Длина хода, скорость, точность, монтаж, обслуживание.

Вы работаете над приложением, требующим линейного движения (например, сборочная система, упаковочная линия или портал для передачи материалов), но проектируете собственный привод с нуля, подбираете различные детали, монтируете и выравниваете. компоненты, а внедрение системы обслуживания не является эффективным использованием вашего времени. Вы начинаете рассматривать предварительно спроектированные и предварительно собранные линейные приводы, но существует так много вариантов относительно типа, размера и принципа работы, что трудно понять, с чего начать выбор.

Первым шагом в сужении области применения является выбор механизма привода, который лучше всего подходит для вашего применения. Большинство производителей предлагают как минимум два варианта привода, наиболее распространенными из которых являются зубчатый ремень и шариковый винт, а пневматические и линейные приводы служат нишевым приложениям. Ниже приведены пять факторов, которые помогут вам сделать выбор между двумя наиболее распространенными типами приводов — зубчатым ремнем и шариковым винтом.

1. Длина хода

Расстояние, на которое привод должен переместиться в одном направлении, известное как длина хода, является первым требованием, которое следует учитывать при выборе между шарико-винтовой передачей или ременной передачей. Приводы с ШВП обычно имеют длину 1000 мм или меньше, хотя ШВП большего диаметра можно использовать при длине до 3000 мм. Этот предел определяется критической скоростью винта. По мере увеличения длины винта его критическая скорость, или скорость, при которой винт начинает испытывать изгибные вибрации, уменьшается. Проще говоря, по мере того, как винт становится длиннее и быстрее вращается, он начинает «хлестать», как скакалка.

Для приводов с зубчатоременной передачей возможность натяжения ремня ограничивает максимальную длину. Благодаря использованию ремней большей ширины (большей площади контакта) и большего шага зубьев приводы с ременным приводом обычно используются в приложениях, требующих длину хода от 10 до 12 метров.

2. Скорость

Вторым решающим фактором при выборе привода является скорость. Максимальная скорость для большинства приводов с ременным приводом составляет 5 м/с. На этот предел влияет система направляющих, в которой чаще всего используются подшипники с рециркуляцией. Для применений, требующих более высоких скоростей, до 10 м/с, вместо подшипников с рециркуляцией можно использовать ременную передачу в сочетании с колесами с предварительным натягом или кулачковыми роликами.

Как уже говорилось выше, в ШВП с увеличением длины критическая скорость уменьшается. Как правило, шариковинтовые приводы могут развивать скорость до 1,5 м/с при длине хода менее 1 метра. Опоры шариковых винтов могут обеспечить дополнительную жесткость за счет уменьшения неподдерживаемой длины винта, что позволяет приводу достигать более высоких скоростей и большей длины. При выборе опор ШВП обратитесь к производителю за помощью в выполнении необходимых расчетов скорости и длины.

3. Точность

Точность широко используется для обозначения точности перемещения (когда каретка или седло находится в пространстве во время движения), точности позиционирования (насколько близко привод достигает заданного положения) или повторяемости (насколько точно привод достигает одного и того же положения при каждом движении). гладить). Хотя точность перемещения во многом зависит от конструкции, основания и крепления привода, точность и повторяемость позиционирования в первую очередь зависят от приводного механизма.

Шарико-винтовые передачи, особенно если они имеют предварительный натяг, имеют лучшую точность позиционирования, чем ременные передачи, из-за их жесткости. Однако «неточность» позиционирования можно измерить и компенсировать в системе управления привода. По этой причине повторяемость (способность достигать одного и того же положения при каждом ходе) часто становится наиболее важным фактором в высокоточных приложениях. Для обеспечения высокой повторяемости решающее значение имеет жесткость приводного механизма, поэтому лучшим выбором является сборка ШВП и гайки с предварительным натягом.

4. Монтаж

В некоторых случаях направление установки привода будет определять, какой приводной механизм лучше. Как ременные, так и шариковинтовые передачи подходят для горизонтального и наклонного монтажа, но приложения, требующие вертикального монтажа, требуют более тщательной оценки.

Хотя каждая система, которая перемещает груз вертикально, нуждается во встроенных механизмах безопасности, шариковинтовые передачи часто считаются более безопасными, чем ременные передачи для переноски вертикальных грузов. Это связано с тем, что шарико-винтовые пары, в зависимости от нагрузки, шага винта и трения в системе, неохотно возвращаются назад или «свободно падают» в случае отказа тормоза или катастрофического повреждения системы. Если для вертикального применения требуется привод с ременным приводом, следует серьезно рассмотреть возможность использования внешнего тормоза или противовеса.

5. Техническое обслуживание

Основной причиной выхода из строя линейных приводов является отсутствие смазки. Приводы как с шарико-винтовой передачей, так и с ременным приводом требуют периодической смазки системы направляющих, но в шарико-винтовой передаче присутствует еще один компонент, за надлежащей смазкой которого необходимо следить. Некоторые производители решили эту проблему, предложив системы со смазкой на весь срок службы (срок службы определяется как установленное расстояние перемещения или количество оборотов при заданной нагрузке, скорости и окружающей среде), но многие приложения выходят за рамки этих установленных параметров и потребуют смазку в какой-то момент в течение предполагаемого срока службы.

Несмотря на то, что приводы с ременным приводом имеют преимущество, заключающееся в меньшем количестве компонентов, требующих обслуживания, если окружающая среда содержит пыль или стружку, ищите конструкцию привода, которая сводит к минимуму вероятность попадания загрязнений в корпуса шкивов. Это обеспечит более длительный срок службы подшипников шкивов и уменьшит износ самого ремня.

Как ременные, так и шарико-винтовые передачи имеют преимущества в производительности. Делая первоначальный выбор, помните, что ременные передачи обычно являются лучшим выбором для длинных ходов и высоких скоростей, тогда как шариковинтовые передачи лучше подходят для применений, требующих высокой повторяемости или вертикального монтажа. В некоторых случаях любой приводной механизм будет соответствовать критериям, изложенным выше. В этих случаях производитель может помочь вам выбрать правильный привод на основе более сложных факторов, таких как ускорение, время стабилизации или условия окружающей среды.