Довжина ходу, швидкість, точність, монтаж, технічне обслуговування.

Ви працюєте над додатком, який потребує лінійного руху – можливо, це система збирання та розміщення, лінія пакування чи портал для переміщення матеріалів – але проектуєте свій власний привод з нуля, постачаєте різні частини, монтуєте та вирівнюєте компоненти, а впровадження системи обслуговування не є ефективним використанням вашого часу. Ви починаєте дивитися на попередньо розроблені та зібрані лінійні приводи, але існує так багато варіантів щодо типу, розміру та принципу роботи, що важко зрозуміти, з чого почати вибір.

Першим кроком у звуженні поля є вибір механізму приводу, який найкраще підходить для вашого застосування. Більшість виробників пропонують принаймні два варіанти приводу, із зубчатим пасом і кульковим гвинтом, які є найпоширенішими, тоді як пневматичні та лінійні моторні приводи служать нішевим застосуванням. Нижче наведено п’ять факторів, які допоможуть вам вибрати між двома найпоширенішими типами приводів – зубчастим пасом і кульковим гвинтом.

1. Довжина штриха

Відстань, на яку має рухатися привод в одному напрямку, відома як довжина ходу, є першою вимогою, яку слід враховувати при виборі між кульковим гвинтом або пасовою передачею. Кульково-гвинтові приводи зазвичай мають довжину 1000 мм або менше, хоча кулькові гвинти більшого діаметру можна використовувати з довжиною до 3000 мм. Ця межа визначається критичною швидкістю гвинта. Зі збільшенням довжини гвинта його критична швидкість або швидкість, з якою гвинт починає стикатися з коливаннями згину, зменшується. Простіше кажучи, коли гвинт стає довшим і обертається швидше, він починає «шмагати», як скакалка.

Для приводів із зубчастим ременем можливість натягувати ремінь обмежує максимальну довжину. Завдяки використанню ременів з більшою шириною (більшою площею контакту) і більшим кроком зубів, приводи ремінного приводу зазвичай знаходять у додатках, де потрібна довжина ходу від 10 до 12 метрів.

2. Швидкість

Другим важливим фактором при виборі приводу є швидкість. Максимальна швидкість для більшості приводів з пасовою передачею становить 5 м/с. На цю межу впливає система напрямних, яка найчастіше використовує рециркуляційні підшипники. Для додатків, які вимагають вищих швидкостей, до 10 м/с, пасова передача може використовуватися в поєднанні з попередньо натягнутими колесами або кулачковими роликами замість рециркуляційних підшипників.

Як було сказано вище, у кульково-гвинтовому приводі зі збільшенням довжини критична швидкість зменшується. Загалом кулькові гвинтові приводи можуть розвивати швидкість до 1,5 м/с при довжині ходу менше 1 метра. Опори для кулькових гвинтів можуть забезпечити додаткову жорсткість, зменшивши довжину гвинта без підтримки, дозволяючи приводу досягати вищих швидкостей і більшої довжини. Розглядаючи кулькові гвинтові опори, зверніться до виробника, щоб отримати допомогу у виконанні необхідних розрахунків швидкості та довжини.

3. Точність

Точність у широкому сенсі означає або точність руху (де каретка або сідло розташовані в просторі під час руху), точність позиціонування (наскільки близько привід досягає цільового положення), або повторюваність (наскільки близько привід досягає того самого положення з кожним інсульт). Хоча на точність ходу значною мірою впливає структура приводу, основа та кріплення, точність позиціонування та повторюваність є головним чином функціями приводного механізму.

Кулькові гвинти, особливо якщо вони попередньо натягнуті, мають кращу точність позиціонування, ніж пасові передачі, завдяки своїй жорсткості. Однак «неточність» позиціонування можна виміряти та компенсувати в системі керування приводу. З цієї причини повторюваність (здатність досягати однієї позиції з кожним ударом) часто стає найважливішим фактором у високоточних застосуваннях. Для високої повторюваності жорсткість механізму приводу має вирішальне значення, що робить кращим вибором кульковий гвинт і гайку з попереднім натягом.

4. Монтаж

У деяких випадках напрямок, у якому встановлено привід, визначає, який приводний механізм найкращий. Як пасові, так і кулькові гвинтові приводи підходять для горизонтального та похилого монтажу, але додатки, які потребують вертикального монтажу, потребують більш ретельної оцінки.

Хоча кожна система, яка переміщує вантаж вертикально, потребує вбудованих механізмів безпеки, кулькові гвинтові передачі часто вважаються безпечнішими, ніж пасові передачі для перенесення вертикальних навантажень. Це пояснюється тим, що кулькові гвинти, залежно від навантаження, ходу гвинта та тертя в системі, неохоче повертаються назад або «вільно падають» у разі відмови гальма або катастрофічного пошкодження системи. Якщо для вертикального застосування потрібен привід з ремінним приводом, слід серйозно розглянути зовнішнє гальмо або противагу.

5. Технічне обслуговування

Основною причиною несправності лінійних приводів є відсутність мастила. І кулькові гвинтові приводи, і приводи з ремінним приводом вимагають періодичного змащування направляючої системи, але кулькові гвинтові приводи містять ще один компонент, який необхідно контролювати для належного змащування. Деякі виробники вирішують цю проблему, надаючи системи, які змащуються протягом усього терміну служби (з ресурсом, який визначається як встановлена ​​відстань шляху або кількість обертів із заданим навантаженням, швидкістю та навколишнім середовищем), але багато застосувань виходять за межі цих визначених параметрів і вимагають змащування в певний момент протягом їх передбачуваного терміну служби.

Незважаючи на те, що приводи з ремінним приводом мають перевагу меншої кількості компонентів, які потрібно обслуговувати, коли навколишнє середовище містить пил або стружку, шукайте таку конструкцію приводу, яка мінімізує можливість потрапляння забруднення в корпуси шківів. Це забезпечить більший термін служби підшипників шківа та зменшить знос самого ременя.

Як пасові, так і кулькові гвинтові передачі мають переваги в продуктивності. Роблячи початковий вибір, пам’ятайте, що ремінні передачі зазвичай є кращим вибором для довгих ходів і високих швидкостей, тоді як кулькові гвинтові передачі кращі для застосувань, які вимагають високої повторюваності або вертикального монтажу. У деяких застосуваннях будь-який механізм приводу відповідатиме критеріям, описаним вище. У цих випадках виробник може допомогти вам вибрати правильний привод на основі більш складних факторів, таких як прискорення, час встановлення або умови навколишнього середовища.