Un ghidaj liniar rulant are un coeficient de frecare mult mai mic decât un ghidaj de alunecare convențional, dar nu există un coeficient unic care să se aplice fiecărei șine, bloc și condiții de funcționare. Rezistența reală la rulare depinde de tipul elementului de rulare, sarcina externă, preîncărcare, etanșări, lubrifiant, viteză, temperatură și precizia instalării.
Coeficienții de frecare din catalog sunt utili pentru calculele preliminare, dar selecția motorului ar trebui să se bazeze pe rezistența completă a axei. Dragul de etanșare, accelerația, suporturile de cablu, burduful, șuruburile cu bile și forțele externe ale procesului pot fi mai semnificative decât frecarea teoretică de rulare a căii de ghidare.
Ce înseamnă coeficientul de frecare al ghidajului liniar?
Într-un ghidaj liniar rulant, bile sau role circulă între bloc și căile de rulare ale șinei. Elementele de rulare reduc contactul direct de alunecare, permițând blocului să se miște cu o rezistență relativ scăzută, susținând în același timp sarcini radiale, radiale inverse și laterale.
O relație simplificată între forța de frecare și sarcina normală aplicată poate fi scrisă astfel:
Unde:
- Fr= rezistența la rulare asociată cu sarcina aplicată
- μ= coeficient de frecare de referință
- P= sarcina care actioneaza asupra ghidajului
Această ecuație simplificată nu include rezistența fixă de la etanșările de capăt, etanșările inferioare, raclete sau lubrifiant. De asemenea, presupune că ghidajul este instalat corect și că sarcina este distribuită conform intenției.
Pentru estimări preliminare de inginerie, frecarea ghidajelor lineare de rulare este adesea tratată ca fiind în intervalul mic de miimi. Valoarea exactă trebuie obținută din datele tehnice pentru seria și configurația selectate.
Coeficientul de frecare față de rezistența reală la rulare
Coeficientul de frecare și rezistența la rulare sunt legate, dar nu sunt interschimbabile.
| Termen | Sens | Utilizare tipică |
|---|---|---|
| Coeficientul de frecare | O referință fără dimensiuni care raportează rezistența la rulare dependentă de sarcină și sarcina aplicată | Calcul preliminar și compararea ghidajelor |
| Rezistență de etanșare | Rezistență creată acolo unde garniturile sau racletele intră în contact cu șina | Adăugat ca valoare de forță pentru fiecare bloc sau aranjament de etanșare |
| Rezistenta la alergare | Forța totală măsurată necesară pentru a menține căruciorul în mișcare | Inspecție, dimensionare motor și diagnoza mașinii |
| Forța de rupere | Forța necesară pentru a începe mișcarea după ce căruciorul s-a oprit | Control la viteză mică și evaluare a pornirii |
La sarcini externe scăzute, rezistența etanșării poate reprezenta un procent mare din forța totală măsurată. Împărțirea acestei rezistențe totale la o sarcină mică poate produce un coeficient de frecare aparent ridicat chiar și atunci când contactul de rulare intern este normal.
Din acest motiv, este mai util să se precizeze rezistența de rulare măsurată reală și starea de testare decât să se raporteze un singur coeficient calculat.
Ce factori afectează frecarea ghidajelor lineare?
1. Structura cu bile sau role
Ghidajele cu bile folosesc un contact punctual sau curbat între bile și canale, în timp ce ghidajele cu role folosesc contact linie. Ghidajele cu role asigură, în general, o rigiditate mai mare sub sarcină, dar rezistența reală la rulare depinde de geometria specifică a căii de rulare, preîncărcare, etanșări și lubrifiant.
Nu este corect să presupunem că fiecare ghidaj cu bile are o frecare mai mică decât fiecare ghidaj cu role fără a compara seria selectată în condiții echivalente.
2. Preîncărcare
Preîncărcarea îndepărtează jocul intern și îmbunătățește rigiditatea. De asemenea, crește forța de contact dintre elementele de rulare și canalele de rulare, ceea ce crește rezistența la rulare.
O preîncărcare mai mare nu este automat mai bună. Ar trebui selectat în funcție de rigiditatea mașinii, sarcina externă, precizia instalării, viteza și cerințele de poziționare. Preîncărcarea excesivă poate crește căldura, cererea motorului și sensibilitatea la nealinierea șinei.
3. Garnituri de capăt și raclete
Garniturile de la capăt rețin lubrifiantul și ajută la prevenirea pătrunderii prafului sau așchiilor în bloc. Contactul lor cu șina creează o rezistență relativ fixă care nu crește direct proporțional cu sarcina externă.
Garniturile duble, racletele metalice și opțiunile speciale de protecție împotriva contaminării pot crește și mai mult rezistența. Acest compromis poate fi util în medii prăfuite sau de prelucrare, unde protecția este mai importantă decât forța minimă de antrenare.
4. Tipul și cantitatea de lubrifiant
Consistența grăsimii, vâscozitatea uleiului de bază, temperatura și cantitatea de umplere afectează forța necesară pentru a circula lubrifiantul prin bloc. Unsoarea rece sau excesivă poate crește temporar rezistența, în special în timpul pornirii.
Ungerea insuficientă poate crește și rezistența prin reducerea filmului de protecție dintre suprafețele de contact. Obiectivul corect este lubrifierea stabilă - nu doar cea mai mică cantitate posibilă de lubrifiant.
5. Viteza si temperatura
Vâscozitatea lubrifiantului se modifică odată cu temperatura și viteza. Rezistența poate fi mai mare în timpul pornirii la rece și poate scădea pe măsură ce lubrifiantul se încălzește. La viteză mai mare, comportamentul etanșării, circulația lubrifiantului și efectele dinamice interne pot modifica forța măsurată.
Prin urmare, frecarea ar trebui evaluată la viteza reală de funcționare și la temperatura stabilizată atunci când sunt necesare date precise privind forța de antrenare.
6. Alinierea șinei și precizia montării
Eroarea de paralelism într-un sistem cu două șine forțează blocurile lateral pe măsură ce masa se deplasează. Suprafețele de montaj neuniforme, diferențele de înălțime a șinei și strângerea incorectă a șuruburilor pot crea, de asemenea, o sarcină internă care nu apare în calculul teoretic al frecării.
Dacă rezistența se modifică în diferite poziții, verificați alinierea și precizia de montare înainte de a schimba lubrifiantul sau de a înlocui blocurile.
7. Direcția și momentul încărcării
O sarcină de transport nu este întotdeauna împărțită în mod egal între toate blocurile. Un centru de greutate decalat sau o forță de proces creează momente de înclinare, rotire sau rostogolire și poate încărca puternic un bloc în timp ce descărcați altul.
Sarcina echivalentă pe fiecare bloc ar trebui calculată din distanța reală a șinei, distanța dintre blocuri și poziția încărcăturii.
8. Contaminare și uzură
Așchiile de metal, praful, grăsimea uscată, coroziunea sau deteriorarea canalului pot crește rezistența și pot cauza puncte de etanșare la nivel local. Rezistența legată de contaminare este o condiție de defecțiune și nu ar trebui inclusă ca un coeficient de frecare normal.
Cum poate fi estimată rezistența de antrenare a ghidajelor liniare?
O estimare simplificată pentru porțiunea de ghidare a unei axe orizontale poate fi scrisă astfel:
Unde:
- Fghid= rezistența totală estimată a ghidajului
- μ= coeficient de frecare la rulare de referință
- P= sarcina echivalenta care actioneaza asupra blocurilor
- Fsigilii= etanșare totală și rezistență la raclere pentru toate blocurile
Această estimare încă nu reprezintă forța motorie completă. Este posibil ca calculul axei să includă, de asemenea:
- Forța de accelerare a masei în mișcare
- Componentă gravitațională pe o axă verticală sau înclinată
- Rezistență șurub cu bile, curea, cremalieră sau cilindru
- Pierderi la lagăr și cuplaj
- Rezistenta cablului si furtunului
- Rezistență burduf și capac de protecție
- Forța de tăiere, forța de presare sau alte sarcini externe ale procesului
Cum se măsoară rezistența la rulare a ghidajului liniar?
Rezistența la rulare poate fi măsurată cu un indicator de forță sau o celulă de sarcină conectată în conformitate cu mișcarea căruciorului. Un test util separă forța de rupere de forța de rulare constantă.
- Pregătiți ghidajul instalat.
Confirmați că șinele sunt aliniate, șuruburile de montare sunt strânse corect și că blocurile conțin lubrifiantul specificat. - Îndepărtați rezistența care nu are legătură acolo unde este posibil.
Deconectați șurubul cu bile, cureaua, suportul cablului sau alte componente de antrenare dacă obiectivul este de a testa numai ghidajul. - Aplicați forță paralelă cu direcția de deplasare.
Tragerea în unghi introduce sarcina laterală și schimbă rezultatul. - Record de forță de ruptură.
Măsurați forța de vârf necesară pentru a începe mișcarea după ce căruciorul a rămas staționat. - Înregistrați forța de rulare constantă.
Deplasați-vă la o viteză constantă controlată și excludeți regiunile de accelerare și decelerare. - Măsurați în ambele direcții.
O diferență de direcție mare poate indica probleme de aliniere, etanșare sau distribuție a sarcinii. - Comparați rezistența la cursa completă.
Vârfurile locale pot indica deteriorarea șinei, eroare de montare sau contaminare.
Raportul de încercare trebuie să includă modelul blocului, cantitatea, preîncărcarea, etanșările, lubrifiantul, sarcina aplicată, viteza, temperatura, poziția de deplasare și dacă ghidajul a fost testat singur sau ca parte a întregii axe.
Cum poate fi identificată rezistența anormală la alergare?
| Stare observată | Cauza posibila | Verificare recomandată |
|---|---|---|
| Rezistență ridicată pe toată cursa | Preîncărcare mare, grăsime excesivă, aliniere greșită a șinei sau deformare a mesei | Verificați preîncărcarea, lubrifierea și geometria instalării |
| Vârf de rezistență la o poziție | Deteriorări locale ale șinei, resturi sau eroare la suprafața de montare | Inspectați șina corespunzătoare și zona de montare |
| Forță mare de pornire, dar forță de rulare mai mică | Aderență de etanșare, grăsime rece sau staționare lungă | Comparați condițiile de funcționare la rece și cele stabilizate |
| Rezistența crește după strângerea mesei | Suprafețele de montare pentru blocuri sau șine nu sunt coplanare | Verificați planeitatea mesei și secvența de strângere a șuruburilor |
| Rezistența crește odată cu zgomotul sau vibrațiile | Contaminare, lubrifiere insuficientă sau deteriorare a căii de rulare | Opriți și inspectați șina, blocurile, garniturile și lubrifiantul |
| Forță diferită în direcții opuse | Axa înclinată, rezistența cablului, starea etanșării sau eroarea de aliniere | Separați gravitatea și componentele externe de rezistența de ghidare |
Frecarea anormală poate apărea și ca vibrație, creșterea temperaturii sau curent instabil al motorului. Pentru diagnosticul aferent, veziDe ce vibrează un ghidaj liniar în timpul funcționării?
DLY furnizează tip bilă și tip roleghidaje liniarepentru diferite cerințe de încărcare, rigiditate, înălțime de instalare și mișcare. Preîncărcarea blocului, aranjarea etanșării, gradul de precizie și lubrifierea trebuie confirmate în funcție de condițiile complete ale mașinii.
Pentru aplicații grele ghidate cu bile, DLYGhid pătrat HDfolosește o structură cu bile recirculare pe patru rânduri. Rezistența reală la funcționare depinde de dimensiunea blocului, preîncărcare, etanșări, lubrifiant, sarcină și starea de instalare, mai degrabă decât de numele seriei.
Contactaţi-ne
Aveți nevoie de ajutor pentru selectarea unui ghidaj liniar sau pentru evaluarea preîncărcării, etanșărilor și rezistenței la rulare? Trimiteți-ne modelul șinei, cantitatea de blocuri, sarcina, viteza și aranjamentul de instalare.
E-mail de contact: export@dlybearing.com Contactaţi-ne
