Нагрузка, точность, скорость и ход.

Выбор компонентов линейного перемещения на этапе разработки проекта на протяжении десятилетий был источником разочарований для дизайнеров и инженеров-прикладчиков, особенно когда речь шла о сложных узлах, таких как линейные приводы. Задумайтесь на мгновение о влиянии линейного привода на общую конструкцию машины. Прежде всего, в приводе направляющая и привод соединены вместе и являются неотъемлемой частью узла. Поэтому крайне важно, чтобы выбор направляющих и привода были правильными. Кроме того, привод оказывает существенное влияние на общий размер машины. Например, смещение положения нагрузки на приводе может вызвать высокую моментную нагрузку и изменить требования с конструкции с одной направляющей на конструкцию с двумя направляющими, что фактически удвоит или утроит общую ширину привода и, следовательно, размер привода. машина.

Выбор привода на основе приблизительных требований к производительности, возможно, более рискован, чем выбор линейной направляющей или привода с минимальной информацией о применении. Тем не менее, довольно распространена ситуация, когда проектировщику или инженеру требуется разумная оценка системы, которая будет лучше всего работать для их применения, прежде чем будут определены все критерии применения.

Хотя правильное определение размера требует глубокого понимания требований приложения, общее решение, подходящее для первоначального проектирования и оценки стоимости, обычно может быть найдено на основе четырех ключевых критериев.

Нагрузка

Груз, который необходимо нести, и его ориентация относительно системы являются одним из наиболее важных критериев при выборе линейного привода. Легкие нагрузки, которые установлены более или менее непосредственно над подшипниками, могут восприниматься практически любой технологией направляющих — профилированными рельсовыми подшипниками с рециркуляцией, шариковыми втулками и валами или даже подшипниками скольжения. Однако чем тяжелее нагрузка и чем больший момент (тангаж, крен и/или рыскание) она создает, тем более прочным должен быть направляющий механизм, чтобы обеспечить соответствующий срок службы и минимальное отклонение.

Точность

Понимание требований к точности и повторяемости позиционирования поможет сузить решение относительно механизма привода. Низкоточное позиционирование от точки к точке может быть достигнуто с помощью пневматического привода или системы ремня и шкива, в то время как точность позиционирования и повторяемость в диапазоне одного микрона потребуют шарикового винта или даже линейного двигателя. Хотя нагрузку часто можно выдержать с помощью любой из нескольких технологий привода, повторяемость часто является решающим фактором при выборе этих вариантов.

Скорость

Средняя и максимальная скорости во время движения также помогут определиться с выбором механизма привода. Например, эмпирическое правило заключается в том, что максимальная скорость для шарико-винтовых пар составляет 1 м/с, хотя существуют способы добиться более высоких скоростей. Ремни же могут легко перемещаться со скоростью до 10 м/с, а максимальная скорость линейных приводов ограничивается в первую очередь поддерживающим направляющим механизмом. Ускорение также играет роль, как при выборе привода, так и направляющих.

Путешествовать

Хотя требуемый ход реже является решающим критерием, важно еще раз проверить, соответствует ли выбранный тип линейного привода спецификации по длине хода. В частности, шариковые и ходовые винты имеют ограниченный диапазон перемещения. Опять же, эмпирическое правило для винтовых приводов — максимальная длина 3 метра. Хотя винты доступны и большей длины, с увеличением длины максимальная скорость уменьшается из-за критической скорости винта.

Хотя эти четыре критерия могут дать приблизительную оценку подходящих линейных приводов, для проведения полного процесса определения размера и выбора необходимо указать и учесть ряд параметров применения. Чтобы помочь дизайнерам и инженерам собрать важную информацию, необходимую для определения размеров, некоторые производители придумали простые аббревиатуры.