Создание успешной линейной системы движения начинается с выбора подходящего привода. Между различными размерами, технологиями и качествами существуют сотни вариантов. Хитрость заключается в том, чтобы выиграть привод, который даст наилучшие результаты. К счастью, это не так сложно, как кажется. Требования приложения уменьшат набор возможных решений привода, и ограничения проекта будут определять наилучшее соответствие.

Процесс начинается с рассмотрения серии ключевых факторов, перечисленных здесь.

Скорость

Скорость является важным фактором, который следует учитывать при выборе привода. Хотя приводы винтового типа эффективны, экономичные компоненты, на очень высоких скоростях, они страдают от явления, известного как винтовой кнут, в котором винт выдыхает по мере его поворота. Винт кнут вызывает вибрацию и преждевременный износ.

Порог для винтового кнута, называемый критической скоростью, зависит от размеров и материала винта. Критическая скорость может быть рассчитана аналитически с использованием хорошо известных уравнений. Если скорость слишком высока для использования привода винтового типа, рассмотрим линейный двигатель или привод для ремня.

Нагрузка

Важно, чтобы привод был соответствующим образом размером для нагрузки. Существует несколько факторов, которые следует учитывать при определении размера для грузоподъемности: емкость радиальной нагрузки направляющих подшипников, моментная емкость опорной каретки и пропускная способность осевой нагрузки опорных подшипников и шарикового вида. Важно выбрать привод, предназначенный для устранения нагрузок, представленных приложением.

Распространенным заблуждением является то, что только нагрузка имеет значение, а грузоподъемность позволяет рассчитать срок службы привода при данной нагрузке. Однако необходимо учитывать другие факторы, такие как жесткость привода в различных направлениях нагрузки. Команда разработчиков может запустить расчеты дефекции нагрузки, чтобы определить, будет ли привод успешно работать в приложении.

Другим фактором, который следует учитывать, является позиционирование нагрузки. Масса, отдыхающая на карете, которая проходит вдоль оси привода, вносит очень разные силы от нагрузки на вырубку, которая применяет переверкающий момент. Убедитесь, что привод правильного размера и поддерживается.

Вертикальные приложения требуют особой помощи, чтобы сохранить положение нагрузки. Для определенных параметров конструкции свинцовые винты являются самозащитными. Это означает, что они не могут быть возвращены, даже в случае сбоя двигателя. Для того, чтобы быть уверенным, что винт является самополосным, эффективность винта должна быть ниже 50%, где эффективность является функцией угла свинца и коэффициента трения между гайкой и винтом. В качестве альтернативы, приводы с стойкой и пиненой также могут работать.

Пояс в последние годы заметно улучшились. Они надежны и сильно спроектированы, так что им больше не требуется регулярное напряжение, как они когда -то делали. Поясные приводы - это хороший выбор, если требования к скорости и удару находятся вне того, что может предоставить шариковое вино или свинцовый визил. Особое внимание должно быть принято, если в вертикальном применении используется ремень. Рекомендуется использовать противовес или тормоз, в зависимости от того, что нужно для замедления, остановки и поддержки нагрузки для безопасности.

Длина хода

Следующим фактором, который следует учитывать, является длина хода. Приводы на основе винтов эффективны и в некоторых случаях могут использоваться для инсультов до 5 футов или более. Необходимо соблюдать осторожность для очень длинных приводов, управляемых винтами, чтобы не превышать критическую скорость. Для длинной длины ударов ремни являются лучшими вариантами. Сегодняшние ремни представляют собой высокооделенные материалы, которые требуют небольшого обслуживания. Их можно использовать на расстояниях до 50 футов.

Другим вариантом для длинных ударов является линейный двигатель. По сути, развернутые сервомоторы, линейные двигатели состоят из силы, которая движется вдоль фиксированной магнитной дорожки. Теоретически, трек может быть столь желанной. С практической точки зрения линейные двигатели ограничены как требованием обеспечения уровня, тщательно выровненной магнитной дорожки, так и затратами магнитов. Управление автомобильными кабелями в течение очень длинных путешествий также может быть проблемой.

Повторяемость

Каждое приложение имеет требование повторяемости. Правильный выбор привода обеспечивает систему, которая не только удовлетворит эти требования, но и поможет проекту достичь целей для бюджетного и сборочного времени. Приводы винтового типа обеспечивают повторяемость по порядку от ± от 0,0001 до ± 0,003 дюйма. Это сравнивается с от 0,002 до ± 0,010 дюйма для ремня.

Оптимальный выбор зависит от потребностей приложения. Рядные приводы работают не так же хорошо, как приводы винтового типа, но для применения с более прощающими допускими приводами могут предложить значительную экономию. Для более требовательных приложений линейные двигательные приводы предлагают повторяемость, которая может быть субмикроном.

Работник

Рабочее цикл оказывает большое влияние на срок службы оборудования. Важно выбрать линейный привод, который может соответствовать требованиям заявки. Например, винты проводов основаны на скользящем контакте - типично из нержавеющей стали до пластика (существует много доступных вариантов в зависимости от применения). Это вводит значительный износ в течение срока службы устройства. В результате следует избегать свинцовых винтов, если у вас есть комбинированная высокая нагрузка и применение с высоким уровнем цикла.

Вместо этого выберите рециркулирующий шариковый привод. Эти устройства имеют катящиеся трения, а не скольжение трения, поэтому они длится дольше, и жизнь более предсказуемаПолем Шары могут быть повреждены, особенно с высокими нагрузками. Для применений, которые не могут переносить сбой, попробуйте планетный ролик. Эти устройства распространяют вес, чтобы минимизировать износ, что делает их хорошими подходящими для военных и аэрокосмических применений, среди прочего. Для бюджетных приложений также может работать ремень.

Среда

Операционная среда приложения также имеет отношение к выбору привода. В среде чистой комнаты избегайте приводов для свинца. Контакт металла до пластика генерирует частицы, которые поставит под угрозу рейтинг чистой комнаты.

И наоборот, чрезвычайно грязные среды могут повредить приводам. В приводах в стиле стержня винт закрыт в корпус. В результате приводы в стиле стержня достаточно безопасны в среде с загрязнением и жидкостью. В приводах без удивления нагрузка опирается на перевозку, которая должна подключаться к винту, который может подвергать привода на загрязнение.

В результате, без удилища приводятся специальные положения, независимо от того, является ли базовая технология приводом винтового типа или линейным двигателем. Ищите компоненты с рейтингами IP. Рассмотрим монтаж щель, обращенную вниз, чтобы уменьшить вход. Имейте в виду, что смазка может улавливать и удерживать частицы, чтобы повредить поверхности с течением времени.

Другим фактором, который следует учитывать об окружающей среде, является количество доступного места. Лучший привод в мире бесполезен, если он не будет вписаться в конверт под рукой. Укажите приводы в начале фазы проектирования, чтобы убедиться, что есть достаточно места. Работайте в тесном контакте со своим поставщиком, чтобы воспользоваться любыми факторами, которые могут предоставить характеристики, необходимые вам в компактном форм -факторе.

Бюджет

Всегда важно помнить о ценах. Линейные двигатели являются самыми дорогими, за которыми следуют приводы винтового типа (планетный винт, шаровой винт и свинцовый винт). Поясные диски являются самыми экономичными.

Инжиниринг всегда включает компромиссы. Список выше представляет собой первый вырез при выборе привода. Для любого данного приложения специальные ограничения могут означать, что бюджет является большим приоритетом, чем производительность, или этот рабочий цикл более важен, чем скорость. Начните процесс определения привода как можно более ранней на этапе проектирования. Попробуйте работать со стандартными компонентами. Если никто из них не удовлетворит ваши потребности, поговорите со своим поставщиком о разработке пользовательского продукта, который выполнит работу.