nas extremidades de um rolamento linear, uma condição às vezes chamada de carga de borda.

Como neutralizar momentos de rolo, arremesso e guinada

Os guias e sistemas lineares têm capacidades mais altas para forças lineares puras do que para forças momentâneas, portanto, resolver forças de momento em forças lineares podem aumentar significativamente a vida útil e reduzir a deflexão. Para momentos de rolo, a maneira de realizar isso é usar dois guias lineares em paralelo, com um ou dois rolamentos por guia. Isso converte o momento do rolo forças em cargas puras para baixo e a decolagem em cada rolamento.

Da mesma forma, o uso de dois rolamentos em um guia pode eliminar as forças do momento do passo, convertendo -as em cargas puras para baixo e de decolagem em cada rolamento. Usando dois rolamentos em um guia, também contra -atacar as forças do momento, mas, neste caso, as forças resultantes são forças laterais (laterais) em cada rolamento.