Frecvența de mișcare este o condiție importantă de funcționare atunci când se selectează un bloc de ghidaj liniar, dar nu ar trebui să fie niciodată folosită ca singur criteriu de selecție.
Două mașini pot funcționa ambele la 40 de cicluri pe minut, dar una poate parcurge doar 50 mm pe ciclu, în timp ce cealaltă se deplasează cu 300 mm. Distanța lor de deplasare acumulată, generarea de căldură, cererea de lubrifiere și durata de viață necesară a ghidajului vor fi complet diferite.
Metoda corectă de selecție este evaluarea profilului complet de mișcare: cursă, definiție ciclului, viteză, accelerație, direcția sarcinii, sarcină moment, timpul zilnic de funcționare, durata de viață necesară, preîncărcare, precizie și mediu de lucru.
Ce înseamnă de fapt frecvența mișcării?
Frecvența de mișcare descrie cât de des o axă își repetă mișcarea, dar termenul poate fi definit diferit de către diferiți constructori de mașini.
| Parametru | Sens | Ce să confirmi |
|---|---|---|
| Accident vascular cerebral | Distanța de călătorie într-un singur sens a mesei mobile | Indiferent dacă valoarea declarată este călătoria într-un singur sens sau călătoria totală înainte și retur |
| Un ciclu complet | O mișcare înainte plus o mișcare de întoarcere | Indiferent dacă controlerul numără un ciclu complet sau fiecare cursă individuală |
| CPM | Cicluri complete pe minut | Definirea ciclului, timpul de repaus și dacă axa se mișcă continuu |
| Frecvența de inversare | Numărul de schimbări de direcție pe minut | Un ciclu complet alternativ creează în mod normal două inversări |
| Ciclu de funcționare | Procentul din timpul total în care axa se mișcă | Timp de mutare, timp de locuință, ture pe zi și zile lucrătoare pe an |
Înainte de a calcula durata de viață a ghidajului, confirmați modul în care producătorul mașinii definește un ciclu. Dacă o mișcare este considerată incorect ca un ciclu complet înainte și întoarcere, distanța estimată a călătoriei poate fi greșită cu un factor de doi.
Calculați distanța de călătorie în loc să priviți doar CPM
Pentru o axă alternativă în care un ciclu complet include o cursă înainte și o cursă înapoi:
Când cursa este introdusă în metri, rezultatul este metri pe minut.
Exemplu: aceeași frecvență, de șase ori călătoria anuală
Luați în considerare două axe care funcționează ambele la 40 de cicluri complete pe minut, 16 ore pe zi și 250 de zile lucrătoare pe an.
| Profil de mișcare | Accident vascular cerebral | Călătorie pe minut | Călătorie anuală |
|---|---|---|---|
| Axa A | 50 mm | 4 m/min | 960 km/an |
| Axa B | 300 mm | 24 m/min | 5.760 km/an |
Deși cele două axe au exact aceeași frecvență de mișcare, Axa B acumulează de șase ori distanța de deplasare. Prin urmare, necesită o durată de viață mult mai mare sau o înlocuire mai frecventă.
Acesta este motivul pentru care categoriile de frecvență fixă, cum ar fi „sub 30 CPM” sau „peste 60 CPM” nu sunt suficiente pentru selectarea blocului de ghidaj liniar.
Includeți sarcinile de accelerație și inversare a direcției
Echipamentele cu piston de înaltă frecvență accelerează, decelerează și inversează direcția în mod repetat. Forța de inerție suplimentară ar trebui calculată mai degrabă decât presupusă numai din CPM.
- Fo= forța de inerție în newtoni
- m= masa totală în mișcare în kilograme
- o= accelerația liniară în metri pe secundă pătrat
Masa totală în mișcare ar trebui să includă piesa de prelucrat, dispozitivul de fixare, masa, consolele, sculele, lanțul de cabluri și alte accesorii care se deplasează cu căruciorul.
Pentru o axă verticală, gravitația trebuie inclusă și:
Accelerația ascendentă crește în mod normal sarcina de ghidare și de antrenare. Accelerația în jos poate reduce temporar componenta gravitațională, dar frânarea, opririle de urgență și inversarea direcției pot produce în continuare sarcini de vârf ridicate.
Nu ignorați încărcăturile și momentele compensate
Dacă centrul de încărcare este deasupra, lângă sau în fața blocului de ghidare, acesta produce un moment de răsturnare:
- M= sarcină de moment
- F= forta aplicata
- h= distanța perpendiculară de la forța la planul de montare a ghidajului
În echipamentele cu accelerație mare, forța de inerție acționează prin centrul de greutate. Un cărucior înalt, o unealtă în consolă sau o piesă de prelucrat decalată poate, prin urmare, să creeze un moment substanțial de pas, rotire sau rostogolire în timpul fiecărei inversări.
Mărirea distanței dintre două șine sau dintre două blocuri reduce adesea concentrația de sarcină mai eficient decât simpla selectare a unei șine mai late.
Pentru o metodă mai detaliată de distribuție a sarcinii, veziCum se selectează șina de ghidare liniară și capacitatea de încărcare a căruciorului.
Calculați durata de viață necesară a ghidajului liniar
Frecvența mișcării afectează selecția ghidului, în principal, deoarece modifică distanța acumulată de călătorie și numărul de evenimente de accelerare și decelerare.
Pentru un ghidaj liniar de tip bilă a cărui sarcină dinamică de catalog este definită folosind o referință de viață nominală de 50 km, un calcul simplificat al duratei de viață este:
- L10= durata nominală de călătorie
- C= sarcina dinamică de bază a unui bloc
- Pm= sarcina medie echivalenta care actioneaza asupra blocului respectiv
Dacă sarcina blocului se modifică în timpul accelerației, deplasării cu viteză constantă, procesării, decelerarii și călătoriei de întoarcere, utilizați o sarcină medie echivalentă mai degrabă decât o medie aritmetică simplă.
Această medie cubică se aplică ghidajelor de rulare de tip bilă. Ghidajele tip role pot utiliza un exponent de viață diferit și o metodă de calcul specifică modelului, așa că ar trebui urmat catalogul de serie selectat.
Exemplu: Cerința de viață de cinci ani
Exemplul anterior de cursă de 300 mm acumulează aproximativ 5.760 km pe an. Pentru cinci ani de funcționare:
Înainte de aplicarea factorilor de vibrație, fiabilitate, lubrifiere sau corecție de mediu, raportul aproximativ necesar dintre puterea dinamică și sarcina este:
Aceasta înseamnă că un bloc selectat doar pentru că valoarea sa dinamică este de două sau trei ori sarcina de lucru poate să nu ofere durata de viață necesară a cursei într-o axă alternativă care funcționează continuu.
Verificați separat siguranța statică
Durata de viață dinamică nu confirmă rezistența la o oprire bruscă, impact sau sarcină de vârf staționară. Siguranța statică trebuie verificată separat:
- fs= factor de siguranță static
- C0= capacitatea de încărcare statică de bază
- P0= sarcina maximă care acționează asupra blocului cel mai puternic încărcat
Factorul minim de siguranță necesar depinde de vibrație, impact, accelerație, precizie de montare și consecința defecțiunii. Utilizați valoarea specificată pentru seria de ghiduri selectată, în loc să aplicați un număr universal.
Selectați structura blocului în funcție de condiția de mișcare completă
Odată ce durata de viață și sarcina blocului au fost calculate, alegeți structura blocului în funcție de spațiul de instalare, rigiditate, rezistență la moment și masa în mișcare.
| Seria DLY | Structura | Direcția de selecție |
|---|---|---|
| Seria HD | Bloc de ghidare cu bile standard pentru încărcături grele | Axe generale CNC și de automatizare care necesită capacitate de încărcare echilibrată, rigiditate și mișcare alternativă lină |
| Seria ED | Bloc de ghidare cu bile cu profil redus | Echipamente de automatizare compacte în care înălțimea de instalare mai mică și dimensiunea redusă a structurii căruciorului sunt importante |
| Seria RD | Bloc de ghidare tip role | Sarcină mare, forță de tăiere mai puternică, sarcină de moment mare sau aplicații care necesită o deformare elastică mai mică |
| MD / Seria miniaturală | Bloc ghidaj cu bile în miniatură | Instrumente mici și mecanisme compacte cu sarcină limitată, spațiu de instalare îngust și masă în mișcare redusă |
Vezi cele disponibileSeria de blocuri de ghidare liniară DLYpentru opțiuni pătrate, cu flanșă, cu profil redus, cu role și blocuri miniaturale.
Potriviți lungimea blocului și cantitatea cu sarcina momentului
Blocurile de ghidare de lungime standard și lungi de aceeași dimensiune a șinei nu asigură o capacitate de moment identică.
Un bloc mai lung mărește lungimea contactului de-a lungul șinei și oferă, în mod normal, o rezistență mai puternică la pas și la momentul de rotire. Poate fi util pentru un sistem cu o singură șină, o sarcină în consolă sau un cărucior cu o distanță limitată între blocuri.
Cu toate acestea, utilizarea unui bloc lung nu oferă întotdeauna aceeași stabilitate ca și utilizarea a două blocuri cu o distanță adecvată. Acolo unde spațiul mașinii permite, două șine cu două blocuri pe fiecare șină asigură o distribuție mai stabilă a sarcinii pentru mese largi și echipamente cu accelerație mare.
| Structura mașinii | Aranjament bloc de luat în considerare |
|---|---|
| Cărucior îngust, echilibrat, cu moment scăzut | O șină cu două blocuri poate fi acceptabilă după verificarea momentului de rulare și a rigidității de montare |
| Masa mobila larga | Două șine paralele cu blocuri multiple pentru o rezistență mai bună la momentul de rulare |
| Unealtă în consolă sau sarcină utilă compensată | Măriți distanța dintre șine, distanța dintre blocuri sau lungimea blocurilor înainte de a crește pur și simplu lățimea șinei |
| Axa de tăiere sau presare grea | Ghidaj cu bile mai mare sau ghidaj cu role cu o structură de montare rigidă cu două șine |
Selectați Preîncărcare cu atenție pentru mișcare de înaltă frecvență
Preîncărcarea reduce jocul intern și îmbunătățește rigiditatea ghidajului, dar preîncărcarea mai mare crește și rezistența la rulare, forța de antrenare și generarea de căldură.
Pentru o axă de ridicare și plasare cu sarcină ușoară și de mare viteză, preîncărcarea excesivă poate crește sarcina motorului fără a oferi o îmbunătățire utilă a performanței mașinii.
Pentru o axă a mașinii-unelte expusă forței de tăiere sau vibrațiilor, poate fi necesară o preîncărcare mai mare pentru a controla deplasarea elastică și pentru a menține stabilitatea poziționării.
| Cerinţă | Direcția de preîncărcare |
|---|---|
| Sarcină ușoară și viteză mare | Se preferă o rezistență mai mică la rulare, cu excepția cazului în care calculele de rigiditate necesită mai multă preîncărcare |
| Accelerare și inversare frecventă | Echilibrează rigiditatea față de sarcina motorului, creșterea temperaturii și netezimea |
| Forța de tăiere sau vibrație | Luați în considerare preîncărcare mai mare după verificarea rigidității suprafeței de montare și a capacității de antrenare |
| Mișcare manuală foarte lină | Evitați preîncărcarea inutilă care face căruciorul să se simtă strâns |
VedeaCe este preîncărcarea ghidului liniar și cum ar trebui să fie selectată?pentru o comparație mai detaliată a nivelurilor de preîncărcare.
Cursa scurtă de înaltă frecvență necesită o atenție specială la lubrifiere
O axă cu cursă scurtă poate acumula un număr mare de inversări, în timp ce elementele de rulare funcționează în mod repetat doar pe o mică secțiune a căii de rulare.
Dacă cursa este prea scurtă pentru a redistribui lubrifiantul în mod eficient, zona de contact poate avea dificultăți în menținerea unui film de lubrifiant stabil. Acest lucru poate crește riscul de uzură locală sau deteriorare prin frecare chiar și atunci când distanța totală de călătorie pare moderată.
Acolo unde designul mașinii o permite, cursa periodică mai lungă poate ajuta la redistribuirea lubrifiantului pe mai multă cale de rulare. Metoda de lubrifiere și tipul de grăsime ar trebui să fie confirmate în conformitate cu modelul de ghidare selectat și mediul de operare.
Pentru aplicații cu ciclu înalt, verificați:
- Tipul și vâscozitatea lubrifiantului
- Interval de completare cu grăsime
- Direcția niplului de ungere și accesul de întreținere
- Dacă este necesară lubrifierea centralizată
- Rezistență de etanșare la viteza necesară
- Temperatura în apropierea blocului de ghidare
- Compatibilitate cu lichid de răcire, apă, praf sau substanțe chimice de curățare
Direcții de selecție pentru diferite modele de mișcare
| Model de mișcare | Riscul principal | Focus de selecție |
|---|---|---|
| CPM ridicat, cursă scurtă și sarcină ușoară | Inversări frecvente, dificultatea filmului de lubrifiere și rezistența la etanșare | Ghidaj cu bile cu preîncărcare adecvată cu frecare redusă, unsoare corectă și verificare periodică a lubrifierii |
| Accelerație mare și schimbări rapide de direcție | Sarcina de inerție, sarcina momentului, solicitarea șuruburilor de montare și vibrații | Calculați m × a, reduceți masa în mișcare și utilizați o distanță adecvată între șine și blocuri |
| CPM moderată cu cursă lungă | Distanță anuală mare de călătorie și viață limitată la oboseală | Calculați kilometri anuali și selectați C în funcție de durata de funcționare necesară |
| CPM scăzut cu forță mare de tăiere sau presare | Sarcină statică, impact, deformare elastică și sarcină de moment | Ghid cu bile sau ghidaj cu role pentru sarcini grele; frecvența nu este principalul factor decisiv |
| Funcționare continuă în mai multe schimburi | Epuizarea lubrifiantului, creșterea temperaturii și durata de viață acumulată | Confirmați intervalul de întreținere, accesul la lubrifiere, durata de viață nominală și temperatura de funcționare stabilă |
| Mediu praf, umed sau care produce așchii | Uzura etanșării, contaminarea lubrifianților și deteriorarea căii de rulare | Selectați garnituri adecvate, raclete, capace, tratarea suprafeței și metoda de întreținere |
Verificați sistemul de ghidare în cadrul ciclului de mișcare reală
Un calcul ar trebui să fie urmat de un test de funcționare controlat, în special atunci când mașina utilizează accelerație mare, timpi scurti de ciclu sau orientare de montare neobișnuită.
În timpul punerii în funcțiune, verificați:
- Deplasați căruciorul manual sau cu viteză mică pe toată cursa și verificați etanșeitatea locală.
- Confirmați că cele două șine rămân paralele și că șuruburile de montare sunt strânse conform secvenței prevăzute.
- Rulați axa cu viteză redusă înainte de a crește la profilul de mișcare de producție.
- Comparați curentul motorului în timpul accelerației, deplasării cu viteză constantă și inversării direcției.
- Verificați temperatura blocului după ce sistemul ajunge într-o stare de funcționare stabilă.
- Ascultați zgomotul de circulație, impactul în punctele de inversare sau modificările sunetului lângă capetele șinei.
- Inspectați garniturile și canalele de rulare pentru scurgeri anormale de grăsime sau contaminare.
- Înregistrați o linie de referință pentru sarcina motorului, temperatură, zgomot și repetabilitatea poziționării pentru comparații viitoare de întreținere.
Dacă blocul devine vizibil mai strâns pe măsură ce viteza crește, nu îl înlocuiți imediat cu un model mai mare. Verificați mai întâi alinierea șinei, precizia suprafeței de montare, preîncărcarea, rezistența etanșării, cantitatea de lubrifiere și deformarea structurală.
Informații necesare pentru selectarea precisă a blocurilor de ghidaj liniar
Pentru a selecta un bloc de ghidaj liniar pentru mișcarea repetată, furnizați condiția completă de funcționare și nu numai valoarea CPM.
- Lungimea cursei într-un singur sens
- Definiția one cycle
- Cicluri pe minut
- Viteza liniară maximă și medie
- Accelerație și decelerare
- Program zilnic de funcționare și zile lucrătoare anuale
- Masa totală în mișcare
- Forța externă de tăiere, presare sau procesare
- Poziția centrului de greutate
- Distanța dintre șine și distanță între blocuri
- Montaj orizontal, vertical, inversat sau lateral
- Precizie și rigiditate necesare
- Durată de viață necesară
- Praf, așchii, lichid de răcire, apă, temperatură și condiții de întreținere
Întrebări frecvente
60 de cicluri pe minut sunt considerate de înaltă frecvență?
Nu de la sine. O cursă de 20 mm la 60 CPM și o cursă de 500 mm la 60 CPM au cerințe de distanță, viteză și viață foarte diferite. De asemenea, trebuie cunoscute accelerația, sarcina și timpul zilnic de funcționare.
O frecvență de mișcare mai mare necesită o șină de ghidare mai mare?
Nu automat. Poate fi necesar un ghidaj mai mare atunci când sarcina calculată, momentul, rigiditatea sau cerința de viață de călătorie depășește capacitatea modelului mai mic. Mărirea în mod inutil a dimensiunii ghidajului poate adăuga greutate, cost și rezistență la rulare.
Este întotdeauna un ghidaj cu role mai bun pentru funcționare continuă?
Nu. Ghidajele cu role sunt valoroase atunci când sunt necesare capacități de încărcare și rigiditate mai mari. Un ghidaj cu bile poate fi mai potrivit pentru echipamentele ușoare și rapide, unde mișcarea lină, dimensiunea compactă și rezistența mai mică sunt mai importante.
Poate fi selectat un glisor din aluminiu cu arbore rotund în funcție de CPM scăzut?
Numai CPM scăzut nu este suficient. Sistemele de glisare cu arbore rotund sunt în mod normal considerate în funcție de sarcină, deformarea arborelui, rigiditate, precizie, cost și structura de montare. O mașină de joasă frecvență cu sarcină de moment mare poate necesita în continuare un ghidaj liniar de profil.
De ce se uzează un bloc de ghidare cu cursă scurtă chiar și atunci când călătoria anuală nu este mare?
Cursele repetitive foarte scurte pot menține elementele de rulare să funcționeze pe o zonă limitată a căii de rulare și pot face mai dificilă redistribuirea lubrifiantului. Sarcina, preîncărcarea, vibrațiile și contaminarea pot crește și mai mult uzura locală.
Contactați DLY
Trimiteți DLY cursa, definiția ciclului, CPM, viteza, accelerația, masa în mișcare, direcția sarcinii, aspectul șinei, durata de viață necesară, precizia și mediul de lucru. Vă putem ajuta să comparăm opțiunile HD, ED, RD și blocuri de ghidaj liniar miniatural în funcție de condiția completă de mișcare.
E-mail: export@dlybearing.com
