Doğrusal rayları belirleme ve boyutlandırmanın en iyi yaklaşımı, öncelikle uygulamanın en kritik parametrelerini tanımlamak; bu gereksinimlere göre seçenekleri daraltmak; ve ardından son doğrusal ray seçimini yapmak için kritik değişkenleri uygulamaktır.

Öncelikle temel bilgiler:Doğrusal kılavuz raylar, kılavuz yolları ve kızaklar, düşük sürtünme katsayısına sahip doğrusal bir yol boyunca fiziksel yükleri destekleyen ve hareket ettiren raylardan ve yataklardan oluşan mekanik sistemlerdir. Genellikle yuvarlanan eleman veya düzlem burç tipleri olarak sınıflandırılırlar. Çeşitli üreticilerden belirli mühendislik ihtiyaçlarını karşılamak üzere tasarlanmış birçok şekil ve boyut mevcut olduğundan, benzersiz uygulamanız dikkate almanız gereken kritik parametrelerin listesini ve önem sırasını belirler.

En yaygın kılavuz yolları ve yatak tipleri arasında, devridaim bilyalı yatak blokları olan profilli (kare) raylar, makaralı yataklar için kılavuz yolları ve devridaim bilyalı burçlar veya düzlem burçlar olan yuvarlak raylar bulunur. Profilli raylar, makine takım tezgahları başlıkları ve hassas devre kartı hareketleri gibi olağanüstü sertlik ve hassasiyet gerektiren uygulamalara uygundur. Makaralı yatak sistemleri, parçaları kaldırma ve aktarma veya alma ve yerleştirme uygulamaları gibi daha geniş bir uygulama yelpazesi için tasarlanmıştır.

Bir uygulama için hangi rayların en iyi şekilde çalıştığını seçmek için, öncelikle sistemin özel ihtiyaçlarını analiz edin. Ardından, nihai sonuca ulaşmak için gereken eksen sayısı, tekrarlanabilirlik, tolerans ve doğruluk gibi müşterinin gereksinimini veya program yönergelerini anlayın. Son olarak, toz, su, lifler ve diğer maddeler gibi çevresel kirliliği göz önünde bulundurun.

Herhangi bir sistem için, çalışma ortamı seçilmesi gereken yatak tipini belirler. Örneğin, kirli ortamlar montajı kirletebilir ve tekrar dolaşan bilyalı yolların düzgün çalışmasını engelleyebilir. Kirlenme, silindir sistemlerinde daha yönetilebilirdir çünkü yuvarlanan elemanlar genellikle daha büyüktür. Düzlem yataklar, yüzey temaslı yağlamanın önerilmediği veya belirli araştırma laboratuvarları veya silikon çip üretim tesisleri gibi ortama maruz bırakılamayacağı uygulamalara uygundur.

Bir sistem seçtikten sonra, düzgün boyutlandırmak için parametreleri bir araya getirin. Doğrusal kılavuz yol sistemindeki her hareket için şu parametreleri göz önünde bulundurun: strok, yük, hız, görev döngüsü, montaj alanı ve montaj yönü.

Doğrusal kılavuz sisteminin boyutunu belirleyin

Statik yük, eyer, yuva fikstürü, yük ve yatakların ağırlığından oluşur. Tipik bir çift ray ve dört taşıyıcı setinde 40,0 lb yatay olarak ön/arka ve soldan sağa merkezlenirse, yatak bloklarının her biri 10,0 lb'de statik olarak yüklenir.

Kaydıraklar iki temel tipte gelir: eyer ve konsol. Standart, yatay tabanlı eyer kaydırağı, iki sabit uç bloğu arasında hareket eden bir eyer veya blok kullanır. Konsol kaydırağı ile ana gövde ve silindir statik kalırken, takım plakası uzar ve geri çekilir. Yükleri dikey olarak hareket ettirirken ikinci bir konsol uygulaması vardır. Bir ray ve iki taşıyıcı ile her iki yatak taşıyıcısı da radyal yönde eşit şekilde yüklenebilir. Yatağın veya taşıyıcının boyutlandırılması için, en statik olarak gerilmiş kaydırıcının toplam yükü genellikle en kötü durum senaryosu olarak ayarlanır.

Yatakları boyutlandırırken, yük parametresini ve ağırlık merkezine (CG) veya kütle merkezine olan mesafesini düzenleyin. Yük, hem statik hem de dinamik yüklemeyi içeren sisteme uygulanan ağırlığı veya kuvveti ifade eder. Statik yük, eyerin, yuva fikstürünün, faydalı yükün ve yatakların ağırlığından oluşur. Dinamik (veya kinetik) yükleme, yatak yüklü eyerle etkileşime girdiklerinde uygulanan yükleri hesaba katmalıdır. Normalde bu yük, yataklara burulma gereksinimi getirir. Eyer için CG, yatak merkezlerinden belirli bir mesafede tek bir yük değeri sağlar.

Bu dinamik değerler ve statik yükleme değerleri daha sonra radyal (Corad), eksenel (Coax), "X" ekseni etrafındaki tork (Mx), "Y" ekseni etrafındaki tork (My) ve "Z" ekseni etrafındaki tork (Mz) olarak düzenlenebilir. Değişkenler daha sonra uygun taşıyıcı boyutunu seçmek için çoğu rulman boyutlandırma uygulamasında kullanılabilir. Yükleme değerleri normalde statik olarak lb veya Newton (N) ve dinamik yükleme için in.-lb veya Newton Metre (Nm) olarak sunulur.

Bireysel yüklerin merkezleri kılavuz ray sisteminin merkezine veya yatak merkezlerine göreli bir mesafededir, toplam kütlenin kılavuz raylara CG mesafesi 1,5 inçtir (60 inç-lb/40 lb). Yatakların, özellikle eyer hızla hızlandırıldığında veya yavaşlatıldığında, 60 inç-lb'lik bir tork yükünü yönetmesi gerekir.

Hız:Hız, uygulanan yüklerin hızlanma ve yavaşlama sırasında sistemi sabit bir orandaki hareketten farklı şekilde etkilemesi nedeniyle dikkate alınması gereken kritik bir noktadır. Hız genellikle ./sn veya metrik eşdeğeri m/sn olarak sağlanır. Hareket profili türü gibi faktörler, istenen hıza veya çevrim süresine ulaşmak için gereken ivmeyi belirler. Yük, trapezoidal bir hareket profilinde hızla ivmelenir ve ardından yavaşlamadan önce sabit bir hızda hareket eder. Ancak üçgen bir hareket profili hızla ivmelenir ve yavaşlar. Dahası, uygulamanın hızını hesapladığınızda, hareketin en yüksek oranını ve bir hareket için genel zamanlamayı elde etmek için gereken ivmelenme ve yavaşlamayı göz önünde bulundurun.

Görev döngüsü:Görev döngüsü parametresi, genellikle istenen zaman miktarında strok artı rölanti işlemlerinin iki katı olan tam bir döngü boyunca eyerin tam hareketini dikkate almalıdır. Uygulamanın stroku, doğrusal bir yol boyunca bir yöndeki tam genel hareketin uzunluğudur. Görev döngüsü parametresi tipik olarak dakikada gereken döngü sayısı olarak düzenlenir.

Montaj alanı:Kılavuz ray ve eyer yatakları için montaj alanı, kılavuz sisteminin genel uzunluğunu (OAL) ve ray ayrımını belirlemeye yardımcı olur. Çoğu uygulamada, yatakların çalışması için mümkün olan en geniş ayak izini dikkate almak en iyisidir. Basit çekmece kızaklarına benzer şekilde hareket eden teleskopik doğrusal yataklar kullanmadığınız sürece, kılavuz rayın OAL'si doğrusal hareketin strokunu ve yatak ayak izini içermelidir.

Montaj alanı ayrıca kılavuz yolunu tutan alt tabakayı veya çerçeve sistemini de hesaba katmalıdır. Yatak izi, bir doğrusal kılavuz yolu boyunca bir taşıyıcının önünden en uzak taşıyıcının arkasına kadar olan mesafedir. Birçok profilli şaft, hassasiyet için program gereksinimlerini düzgün bir şekilde karşılamak için tamamen işlenmiş ve taşlanmış yüzeylere monte edilmelidir. Diğer tasarımlar, kapasite veya sertlik kaybı olmadan doğrudan yapısal alüminyum veya boru şeklindeki çerçeveye uygulanabilir.

Oryantasyon:Yolların montaj yönü, yükleme parametresini ayarlamak için kritik öneme sahiptir çünkü eyer yatay, dikey, duvar montajı boyunca veya hatta ters bir konumda hareket edebilir. En iyi performans için, uygulamanın yüklemesini yatak sisteminin en güçlü parçasıyla yönetin. Örneğin, radyal bilyalı rulman kaydırıcısı yükü eksenel olarak değil radyal olarak taşıyacak şekilde yönlendirilmelidir.

Şimdi doğrusal bir kılavuz seçimi yapın

Bu, orta tekrarlanabilirlik gerektiren standart hafif tozlu bir ortam içeren bir uygulama örneğidir. Bu iki faktör nedeniyle, sertleştirilmiş çelik kanallarda çalışan önceden yüklenmiş bir silindir tabanlı rulman sistemi seçilir. Hız yüksektir ve maksimum kapasite seviyelerini zorlamadan daha uzun ömür elde edilebilir.

Genellikle, 1 inçlik bir kılavuz ray için, düzlem yatakları 20 inç/sn'yi, yeniden dolaşımlı bilyalı sistemler 80 inç/sn'yi ve silindirler yaklaşık 200 inç/sn'yi geçmemelidir. 3 saniyede tam 118 inçlik stroku elde etmek için, her birinde 0,5 saniyede 6 inç hızlanıp yavaşlayacağız. Bu, hedef zamanlamaya ulaşmak için 106 inçlik strok ve 2 saniye sağlayacaktır. Kılavuz rayların her biri en az 162 inç uzunluğunda olmalıdır, çünkü strok 118 inç ve eyer uzunluğu kılavuz ray boyunca uzanan boyutta 44 inçtir. Bazen, sınır anahtarları, amortisörler veya sensörler için strokun her iki ucunda bir veya iki inç fazladan boşluk bırakmak yararlıdır.

Yatakların her biri 100 lb'de eşit olarak yüklenecektir, çünkü yataklar eyerin her köşesine monte edilmiştir ve kütlenin ağırlık merkezi önden arkaya ve soldan sağa ortalanmıştır. Yatak taşıyıcılarının her biri 500 lb'lik maksimum radyal yüklemeyi kaldırabilir, bu nedenle yataklar toplam kapasitenin %20 ila %50 aralığında yüklendiğinden burada yeterli bir ömür hesaplanmıştır.