Frekvencija kretanja je važan radni uvjet pri odabiru linearnog vodilice, ali se nikada ne smije koristiti kao jedini kriterij odabira.
Obje mašine mogu raditi brzinom od 40 ciklusa u minuti, ali jedna može prijeći samo 50 mm po ciklusu, dok druga prijeđe 300 mm. Njihova akumulirana udaljenost putovanja, stvaranje topline, potražnja za podmazivanjem i potrebni vijek trajanja bit će potpuno drugačiji.
Pravilna metoda odabira je procijeniti kompletan profil kretanja: hod, definiciju ciklusa, brzinu, ubrzanje, smjer opterećenja, moment opterećenja, dnevno vrijeme rada, potrebni vijek trajanja, predopterećenje, tačnost i radno okruženje.
Šta zapravo znači frekvencija pokreta?
Frekvencija kretanja opisuje koliko često osa ponavlja svoje kretanje, ali različiti proizvođači mašina taj termin mogu drugačije definisati.
| Parametar | Značenje | Šta potvrditi |
|---|---|---|
| Moždani udar | Udaljenost pokretnog stola u jednom smjeru | Da li je navedena vrijednost jednosmjerno ili ukupno putovanje naprijed i nazad |
| Jedan kompletan ciklus | Jedan pokret naprijed plus jedan povratak | Da li kontroler broji kompletan ciklus ili svaki pojedinačni hod |
| CPM | Kompletni ciklusi u minuti | Definicija ciklusa, vrijeme zadržavanja i da li se osa kreće kontinuirano |
| Frekvencija preokreta | Broj promjena smjera u minuti | Potpuni recipročni ciklus obično stvara dva preokreta |
| Radni ciklus | Procenat ukupnog vremena tokom kojeg se osa kreće | Vrijeme kretanja, vrijeme boravka, smjene po danu i radni dani u godini |
Prije izračunavanja vodećeg vijeka trajanja, provjerite kako proizvođač mašine definira jedan ciklus. Ako se jedan pokret pogrešno računa kao potpuni ciklus naprijed i nazad, procijenjena udaljenost putovanja može biti pogrešna za faktor dva.
Izračunajte putnu udaljenost umjesto da gledate samo CPM
Za klipnu osovinu u kojoj jedan potpuni ciklus uključuje jedan hod naprijed i jedan povratni hod:
Kada se hod unese u metrima, rezultat je metri u minuti.
Primjer: Ista frekvencija, šest puta više od godišnjeg putovanja
Razmotrite dvije ose koje obje rade pri 40 kompletnih ciklusa u minuti, 16 sati dnevno i 250 radnih dana godišnje.
| Profil pokreta | Moždani udar | Putovanje u minuti | Godišnja putovanja |
|---|---|---|---|
| Osa A | 50 mm | 4 m/min | 960 km/god |
| Osa B | 300 mm | 24 m/min | 5.760 km/god |
Iako dvije ose imaju potpuno istu frekvenciju kretanja, osa B akumulira šest puta veću udaljenost putovanja. Stoga zahtijeva mnogo duži vijek trajanja vodilice ili češću zamjenu.
Zbog toga kategorije fiksne frekvencije kao što su "ispod 30 CPM" ili "iznad 60 CPM" nisu dovoljne za odabir linearnog vodiča.
Uključuje opterećenja za ubrzanje i promjenu smjera
Visokofrekventna klipna oprema više puta ubrzava, usporava i obrće smjer. Dodatnu silu inercije treba izračunati, a ne pretpostaviti samo iz CPM-a.
- Fa= sila inercije u njutnima
- m= ukupna pokretna masa u kilogramima
- a= linearno ubrzanje u metrima po sekundi na kvadrat
Ukupna pokretna masa treba da uključuje radni komad, učvršćenje, sto, nosače, alat, lanac kablova i druge dodatke koji se kreću zajedno sa kolicima.
Za vertikalnu osu, gravitacija također mora biti uključena:
Ubrzanje prema gore obično povećava opterećenje vodilice i pogona. Ubrzanje prema dolje može privremeno smanjiti komponentu gravitacije, ali kočenje, zaustavljanje u nuždi i promjena smjera i dalje mogu proizvesti visoka vršna opterećenja.
Nemojte zanemariti opterećenja i momente pomaka
Ako je centar opterećenja iznad, pored ili ispred bloka vodilice, proizvodi moment prevrtanja:
- M= moment opterećenje
- F= primijenjena sila
- h= okomita udaljenost od sile do ravnine montaže vodilice
U opremi sa velikim ubrzanjem, sila inercije djeluje kroz centar gravitacije. Visoki nosač, konzolni alat ili ofset radni komad mogu stoga stvoriti značajan moment nagiba, skretanja ili prevrtanja tokom svakog preokreta.
Povećanje udaljenosti između dvije šine ili između dva bloka često smanjuje koncentraciju opterećenja efikasnije od jednostavnog odabira šire šine.
Za detaljniju metodu raspodjele opterećenja, pogledajteKako odabrati linearnu vodilicu i nosivost vagona.
Izračunajte potrebni vijek trajanja linearne vodilice
Frekvencija kretanja utječe na izbor vodiča uglavnom zato što mijenja akumuliranu udaljenost putovanja i broj događaja ubrzanja i usporavanja.
Za linearnu vodilicu kugličnog tipa čija je kataloška ocjena dinamičkog opterećenja definirana korištenjem referentne vrijednosti nominalnog vijeka trajanja od 50 km, pojednostavljeni proračun vijeka trajanja je:
- L10= nominalni vijek trajanja putovanja
- C= osnovno dinamičko opterećenje jednog bloka
- Pm= ekvivalentno srednje opterećenje koje djeluje na taj blok
Ako se opterećenje bloka promijeni tijekom ubrzanja, vožnje s konstantnom brzinom, obrade, usporavanja i povratnog putovanja, koristite ekvivalentno srednje opterećenje umjesto jednostavnog aritmetičkog prosjeka.
Ova kubična sredina se odnosi na vodilice za kotrljanje kugličnog tipa. Vodilice valjkastog tipa mogu koristiti različite eksponente vijeka trajanja i metodu proračuna specifičnu za model, tako da treba slijediti odabrani katalog serija.
Primjer: Petogodišnji životni uvjet
Raniji primjer hoda od 300 mm akumulira otprilike 5.760 km godišnje. Za pet godina rada:
Prije primjene faktora vibracija, pouzdanosti, podmazivanja ili korekcije okoliša, približni potrebni omjer dinamičke vrijednosti i opterećenja je:
To znači da je blok odabran samo zato što je njegova dinamička ocjena dva ili tri puta veće od radnog opterećenja, možda neće osigurati potreban vijek trajanja u neprekidnoj klipnoj osi.
Odvojeno provjerite statičku sigurnost
Dinamički životni vijek ne potvrđuje otpornost na iznenadno zaustavljanje, udar ili stacionarno vršno opterećenje. Statičku sigurnost treba posebno provjeriti:
- fs= statički faktor sigurnosti
- C0= osnovno statičko opterećenje
- P0= maksimalno opterećenje koje djeluje na najopterećeniji blok
Potrebni minimalni faktor sigurnosti ovisi o vibracijama, udaru, ubrzanju, preciznosti montaže i posljedicama kvara. Koristite vrijednost specificiranu za odabranu seriju vodiča umjesto primjene jednog univerzalnog broja.
Odaberite strukturu bloka prema stanju potpunog pokreta
Nakon što su izračunati vijek trajanja i opterećenje bloka, odaberite strukturu bloka prema prostoru ugradnje, krutosti, otporu momentu i pokretnoj masi.
| DLY serija | Struktura | Smjer odabira |
|---|---|---|
| HD serija | Standardni blok za vođenje lopte za teške terete | Opće CNC i automatizirane ose koje zahtijevaju izbalansiran kapacitet opterećenja, krutost i glatko povratno kretanje |
| ED Series | Blok za vođenje kuglica niskog profila | Kompaktna oprema za automatizaciju kod koje je važna niža visina ugradnje i smanjena veličina konstrukcije kolica |
| RD Series | Vodeći blok valjkastog tipa | Veliko opterećenje, jača sila rezanja, opterećenje velikog momenta ili primjene koje zahtijevaju nižu elastičnu deformaciju |
| MD / Minijaturna serija | Minijaturni kuglični blok za vođenje | Mali instrumenti i kompaktni mehanizmi sa ograničenim opterećenjem, uskim prostorom za ugradnju i malom pokretnom masom |
Pogledajte dostupneDLY linearni blok vodilice serijeza kvadratne, prirubničke, niskoprofilne, valjkaste i minijaturne blokove.
Uskladite dužinu i količinu bloka s trenutnim opterećenjem
Standardne dužine i dugi blokovi vodilice iste veličine šine ne daju identičan moment momenta.
Duži blok povećava dužinu kontakta duž šine i normalno pruža jači otpor nagibu i momentu skretanja. Može biti korisno za sistem sa jednom šinom, konzolni teret ili vagon sa ograničenim rastojanjem između blokova.
Međutim, korištenje jednog dugog bloka ne pruža uvijek istu stabilnost kao korištenje dva bloka s odgovarajućim razmakom. Tamo gdje prostor stroja dopušta, dvije šine sa dva bloka na svakoj šini osiguravaju stabilniju raspodjelu opterećenja za široke stolove i opremu sa visokim ubrzanjem.
| Struktura mašine | Blok aranžman za razmatranje |
|---|---|
| Uska, uravnotežena kolica sa malim momentom | Jedna šina sa dva bloka može biti prihvatljiva nakon provjere momenta kotrljanja i krutosti montaže |
| Široki pokretni sto | Dvije paralelne šine sa više blokova za bolji otpor prema momentu kotrljanja |
| Konzolni alat ili offset nosivost | Povećajte razmak između šina, razmak između blokova ili dužinu blokova pre nego što jednostavno povećate širinu šina |
| Teška osovina za sečenje ili presovanje | Veća kuglična vodilica ili vodilica sa valjcima sa krutom konstrukcijom za montažu na dvostruku šinu |
Odaberite Pažljivo predučitavanje za visokofrekventno kretanje
Predopterećenje smanjuje unutrašnji zazor i poboljšava krutost vodilice, ali veće predopterećenje također povećava otpor kotrljanja, pogonsku silu i stvaranje topline.
Za laganu i brzu osovinu za podizanje i postavljanje, prekomjerno predopterećenje može povećati opterećenje motora bez korisnog poboljšanja performansi stroja.
Za osovinu alatne mašine koja je izložena sili rezanja ili vibracijama, veće prednaprezanje može biti potrebno za kontrolu elastičnog pomaka i održavanje stabilnosti pozicioniranja.
| Requirement | Preload Direction |
|---|---|
| Lako opterećenje i velika brzina | Preferirajte manji otpor pri radu osim ako proračuni krutosti ne zahtijevaju veće predopterećenje |
| Često ubrzanje i preokret | Uravnotežite krutost sa opterećenjem motora, porastom temperature i glatkoćom |
| Sila rezanja ili vibracija | Uzmite u obzir veće predopterećenje nakon provjere krutosti montažne površine i pogonskog kapaciteta |
| Vrlo glatko ručno kretanje | Izbjegavajte nepotrebno predopterećenje koje čini da je kočija zategnuta |
VidiŠta je predopterećenje linearnog vodiča i kako ga odabrati?za detaljnije poređenje nivoa predopterećenja.
Visokofrekventni kratki hod zahtijeva posebnu pažnju podmazivanja
Osa kratkog hoda može akumulirati veliki broj preokreta dok kotrljajući elementi stalno rade na samo malom dijelu staze.
Ako je hod prekratak za efikasnu redistribuciju maziva, kontaktna površina može imati poteškoća u održavanju stabilnog filma maziva. Ovo može povećati rizik od lokalnog habanja ili oštećenja od nagrizanja čak i kada je ukupna udaljenost izgleda umjerena.
Tamo gdje dizajn stroja dozvoljava, periodična duža putovanja mogu pomoći u redistribuciji maziva preko većeg dijela staze. Metodu podmazivanja i vrstu masti i dalje treba potvrditi prema odabranom modelu vodiča i radnom okruženju.
Za aplikacije visokog ciklusa, provjerite:
- Vrsta maziva i viskozitet
- Interval dopune masti
- Smjer mazalice i pristup za održavanje
- Da li je potrebno centralizovano podmazivanje
- Otpor zaptivanja pri potrebnoj brzini
- Temperatura blizu bloka vodilice
- Kompatibilnost sa rashladnom tečnošću, vodom, prašinom ili hemikalijama za čišćenje
Smjerovi odabira za različite obrasce pokreta
| Motion Pattern | Glavni rizik | Fokus odabira |
|---|---|---|
| Visok CPM, kratak hod i lagano opterećenje | Česti preokreti, poteškoće sa filmom za podmazivanje i otpornost na zaptivanje | Kuglična vodilica sa odgovarajućim prednaprezanjem sa niskim trenjem, ispravnom mašću i periodičnom provjerom podmazivanja |
| Visoko ubrzanje i brze promjene smjera | Inercijsko opterećenje, momentno opterećenje, naprezanje montažnog vijka i vibracije | Izračunajte m × a, smanjite pokretnu masu i koristite adekvatan razmak između šina i blokova |
| Umjeren CPM sa dugim hodom | Velika godišnja udaljenost putovanja i ograničen vijek trajanja | Izračunajte godišnje kilometre i odaberite C prema potrebnom radnom vijeku |
| Nizak CPM sa velikom silom rezanja ili pritiska | Statičko opterećenje, udar, elastična deformacija i momentno opterećenje | Vodilica za loptice za velika opterećenja ili vodilica sa valjcima; frekvencija nije primarni odlučujući faktor |
| Kontinuirani rad u više smjena | Nedostatak podmazivanja, porast temperature i akumulirani vijek trajanja | Potvrdite interval održavanja, pristup podmazivanju, nazivni vijek trajanja i stabilnu radnu temperaturu |
| Prašnjavo, mokro okruženje ili okruženje u kojem se stvara strugotina | Istrošenost zaptivki, kontaminacija maziva i oštećenje staze | Odaberite odgovarajuće brtve, strugače, poklopce, površinsku obradu i način održavanja |
Potvrdite sistem vodiča pod ciklusom stvarnog kretanja
Izračun bi trebao biti praćen kontroliranim testom rada, posebno kada mašina koristi veliko ubrzanje, kratko vrijeme ciklusa ili neuobičajenu orijentaciju montaže.
Prilikom puštanja u rad provjerite:
- Pomičite nosač ručno ili malom brzinom kroz puni hod i provjerite lokalnu nepropusnost.
- Uvjerite se da dvije šine ostaju paralelne i da su montažni vijci zategnuti prema predviđenom redoslijedu.
- Pokrenite osovinu smanjenom brzinom prije nego što pređete na profil kretanja proizvodnje.
- Usporedite struju motora tijekom ubrzanja, vožnje s konstantnom brzinom i promjene smjera.
- Provjerite temperaturu bloka nakon što sistem dostigne stabilno radno stanje.
- Slušajte buku od cirkulacije, udarce u točkama preokreta ili promjene u zvuku blizu krajeva šine.
- Pregledajte zaptivke i staze za trčanje na neuobičajeno curenje masti ili kontaminaciju.
- Zabilježite osnovnu liniju za opterećenje motora, temperaturu, buku i ponovljivost pozicioniranja za buduće poređenje održavanja.
Ako blok postane primjetno čvršći kako se brzina povećava, nemojte ga odmah zamijeniti većim modelom. Prvo provjerite poravnanje šine, tačnost montažne površine, predopterećenje, otpornost zaptivke, količinu podmazivanja i strukturnu deformaciju.
Potrebne informacije za precizan odabir bloka linearne vodilice
Da biste odabrali blok linearne vodilice za ponovljeno kretanje, navedite potpuni radni uvjet, a ne samo vrijednost CPM.
- Jednosmjerna dužina hoda
- Definicija jednog ciklusa
- Ciklusi u minuti
- Maksimalna i prosječna linearna brzina
- Ubrzanje i usporavanje
- Dnevno radno vrijeme i godišnji radni dani
- Ukupna pokretna masa
- Eksterna sila rezanja, pritiskanja ili procesa
- Položaj centra gravitacije
- Razmak između šina i blokova
- Horizontalna, vertikalna, obrnuta ili bočna montaža
- Potrebna tačnost i krutost
- Potreban vijek trajanja
- Prašina, strugotine, rashladna tečnost, voda, temperatura i uslovi održavanja
Često postavljana pitanja
Da li se 60 ciklusa u minuti smatra visokom frekvencijom?
Ne samo po sebi. Hod od 20 mm pri 60 CPM i hod od 500 mm pri 60 CPM imaju vrlo različite zahtjeve za put, brzinu i životni vijek. Ubrzanje, opterećenje i dnevno vrijeme rada također moraju biti poznati.
Da li veća frekvencija kretanja zahtijeva veću vodilicu?
Ne automatski. Veći vodič može biti potreban kada izračunato opterećenje, moment, krutost ili zahtjev za životnim vijekom premašuju kapacitet manjeg modela. Nepotrebno povećanje veličine vodilice može povećati težinu, cijenu i otpornost na trčanje.
Je li valjkasta vodilica uvijek bolja za kontinuirani rad?
Ne. Valjkaste vodilice su vrijedne kada je potrebna veća nosivost i krutost. Vodilica za kuglu može biti prikladnija za laganu, brzu opremu gdje su važniji glatko kretanje, kompaktna veličina i manji otpor.
Može li se aluminijumski klizač sa okruglim vratilom odabrati prema niskom CPM-u?
Niska CPM sama po sebi nije dovoljna. Klizni sistemi sa okruglim vratilom se obično razmatraju prema opterećenju, ugibu osovine, krutosti, tačnosti, cijeni i strukturi montaže. Niskofrekventna mašina sa teškim momentnim opterećenjem može i dalje zahtevati profilnu linearnu vođicu.
Zašto se blok vodilice kratkog hoda haba čak i kada godišnji hod nije visok?
Vrlo kratki pokreti koji se ponavljaju mogu zadržati rad kotrljajućih elemenata na ograničenom području staze i otežati preraspodjelu maziva. Opterećenje, predopterećenje, vibracije i kontaminacija mogu dodatno povećati lokalno habanje.
Kontaktirajte DLY
Pošaljite DLY svoj hod, definiciju ciklusa, CPM, brzinu, ubrzanje, pokretnu masu, smjer opterećenja, raspored šine, potrebni vijek trajanja, tačnost i radno okruženje. Možemo pomoći u usporedbi opcija HD, ED, RD i minijaturnih linearnih blokova vodiča u skladu s potpunim uvjetima kretanja.
Email: export@dlybearing.com
