Различия изобилуют традиционными стойками и шестерницей, двойными дисками, проектами на основе разделения и роликами.
От аэрокосмической до машины до станка, резки стекла, медицинских и других процессов, производственные процессы зависят от надежного управления движением. Дополнение скорости и точности, требуемых этими приложениями, являются различными системами линейного привода серво-контролируемых.
Одна общая установка сочетает в себе сервопривод с традиционной интуитивной стойкой и шестерней. Последнее может потребовать зазора между стойкой и зубчатыми зубами для предотвращения джемов и чрезмерного износа, или изменения в окружающей среде (например, сдвиг температуры на 10 °) могут блокировать систему, когда зубы передач расширяются. С другой стороны, клиренс приводит к обратной реакции, что эквивалентно ошибке.
Проблемы с разрешением в близнецах и разделенных шестернях
Для точных применений одно типичное исправление выпуска зазора заключается в том, чтобы добавить вторую шестерну, которая тянет в другом направлении-против первой системы, чтобы действовать в качестве управления.
Одна итерация этой идеи - использовать разделенную шестерню. Здесь шестерня по существу вырубает боковую среднюю, с пружиной, расположенной между двумя половинками. Когда разделенная шестерня движется вдоль стойки, первая половина шестерни толкается на одну сторону стойчного зуба, а другая половина на следующей стойке. Таким образом, настройка с разделенной пино-пинкой устраняет обратную реакцию и ошибку.
Здесь, потому что только половина шестерни выполняет работу - в то время как другая половина действует как контроль - емкость крутящего момента ограничена. Кроме того, поскольку динамика привода должна преодолеть силу пружины, происходит потеря движения, снижая общую эффективность. При перемещении при ускорении пружина также может дать немного, что ухудшает точность движения. Наконец, когда шестерня останавливается для выполнения операции, такой как бурение, пружинная система в шестерне может слегка сгибаться, вместо того, чтобы оставаться жесткой.
Другое исправление очистки состоит из системы с двойной пиновой. В этом расположении две отдельные шестерни перемещаются по одной и той же стойке. Шестерни действуют в мастер -/раб, с ведущей (мастер) шестерней, выполняющей позиционирование, и второй (рабской) шестерни, противодействующей обратной реакции. Как правило, шестерни контролируются в электронном виде, поэтому точность сохраняется, и настройки управления могут быть скорректированы для компенсации износа системы.
Что за улов? Двойные системы могут быть дорогостоящими, потому что дизайнеры обычно должны приобрести второй двигатель, шестерни и коробку передач. Следует также увеличение дизайна: второй двигатель требует большей длины для выполнения вождения. Например, если пользователь нуждается в системе управления движением, чтобы ответить на один метр назад и вперед, длина стойки 1,2 или 1,3 м требуется для размещения второй шестерни, которая ездит на 200-300 мм позади первого. Наконец, стоимость питания двух двигателей значительна в течение типичного жизненного цикла дизайна от пяти-10 лет.
Операция без обратной реакции без обратных приводов подходит для приложений с длинными ударами, таких как эта машина маршрутизации.
Другой вариант: роликовые шестерни
Технология роликовой шестерни включает в себя шестерни, состоящую из роликов, поддерживаемых подшипниками, которые привязывают стойку с индивидуальным профилем зуба. Два или более роликов в любое время соединяются с стойчными зубами в оппозиции, чтобы обеспечить более высокую точность, чем разделенные шестерни и системы привода шестерни: Короче говоря, каждый ролик приближается Работа с более чем 99% эффективностью в преобразовании роторного в линейное движение.
Роличная шестерня состоит из роликов, поддерживаемых подшипником, которые включают индивидуальный профиль зуба.
У дизайна тоже нет весны, чтобы рухнуть и ухудшить точность, и никакая эффективность не теряется при преодолении весенней силы. Кроме того, действие ролика не требует разрешения, поэтому устраняет обратную реакцию и ошибку. Напротив, для традиционной системы стойки и шестерни один зуб шестерни должен оттолкнуть с одной стороны зуба стойки и мгновенно перемещаться в сторону следующей стороны зуба.
Роликовая шестерня фланкирует разные зубы одновременно, осматривая одну сторону одного зуба и выделяя зазор другим. Для противодействия первой не требуется вторая шестерна; Одна шестерня точно передает необходимую емкость крутящего момента.
Проекты на основе роликов также продлевают срок службы и сокращают техническое обслуживание. В более медленных приложениях система может работать без смазки. Традиционные стойки со временем изношены и требуют компенсации за точность позиционирования и крутящий момент, но роликовые шестерни поддерживают точность. Всчета обеих конструкций требуют периодической замены, но, по крайней мере, по сравнению с двойными шестернями, общие затраты на замену для шестерни для ролика ниже.
Примеры применения
Рассмотрим производство больших панелей фюзеляжа самолетов. Это применение может потребовать длинной длины путешествий и высокой точностью в машинах в стиле гантри. Роликовые приводы обеспечивают точное линейное позиционирование на этих больших расстояниях.
Напротив, традиционная точность позиционирования стойки и шестерни может быть недостаточной из -за требований к разрешению; Минимальный зазор сохраняет точность в течение коротких продолжительности путешествий, но дизайн может быть дорогой для производства и установки на большие расстояния. Также может быть реализована система с двумя пино-пиновыми (с двумя шестернами, предварительно загруженными друг против друга), но она также дорого и, как правило, не допускает различного зазора, который происходит на больших расстояниях.
Еще одно распространенное использование системы с двумя пино-пиновыми-это расположение резкой головки на машине маршрутизации из стекловолокна. В то время как двойной диск может изначально хорошо работать в этом приложении, комбинация из стекловолокновой пыли и постоянного скольжения, создаваемого противоположным шестерницей, может вызвать преждевременный износ. Используя систему роликовой пинации, которая использует пробел, а не скольжение, ожидаемая продолжительность жизни может быть увеличена на 300% или более.
Роторная версия системы роликовой пинации также может использоваться для выполнения многоосного позиционирования. Здесь несколько шестерни (все движутся независимо) монтируются на одну передачу. Дизайн использует меньше места, чем двойные диски, иногда используемые в этих приложениях.
Время публикации: сентябрь-06-2021