Doğrusal hareket sistemleri bir dizi zorlu endüstriyel ortama maruz kalır. Hareket sistemi bileşenlerinin dikkatli bir şekilde belirlenmesi ve seçilmesinin yanı sıra dikkatli bir mühendislik incelemesi, zorlu endüstriyel koşullarda riskleri azaltabilir.

Herhangi bir mekanik doğrusal hareket sistemini tasarlamanın kritik adımlarından biri, sistemin çalışacağı çevresel koşulları anlamaktır. Temel tasarım hususları şunları içerir: sıcaklıklar, toz ve kir seviyeleri, kimyasal maddelere maruz kalma, yıkama işlemleri, titreşim ve şok yükü, radyasyonun yanı sıra hareket sisteminin karşılaşabileceği diğer ilgili çevresel faktörler. Malzeme seçiminden önce bu önemli faktörleri belgelediğinizden emin olun. Fikirlerden ziyade gerçeklerle çalıştığınızdan emin olmak için gerçek verileri yakalayın ve önceki ürünlerin hata kodlarını inceleyin.

Topladığınız verilere göre uygun malzemeleri, kaplamaları ve yağlayıcıları seçerek uygun doğrusal hareket bileşenlerini seçmek için tedarik zincirinizin uygulama uzmanlığından yararlanın. Daha sonra, seçtiğiniz malzemelerin beklediğiniz ömrü ve kullanılabilirliği sağlayacağından emin olmak için hem dayanıklılık hem de çevresel testleri içeren sağlam bir test doğrulama planı geliştirin. Ayrıca, giderek daha ciddi çevresel stresler sağlayan ve ekipmanın hizmet sırasında göreceği seviyenin çok ötesinde bir seviyeye ulaşan yüksek düzeyde hızlandırılmış ömür testini (HALT) kullanmayı da düşünün. HALT genellikle tasarım sorunlarını ve marjinal bileşenleri ayıklamak için geliştirme aşamasında gerçekleştirilir.

Bileşenlerin çevresel hususlara göre seçilmesi
Yeni nesil web tabanlı boyutlandırma ve seçim araçları, doğrusal hareket sistemi tasarımının çevresel yönlerini hesaba katacak uygun bileşen malzemelerinin seçilmesi görevini basitleştirir. Doğrusal rulman yükü/ömrü, bilyalı vida yükü/ömrü ve bilyalı vida kritik hızı gibi aracın hesaplamalara girdiği önemli uygulama parametrelerini girersiniz. Ayrıca doğru malzemeyi, kaplama stratejisini ve yağlama şemasını seçmek için kritik olan çevresel koşulları da girersiniz. Örneğin şunları seçebilirsiniz:

• Su/kimyasal sprey/sis
• Darbe/basma uygulaması/titreşim
• Orta ila ağır toz partikül sayımı
• Yüksek basınç/sıcaklık yıkaması
• Su/kimyasal sıçraması,
• Temiz oda

Uygulama, çevre koşullarını karşılamak için krom kaplama, paslanmaz çelik bileşenler veya polimer kaymalı yataklar gibi doğrusal kaydırma özellikleri önerecektir.

Bileşen özellikleri
Bilya kılavuzu veya yatak rayı, şaft veya alüminyum yüzey, yatağı destekleyecektir ve genellikle standart çelik, paslanmaz çelik, Armoloy kaplamalı veya krom kaplamalı olarak mevcuttur. Lineer rulmanlar sistemin yük ve moment yükü kabiliyetini sağlar. Örnekler arasında yuvarlak raylı Lineer Bilyalı Burçlu rulmanlar, profil rayları, tekerlek kılavuzları veya polimer kılavuzlar yer alır. Çoğu, standart, korozyona dayanıklı (“CR”) lineer yataklar veya polimer kaymalı yataklar olarak mevcuttur. Lineer üniteyi bir arada tutan vidalar, cıvatalar ve somunlar için donanım seçenekleri genellikle standart veya paslanmaz çelik olarak mevcuttur. Bir lineer ünite için sızdırmazlık veya koruyucu kaplama, hiç kapak olmamasından körüklü, örtülü veya kapalı (ideal conta) seçeneklerine kadar çeşitli seçenekler sunar. Son olarak, lineer ünite içerisinde yağlama için standart gres veya temiz oda gresi seçenekleri mevcuttur.

1 • Çevreye Göre Çözümler: Temiz—Bu ortam bir makine atölyesi ortamı olarak nitelendirilir. Havada bazı parçacıkların ve bir dereceye kadar nemin mevcut olmasını bekleyebilirsiniz; ancak personel genellikle bu ortamda herhangi bir koruyucu ekipman (maske, solunum cihazı, yerel toz veya kimyasal başlık) olmadan çalışır.

Çözüm:
• Bilya Kılavuzu: Standart
• Lineer Rulman: Standart
• Donanım: Standart
• Kapak: Kapak yok
• Yağlama: Standart gres

Bu çözüm kümesinin nedeni:Parçacıklar veya korozyona ilişkin çok az endişe bulunduğundan standart alüminyum ve çelik parçalar bu ortamlarda kabul edilebilir.

2 • Orta ila Ağır Toz Partikül Sayımı—Bu ortam, operatörün bir tür solunum koruması takmasını gerektirecek kadar havada asılı parçacıklarla karakterize edilir. Kağıt fabrikaları ve büyük endüstriyel parlatma makinelerinin bulunduğu fabrikalar, yoğun toz partikül sayımı altındaki ortamlara örnektir.

Çözüm:
• Bilya Kılavuzu: Standart
• Lineer Rulman: Standart
• Donanım: Standart
• Kapak: Kapalı (ideal), kefen veya körük kabul edilebilir
• Yağlama: Standart

Bu çözüm kümesinin nedeni:Aşındırıcılık endişesi olmadığı için standart çelik bileşenler kabul edilebilir. Daha ziyade amaç, partiküllerin yatağa, bilya kılavuz raylarına ve tahrik mekanizmasına (bir vida veya kayış olabilir) girmesini önlemektir. Büyük parçacıklar için körüklü kapak veya alüminyum örtü kaplaması kabul edilebilir. Daha ince parçacıklar için doğrusal hareket sistemi, yukarıda belirtilen iç parçaları koruyan sağlam bir sızdırmazlık sistemine sahip olmalıdır. Böyle bir mühür için iki seçenek vardır. Birincisi, yapısal destek sistemindeki kanalın bir ucundan diğer ucuna uzanan paslanmaz çelik manyetik bantlardan oluşan manyetik şerit contadır. Bantlar uç kapaklara sabitlenmiştir ve gerginliği korumak için yaylıdır. Bunlar, taşıyıcıdaki bir boşluktan geçerler, böylece şerit, sistemin içinden geçerken taşıyıcının hemen önünde ve arkasında mıknatıslardan kaldırılır. İkinci potansiyel sızdırmazlık teknolojisi olan plastik kaplama bantları, üst kısmı fermuarlı bir dondurucu poşeti gibi taban ekstrüzyonuyla birbirine kenetlenen uyumlu kauçuk şeritler kullanır. Birleşen dil ve oluk profilleri, partikülleri dışarıda tutan labirent şeklinde bir conta oluşturur.

3 • Su / Kimyasal Splashh — Bu ortam, ürünün aralıklı sıvı sıçramasına maruz kalabileceği bir durumu temsil eder. Örneğin mürekkep rezervuarlarının periyodik olarak değiştirilebildiği ve bunun ara sıra/kazara dökülmeye neden olduğu büyük bir baskı uygulaması. Sıvının bu ortamda doğrusal kılavuzlarla teması, ürünün yanlış kullanılmasının veya bileşenlerin konum dışı olmasının bir sonucu olabilir ancak genellikle normal uygulama sürecinin bir parçası değildir.

Çözüm:
• Bilya Kılavuzu: Krom kaplama
• Lineer Rulman: Korozyona dayanıklı
• Donanım: Paslanmaz çelik
• Kapak: Kapalı (ideal) veya körüklü kabul edilebilir
• Yağlama: Standart

Bu çözüm kümesinin nedeni:Bu uygulamalar için bilyalı kılavuzların ve doğrusal yatakların korozyona dayanıklı olması gerekir. Yuvarlak raylı rulman teknolojisi için bu, krom kaplı veya 440C paslanmaz çelik şaft anlamına gelir. Lineer rulmanlar krom kaplamalı rulman plakalarına ve paslanmaz çelik bilyalara sahip olmalıdır. Daha yumuşak paslanmaz çelik bilyalı rulmanlar ve şaft sistemi tipik olarak tasarımın bir parçası olarak dikkate alınması gereken %30'luk bir yük azalmasıyla sonuçlanır. Profil ray yatakları için Duralloy gibi ince-yoğun bir krom kaplama tavsiye edilir. Genellikle prizma kılavuzları olarak adlandırılan kaymalı yataklar, yuvarlanma elemanlı rulmanlara bir alternatiftir. Prizma kılavuzları kimyasal korozyona karşı yüksek dirence sahip özel olarak tasarlanmış bir polimerdir. Sızdırmazlık için, kimyasal sıçramanın şiddetine bağlı olarak körük yeterli olabilir ancak tamamen yalıtılmış bir ünite idealdir.

4 • Su Kimyasal Sprey/Sis— Bu durum, ciddiyet açısından daha önce açıklanan ortamın üzerinde bir adımdır. Burada sprey veya sis sürecin bir parçasıdır ve doğrusal kılavuzlar doğrudan bu öğeye maruz kalacaktır. Bu aynı zamanda bir soğutma uygulamasında bulunana benzer bir yoğunlaşma ortamı olarak da nitelendirilebilir. İşleme sırasında makine parçaları üzerine buğulanan soğutma sıvısı da bu sınıfın bir parçasıdır. Bu ortam senaryosunda, herhangi bir mekanik koruma sağlanmadığı takdirde rulman ve kılavuzlar sıvıyla temas halinde olacaktır.

Çözüm:
• Bilya Kılavuzu: Krom kaplama
• Lineer Rulman: Korozyona dayanıklı
• Donanım: Paslanmaz çelik
• Kapak: Kapalı
• Yağlama: Standart

Bu çözüm kümesinin nedeni:Bu uygulamalar için tamamen yalıtılmış bir ünite şarttır. Kimyasal spreyin şiddetli doğası nedeniyle, daha önce belirtildiği gibi döner elemanlı yatak teknolojisinden kaçınılması ve prizma kılavuzlu yatakların kullanılması da şiddetle tavsiye edilir. Aynı sebepten dolayı bu ortamlarda bilyalı vidalı tahrik sisteminden mümkün olduğunca kaçınılmalıdır. Bunun yerine, aşındırıcı kimyasal ortamın üstesinden gelmek için poliüretan kayış tahrik sistemi daha uygun olacaktır.

5 • Yüksek Basınç Sıcaklığı/Yıkama— Bu ortam genellikle bir gıda işleme uygulamasını tanımlar. Burada ekipman basınç altında oldukça sık yıkanabiliyor. Slaytlar yalnızca sıvıyla temas halinde olmakla kalmayacak, aynı zamanda temizleme sürecinden kaynaklanan önemli bir kuvvete de maruz kalacaktır.

Çözüm:
• Bilya Kılavuzu: Krom kaplama
• Lineer Rulman: Korozyona dayanıklı
• Donanım: Paslanmaz çelik
• Kapak: Kapak yok
• Yağlama: Standart veya potansiyel olarak gıda sınıfı veya yüksek sıcaklık gresi

Bu çözüm kümesinin nedeni:Yıkama ortamı standart çelik parçaların paslanmasına neden olacaktır. Paslanmaz çelik donanımın yanı sıra krom kaplamalı ve korozyona dayanıklı rulmanlar ve bilyeli kılavuzlar kullanılmalıdır. Prizma kılavuzları da kullanılabilir, ancak metal bazlı yuvarlanma elemanları kadar sıcaklığa dayanıklı olmayan polimer malzemeleri nedeniyle yüksek sıcaklık uygulamalarında bundan kaçınılmalıdır. Doğrusal ünite açık olmalı (sızdırmazlık olmamalıdır) ve yıkama sıvısını çıkarmak için tahliye bağlantılarına veya tahliye deliklerine sahip olmalıdır. Yüksek sıcaklık uygulamaları için özel yüksek sıcaklık gresi kullanılabilir. Bu tür yüksek sıcaklık durumlarında tüm contaların ve diğer plastik elemanların sistemden çıkarılması gerekmektedir.

6 • Temiz Oda— Burada genel olarak ISO Sınıf 3 (bazen Class1000 olarak anılır) temiz oda ortamından bahsediyoruz, ancak bazı doğrusal ünite ürün aileleri Sınıf 100 temiz oda ortamı için yapılandırılabilir.

Çözüm:
• Bilya Kılavuzu: Krom kaplama
• Doğrusal Rulman: Korozyona dayanıklı ve contaların/sileceklerin çıkarılması
• Donanım: Paslanmaz çelik
• Kapak: Kapak yok
• Yağlama: Temiz oda gresi

Bu çözüm kümesinin nedeni:Temiz oda ortamları için doğrusal kızağın hareketinden kaynaklanan minimum partikül içermesi gerekir. Her türlü paslanmayı önlemek için metal kaplamalara ihtiyaç vardır. Ayrıca doğrusal sistemdeki kayan elemanların da çıkarılması gerekir. Bu, yatak kılavuzlarında conta/silecek olmadığı ve lineer ünite üzerinde kapak olmadığı anlamına gelir. Özel temiz oda sınıfı gres kullanılmalıdır.

7 • Etki/Basın Uygulaması/Titreşim—Bu uygulama genellikle birkaç farklı süreçle karakterize edilir. Tipik olarak ayırma ekipmanıyla ilişkili çalkalayıcılar ve titreşimli masalar bu kategoriye girer. İlk darbe dinamikleri nedeniyle arabalara veya selelere normalden daha yüksek yükler uygulayan pres uygulamaları da bu sınıftaki uygulamaların bir parçası olarak kabul edilir.

Çözüm:
• Bilya Kılavuzu: Standart
• Lineer Rulman: Polimer kaymalı yatak
• Donanım: Standart
• Kapak: İsteğe bağlı
• Yağlama: Standart

Bu çözüm kümesinin nedeni:Daha önce belirtildiği gibi prizma kılavuzları olarak da adlandırılan polimer tarzı burçların kullanımı, yüksek şok yükü uygulamalarının üstesinden döner elemanlardan daha iyi gelir. Bu koşullar altında yuvarlanma elemanları, yatak yüzeyi ile noktadan noktaya temasları nedeniyle yarıya kadar çatlayabilir veya yatak yuvarlanma elemanı paletlerini sıkıştırabilir. Ancak prizma kılavuzları, titreşimler için ideal olan düz yüzey boyunca yükün eşit dağılımına izin verir. Partikül sayısına bağlı olarak gerekirse prizma kılavuzlarının kullanımı bir kapakla birleştirilebilir.