Навантаження, точність, швидкість і хід.

Вибір компонентів лінійного руху на етапі розробки проекту протягом десятиліть був джерелом розчарування для дизайнерів та інженерів, особливо коли мова йде про складні вузли, такі як лінійні приводи. Розглянемо на мить вплив лінійного приводу на загальну конструкцію машини. По-перше, у приводі направляюча та привід з’єднані разом і є невід’ємною частиною пристрою. Тому вкрай важливо, щоб і напрямні, і приводи були правильні. Крім того, привід має значний вплив на загальний розмір машини. Наприклад, зміна положення навантаження на приводі може спричинити високе моментне навантаження та змінити вимогу від конструкції з однією напрямною до конструкції з подвійною напрямною, що фактично подвоює або потроює загальну ширину приводу, а отже, і розмір приводу. машина.

Вибір приводу на основі наближених вимог до продуктивності є, можливо, більш ризикованим, ніж вибір лінійної напрямної або приводу з мінімальною інформацією про застосування. Але все ж досить поширеною є ситуація, коли дизайнеру чи інженеру потрібна обґрунтована оцінка системи, яка найкраще працюватиме для їхнього застосування, перш ніж визначити всі критерії застосування.

Хоча правильне визначення розміру вимагає глибокого розуміння вимог програми, загальне рішення, придатне для початкового проектування та оцінки вартості, зазвичай можна встановити на основі чотирьох ключових критеріїв.

навантаження

Навантаження, яке необхідно нести, і його орієнтація відносно системи є одним з найважливіших критеріїв при виборі лінійного приводу. Невеликі навантаження, які встановлюються більш-менш безпосередньо на підшипники, можуть бути прийняті практично за допомогою будь-якої напрямної технології — рециркуляційних профільованих рейкових підшипників, шарійних втулок і валів або навіть підшипників ковзання. Однак, чим важчий вантаж і чим більший момент (нахил, крен та/або поворот), який він створює, тим міцнішим має бути напрямний механізм, щоб забезпечити належний термін служби та мінімальне відхилення.

Точність

Розуміння вимог до точності позиціонування та повторюваності допоможе звузити рішення щодо механізму приводу. Низьку точність позиціонування від точки до точки можна здійснити за допомогою пневматичного приводу або системи ременів і шківів, тоді як точність позиціонування та повторюваність у діапазоні одного мікрона вимагатиме кулькового гвинта або навіть лінійного двигуна. Хоча навантаження часто можна прийняти за допомогою будь-якої з кількох технологій приводу, повторюваність часто є вирішальним фактором між цими варіантами.

швидкість

Середня і максимальна швидкості під час руху також допоможуть визначити вибір механізму приводу. Наприклад, емпіричне правило полягає в тому, що максимальна швидкість для кульково-гвинтових вузлів становить 1 м/с, хоча є способи досягти більшої швидкості. Ремені, з іншого боку, можуть легко рухатися зі швидкістю до 10 м/с, а максимальна швидкість для приводів лінійного двигуна в основному обмежена опорним напрямним механізмом. Прискорення також відіграє важливу роль як у приводі, так і у виборі направляючої.

Подорожі

Хоча необхідний хід рідше є визначальним критерієм, важливо ще раз перевірити, чи відповідає обраний тип лінійного приводу специфікаціям щодо довжини ходу. Зокрема, кулькові та ходові гвинти мають обмежений діапазон ходу. Знову ж таки, максимальна довжина гвинтових приводів становить 3 метри. Хоча гвинти доступні більшої довжини, зі збільшенням довжини максимальна швидкість зменшується через критичну швидкість гвинта.

Незважаючи на те, що ці чотири критерії можуть забезпечити базову оцінку відповідних лінійних приводів, для того, щоб виконати повний процес визначення розміру та вибору, необхідно визначити та розглянути ряд параметрів застосування. Щоб допомогти дизайнерам та інженерам зібрати важливу інформацію, необхідну для визначення розміру, кілька виробників придумали прості абревіатури, яких слід дотримуватися.