Broj linearnih vodilica ne treba birati samo prema težini mašine. Jedan blok može biti dovoljan za kratku, usku i lagano opterećenu kočiju sa centriranim teretom. Dva bloka na jednoj šini povećavaju efektivnu dužinu oslonca i smanjuju opterećenje stvoreno momentima nagiba ili skretanja. Za većinu CNC stolova, portalnih osi i platformi za industrijsku automatizaciju, dvije paralelne šine sa dva bloka na svakoj šini pružaju najizbalansiraniju otpornost na vertikalna, bočna i momentna opterećenja.
Jedan, dva ili četiri bloka linearnog vodiča: šta se mijenja?
Dodavanje blokova čini više od podjele vertikalnog opterećenja. Mijenja geometriju potpore. Širi ili duži uzorak potpore stvara veći krak poluge protiv momenata prevrtanja, dok kompaktan raspored prisiljava veći dio momenta da se odupre unutar pojedinačnog bloka.
| Aranžman vodiča | Glavna prednost | Glavno ograničenje | Tipična upotreba |
|---|---|---|---|
| 1 šinski + 1 blok | Najmanji otisak i najmanji broj dijelova | Svim momentima prevrtanja, nagiba i skretanja mora se oduprijeti uglavnom jedan blok | Mali senzori, rasvjetna tijela i kompaktni mehanizmi za podešavanje |
| 1 šina + 2 blokova | Duži raspon nosača duž smjera vožnje | Otpor kotrljanja je i dalje ograničen širinom i momentom kapaciteta jednošinskog sistema- | Uske osovine automatizacije, kompaktni vertikalni klizači i jednostruki{0}}moduli |
| 2 šine + 1 blok po šini | Razmak šina poboljšava otpor kotrljanja | Kratka dužina oslonca daje ograničenu otpornost na momente nagiba i skretanja | Kratke, široke i lagano opterećene pokretne ploče |
| 2 šine + 2 bloka po šini | Uravnotežena podrška protiv kotrljanja, nagiba i skretanja | Zahtijeva tačan paralelizam šina i dovoljno čvrstu montažnu ploču | CNC stolovi, portalni sistemi, alatni strojevi i opća industrijska automatizacija |
| 2 šine + 3 ili više blokova po šini | Podržava dugačke stolove ili nekoliko koncentrisanih zona opterećenja | Podjela opterećenja postaje vrlo osjetljiva na ravnost montaže, varijacije{0}}visine blokova i deformacije ploče | Dugački ležajevi mašina, velike platforme za prijenos i specijalne{0}}konstrukcije za teške terete |
Uobičajeni raspored od četiri-bloka nije automatski potreban za svaku osovinu, ali se često bira jer stvara dvije korisne dimenzije potpore: razmak između šina otporan je na kotrljanje, dok razmak između prednjih{1}}do-stražnjih blokova opire nagibu i doprinosi otporu skretanja.
Zašto ukupno opterećenje ne određuje količinu bloka
Dijeljenje težine stroja brojem blokova vrijedi samo za centriran teret na krutoj, simetričnoj i točno postavljenoj platformi. U stvarnoj opremi, centar gravitacije, sila rezanja, potezanje remena, sila cilindra, lanac kabla i sila ubrzanja mogu djelovati daleko od centra grupe blokova.
M = F × e
M=primijenjeni moment u N·mm ili N·m
F=primjenjuje silu u N
e=okomito pomak od referentnog centra vodilice
Opterećenje od 500 N centrirano na bloku i isto opterećenje od 500 N smješteno 200 mm dalje nisu ekvivalentni. Opterećenje pomaka također stvara moment od 100.000 N·mm. Ovaj dodatni moment može učiniti da jedan blok nosi višestruko prosječno opterećenje ili djelomično rasteretiti suprotni blok.
Prije nego što odlučite koliko je blokova potrebno, uključite:
- Kompletna pokretna masa, uključujući sto, učvršćenje, radni komad, vreteno, nosač motora i lanac kabla.
- Položaj-težišta-u kretanju, poprečnom i vertikalnom smjeru.
- Maksimalno ubrzanje i usporavanje.
- Rezanje, prešanje, stezanje, remen, cilindar i vanjske procesne sile.
- Horizontalna, vertikalna, zidna{0}}instalacija ili obrnuto.
- Potrebna krutost, stabilnost pozicioniranja, statička sigurnost i vijek trajanja.
Kada je jedan blok linearne vodilice dovoljan?
Jedan blok se može koristiti kada je pokretna komponenta kratka i uska, opterećenje je lagano, težište je blizu centra bloka i potrebna momentalna krutost je skromna. Stvarni katalog vodiča mora obezbijediti dovoljan kapacitet radijalnog, obrnutog-radijalnog, bočnog i dozvoljenog momenta za odabrani model.
Vjerovatnije je da će jedan blok biti prihvatljiv kada je sve od sljedećeg istinito:
- Otisak korisnog tereta nije veći nego što je potrebno.
- Sila djeluje blizu centra bloka.
- Ubrzanje, udar i vibracije su niski.
- Blok je dovoljno dugačak ili širok za potreban moment kapacitet.
- Mali kutni otklon neće utjecati na proces.
- Aplikacija nije sigurno-kritična nadzemna ili vertikalna osa.
Jedan blok ne treba birati samo zato što je njegova osnovna dinamička nosivost veća od težine stroja. Osnovna ocjena opterećenja opisuje nosivost i vijek trajanja zamora pod definiranim uvjetima; to samo po sebi ne potvrđuje da blok ima dovoljnu moment krutosti za veliki prepust.
Znakovi upozorenja da jedan blok nije dovoljan
- Pokretna ploča se ljulja kada se sila primeni na njenu ivicu.
- Korisni teret se proteže daleko ispred ili iza bloka.
- Visoki nosač postavlja centar gravitacije daleko iznad šine.
- Promjene smjera proizvode vibracije ili kutnu grešku.
- Izračunati moment je blizu kataloške granice čak i prije primjene sigurnosnog faktora.
Kada treba koristiti dva bloka na jednoj tračnici?
Dva bloka na jednoj šini stvaraju potporni par. Kada su blokovi razdvojeni, vanjskom momentu se može oduprijeti kroz suprotne reakcije na dva bloka umjesto da se nosi samo kao unutrašnji moment unutar jednog bloka.
Ovaj raspored je koristan kada je mašina uska, ali joj je potrebna bolja podrška duž smjera vožnje. Uobičajena je u kompaktnim vertikalnim klizačima, uskim -i-osama za postavljanje, opremi za inspekciju i jednošinskim aktuatorskim strukturama.
P1 = F/2 + M/L
P2 = F/2 − M/L
F=ukupno opterećenje dodijeljeno šini sa dva-bloka
M=moment visine koji djeluje na blok par
L=centar-do-razmak između dva bloka
P1i P2= procijenjenih reakcija u dva bloka
Formula pokazuje zašto je razmak između blokova važan. U istom trenutku, povećanje središnje udaljenosti L smanjuje dodatno opterećenje M/L. Ako je P2postane negativan, pojednostavljeni model predviđa obrnuto opterećenje ili podizanje na tom bloku. Zatim se moraju provjeriti omjer nosivosti-unatrag, prednaprezanje, montažni vijci i strukturalni kontakt.
Dva bloka postavljena direktno jedan pored drugog nisu isto što i dva široko razmaknuta bloka. Blokovi sa-bliskim kontaktom povećavaju lokalno opterećenje i kapacitet momenta, ali veća središnja udaljenost pruža veću vanjsku polugu. Uvijek pravite razliku između kataloške ocjene za dva bloka u bliskom kontaktu i proračuna reakcije za odvojene blokove.
Zašto su dvije šine sa četiri bloka uobičajene
Dvostruka-šinica, četiri-bloka raspored stvara pravougaoni uzorak podrške. Ovo omogućava dizajneru da koristi i razmak između šina i blokova kako bi se smanjile reakcije prevrtanja.
- Razmak šina Wpomaže u otporu na kotrljanje uzrokovano opterećenjem smještenim lijevo ili desno od centra platforme.
- Razmak između blokova Lpomaže da se odupre nagibu uzrokovanom opterećenjem postavljenim ispred ili iza bloka{0}}centra grupe.
- Obje dimenzije doprinose ukupnoj krutosti platforme i stabilnosti pod promjenjivim smjerovima sile.
- Četiri bloka raspoređuju opterećenje na veću montažnu ploču, pod uslovom da su ploča i osnova mašine dovoljno čvrsti.
Pmax = Fz/4 + My/(2L)
Pmin = Fz/4 − My/(2L)
Ove formule pretpostavljaju dvije identične šine, dva identična bloka na svakoj tračnici, simetrične pozicije, krutu pokretnu ploču i ispravno poravnanje. Kombinirano prevrtanje, nagib, skretanje, bočna sila i ubrzanje zahtijevaju potpuniji proračun-po{2}}blok. Pogledajte DLY-oveVodič za proračun opterećenja linearnog vodećih momentaza model reakcije od četiri-bloka.
Kako izračunati potrebnu udaljenost između blokova linearnih vodilica
Ne postoji univerzalno pravilo da blokovi moraju biti razdvojeni za jednu, dvije ili tri dužine bloka. Ispravan razmak ovisi o primijenjenom momentu, dozvoljenom projektiranom opterećenju po bloku, krutosti platforme, raspoloživoj dužini šine i omotaču mašine.
Razmak između blokova uvijek treba mjeriti od centra jednog bloka do centra drugog bloka. Nemojte koristiti čist razmak između krajeva bloka osim ako se prethodno ne pretvori u središnji razmak.
Potreban razmak za dva bloka na jednoj šini
Ako je maksimalna dozvoljena projektna reakcija u bilo kojem bloku Pdozvoliti, preuređivanje formule dva-bloka daje:
Imenilac mora biti pozitivan. Pdozvolitinije automatski jednaka kataloškoj ocjeni dinamičkog opterećenja C. To bi trebala biti projektna granica preostala nakon provjere statičke sigurnosti, potrebnog vijeka trajanja, smjera opterećenja, predopterećenja, radnih uvjeta i primjenjivih faktora servisiranja.
Potreban razmak sprijeda-do-za četiri bloka
Za simetričnu dvostruku-šinu, platformu od četiri-bloka pod centriranom vertikalnom silom plus samo moment nagiba:
Sličan odnos se odnosi na razmak šina W za moment kotrljanja. Povećanje razmaka smanjuje dodatnu reakciju, ali samo ako je pokretna ploča dovoljno kruta da prenese silu između svih blokova. Širok razmak na fleksibilnoj ploči možda neće proizvesti idealnu raspodjelu opterećenja koju pretpostavlja formula.
Radni primjer: Izračunajte razmak između blokova iz dozvoljenog opterećenja
Razmislite o simetričnoj platformi s dvije šine i četiri bloka:
| Ukupna vertikalna sila, Fz | 2,000 N |
| Pitch moment, My | 300.000 N·mm |
| Dozvoljeno projektno opterećenje po bloku, Pdozvoliti | 900 N |
Korak 1: Izračunajte centrirano opterećenje po bloku
Korak 2: Izračunajte minimalni razmak između blokova
L Veće ili jednako 300.000 ÷ 800
L Veće ili jednako 375 mm
Korak 3: Uporedite dva moguća izgleda
| Block Center Spacing | Dodavanje momenta po bloku | Maksimalna blok reakcija | Preliminarni rezultat |
|---|---|---|---|
| 250 mm | 300,000 ÷ (2 × 250) = 600 N | 500 + 600 = 1,100 N | Iznad granice od 900 N |
| 400 mm | 300,000 ÷ (2 × 400) = 375 N | 500 + 375 = 875 N | Ispod granice od 900 N |
U ovom pojednostavljenom{0}}primjeru samo nagiba, 400 mm je prihvatljivo, dok 250 mm nije. Rezultat je samo preliminarna provjera razmaka. Odabrani blok i dalje mora proći provjere statičke sigurnosti, dinamičkog vijeka trajanja, obrnutog-opterećenja, krutosti i kombinovanog-opterećenja.
Proveden primjer: Kako veći razmak mijenja distribuciju opterećenja
Pokretni sklop od 40 kg stvara približnu vertikalnu silu od:
Pretpostavimo da je njegovo težište 150 mm ispred centra grupe od četiri-bloka:
| Prednji-do-razmak između blokova | Osnovno opterećenje po bloku | Moment Addition | Veliko-opterećenje reda po bloku | Lagano-opterećenje reda po bloku |
|---|---|---|---|---|
| 300 mm | 392/4 = 98 N | 58,800/(2 × 300) = 98 N | 196 N | 0 N |
| 450 mm | 98 N | 58,800/(2 × 450) = 65.3 N | 163.3 N | 32.7 N |
Raspored od 300 mm postavlja teret direktno preko prednjeg reda blokova u ovom idealizovanom kućištu, ne ostavljajući reakciju nadole u zadnjem redu. Raspored od 450 mm pruža uravnoteženiju reakciju. Ova dodatna margina postaje važna kada os mijenja smjer, ubrzava ili iskusi vanjske procesne sile.
Razmak između blokova također mijenja potrebnu dužinu šine
Povećanje razmaka blokova poboljšava otpor momentu, ali takođe povećava dužinu grupe pokretnih blokova, a time i minimalnu dužinu šine.
Za dva identična bloka, omotač-grupe blokova je približno razmak između centra-do-centra plus jedna potpuna dužina bloka.
Primjer: ako je središnji razmak bloka 400 mm, svaki blok je dugačak 85 mm, potreban hod je 600 mm i 50 mm je rezervirano na svakom kraju:
Preliminarna dužina šine=600 + 485 + 50 + 50 =1.185 mm
Konačna dužina šine se tada mora podesiti za-nagib rupe, razmak krajnjih-otvora, krajnje graničnike, senzore, pristup podmazivanju i prostor mašine. Razmak između blokova stoga treba optimizirati zajedno s hodom i dužinom šine, a ne računati kao izolirana dimenzija.
Trebate li jednostavno postaviti blokove što je moguće dalje?
Veći razmak obično smanjuje reakciju uzrokovanu istim vanjskim momentom, ali maksimalni razmak nije uvijek najbolji kompletan dizajn stroja.
| Prednost većeg razmaka | Moguća trgovina-Off |
|---|---|
| Reakcija donjeg bloka pod istim momentom | Duža šina, veći omotač mašine i veći trošak |
| Veća kutna krutost uzorka potpore | Pokretna ploča mora biti čvrsta po cijelom rasponu |
| Stabilniji oslonac za prekoračenje | Manje dostupan hod na fiksnoj dužini šine |
| Manja osjetljivost na jednu poziciju koncentriranog opterećenja | Više montažne površine mora biti precizno obrađeno |
Praktični pristup je da se blokovi postave što dalje jedan od drugog koliko to dozvoljavaju kruta pokretna struktura i raspoloživa dužina šine, a zatim provjerite izračunate reakcije. Nemojte širiti razmak na tanku ili fleksibilnu ploču samo da biste poboljšali teorijsku formulu.
Kada je više od četiri bloka korisno?
Više blokova može biti korisno kada je pokretni stol vrlo dugačak, kada je nekoliko teških komponenti montirano na različitim pozicijama ili kada opterećenje mora biti podržano u blizini više radnih zona. Međutim, šest blokova ne nosi automatski -šestinu opterećenja svaki.
U sistemu sa više{0}} blokova, male razlike u visini montaže, ravnosti šine, prednaprezanju i deformaciji ploče mogu uzrokovati da neki blokovi nose mnogo veće opterećenje od drugih. Dodavanje blokova također povećava osjetljivost montaže i može stvoriti unutrašnje naprezanje ako šine nisu koplanarne.
Prije dodavanja još blokova, prvo provjerite može li se stvarni problem efikasnije riješiti na sljedeći način:
- Povećanje razmaka između šina ili blokova.
- Upotreba dužeg tipa bloka unutar iste serije vodilica.
- Odabir veće veličine vodilice.
- Upotreba valjkaste vodilice za veću krutost.
- Smanjenje pomaka opterećenja ili poboljšanje strukture nosača.
- Povećanje krutosti pokretne ploče i baze mašine.
Uobičajene greške u količini i razmaku blokova linearnog vodiča
Odabir samo prema osnovnoj ocjeni opterećenja
Blok može imati visok C ili C0vrijednost, ali i dalje biti previše fleksibilan za previsoki alat, visoki nosač ili široku platformu. Nosivost, kapacitet momenta i krutost moraju se provjeriti zajedno.
Korištenje ukupnog opterećenja podijeljenog s količinom bloka
Jednaka podjela zanemaruje-težište-pomicanje, ubrzanje i procesnu silu. Odabir bi trebao biti zasnovan na najopterećenijem bloku, a ne na prosječnom bloku.
Mjerenje jasnog jaza umjesto središnje udaljenosti
Formule momenta koriste rastojanje između centara blokova. Korištenje praznog razmaka između tijela blokova precjenjuje ili potcjenjuje stvarni krak poluge.
Korištenje jedne šine ispod širokog stola
Dva bloka na jednoj šini poboljšavaju potporu duž smjera vožnje, ali ne stvaraju široki poprečni raspon potpore. Široki stol sa bočnim opterećenjem obično ima više koristi od dvije šine.
Dodavanje blokova bez poboljšanja tačnosti montaže
Dodatni blokovi povećavaju osjetljivost na ravnost, paralelizam i varijaciju{0}}visine bloka. Loše obrađen sistem sa šest-blokova može manje ravnomjerno raspodijeliti opterećenje od pravilno instaliranog sistema od četiri-bloka.
Zanemarivanje uticaja na dužinu i hod tračnice
Veći razmak povećava omotnicu{0}}grupe blokova. Ako je dužina šine fiksna, povećanje razmaka smanjuje raspoloživi put.
Praktična procedura selekcije
- Definirajte izgled stroja.Zabilježite smjer vožnje, položaj šine, orijentaciju montaže i dimenzije pomične{0}}ploče.
- Izračunaj sve sile.Uključuje težinu, ubrzanje, rezanje, pritiskanje, silu remena, cilindra i kabla{0}}lanca.
- Locirajte svaku silu.Izmjerite njegov pomak od centra predloženog rasporeda šine-i-blokova.
- Odaberite početnu konfiguraciju.Uporedite jedan blok, dva bloka na jednoj šini, dvije šine sa po jednim blokom ili standardni raspored od četiri-bloka.
- Izračunajte blok reakcije.Odredite maksimalnu radijalnu, obrnutu{0}}radijalnu i bočnu reakciju za svaki radni uvjet.
- Podesite razmak između blokova i šina.Povećajte primjenjivi razmak kada je reakcija momenta previsoka.
- Provjerite stvarni model vodiča.Provjerite C, C0, dozvoljeni momenti, prednaprezanje, preciznost i smjer opterećenja.
- Provjerite vijek trajanja i statičku sigurnost.Koristite maksimalno i ekvivalentno radno opterećenje radije nego samo stacionarno opterećenje.
- Provjerite dužinu šine.Potvrdite potez, blok{0}}kovertu grupe, krajnje margine i raspored montažnih{1}}otvora.
- Provjerite strukturu i instalaciju.Potvrdite krutost ploče, ravnost osnove, paralelnost šina, pristup vijcima i prostor za podmazivanje.
DLY isporučuje HD vodilice za teške-loptice, ED nisko-vodilice, RD valjkaste vodilice i usklađene šine-i-sklopove. Konačan izbor unutarDLY linearni raspon vodilicatreba se zasnivati na stvarnoj veličini šine, tipu bloka, smjeru opterećenja, tačnosti, predopterećenju, dužini šine i rasporedu stroja.
Informacije potrebne za potvrdu količine bloka
| Potrebne informacije | Primjer | Zašto je važno |
|---|---|---|
| Pokretna masa | 80 kg uključujući sto i pribor | Definira osnovnu gravitaciju i sile inercije |
| Pomaci centra{0}}-gravitacije | X=180 mm, Y=60 mm, Z=220 mm | Određuje momente prevrtanja, nagiba i skretanja |
| Ubrzanje i brzina | 3 m/s² i 1,2 m/s | Dodaje dinamičku snagu i utiče na život |
| Procesna sila | Sila rezanja 1500 N pri pomaku od 120 mm | Može upravljati maksimalnom reakcijom bloka |
| Potreban udarac | 600 mm | Ograničava dostupni razmak blokova i dužinu šine |
| Prostor za ugradnju | Raspon šine 280 mm i dužina ploče 520 mm | Definira praktični pravougaonik potpore |
| Postojeći model ili crtež | HDH25, dvije šine i četiri bloka | Omogućava provjeru dimenzija i{0}}ocjene opterećenja |
FAQ
Koji je minimalni broj blokova linearnih vodilica?
Jedan blok je fizički minimum za profilisanu linearnu vodilicu, ali je prikladan samo kada to dozvoljavaju zahtjevi opterećenja, momenta, krutosti i sigurnosti. Mnogi industrijski pokretni stolovi koriste četiri bloka jer je pravokutni raspored nosača stabilniji.
Mogu li koristiti jedan blok na svakoj od dvije šine?
Da, za kratku, široku i lagano opterećenu ploču. Dvije šine poboljšavaju otpor kotrljanja, ali kratak raspon prednje-do-stražnje podrške može pružiti ograničenu krutost nagiba i skretanja. Provjerite pojedinačne nazivne momente bloka i očekivani kutni otklon.
Koliko treba da budu udaljena dva bloka linearnih vodilica?
Ne postoji fiksna univerzalna udaljenost. Koristite primijenjeni moment i dopuštenu reakciju bloka da izračunate minimalni razmak između središta, a zatim odaberite najveći praktični razmak koji podržava kruta ploča, dovoljnu dužinu šine i precizne montažne površine.
Da li su dva bloka koja se dodiruju ekvivalentna sa dva odvojena bloka?
Ne. Dva bliska{1}}bloka sa kontaktom mogu imati objavljeni kombinovani dozvoljeni moment, ali odvojeni blokovi stvaraju veću vanjsku potpornu polugu. Koristite kataloški uvjet koji odgovara stvarnoj instalaciji.
Mogu li se tri bloka koristiti na jednoj tračnici?
Da, ali ne treba pretpostavljati jednaku podjelu opterećenja. Tri ili više blokova zahtijevaju bolju točnost montaže i dovoljno čvrstu ploču. Za konačnu raspodjelu opterećenja može biti potreban softver proizvođača ili proračun konstrukcije.
Mogu li se različite dužine blokova ili nivoi predopterećenja miješati na jednoj osi?
Miješanje različitih struktura blokova, nivoa predopterećenja ili klasa tačnosti može proizvesti neravnomjernu krutost i podjelu opterećenja. Koristite uparene blokove iste serije, veličine, prednaprezanja i tačnosti kad god je to moguće i potvrdite kompatibilnost zamjene prije sklapanja.
Zaključak
Tačan broj linearnih vodilica zavisi od geometrije nosača, a ne samo od ukupne težine mašine. Jedan blok može raditi za kompaktan i centriran mehanizam za lagano{1}}utovar. Dva bloka na jednoj šini pružaju duži raspon nosača. Dvije šine sa po jednim blokom poboljšavaju poprečnu stabilnost. Dvije šine sa po dva bloka pružaju najizbalansiraniji raspored opće{5}}namjene za otpor momentima prevrtanja, nagiba i skretanja.
Razmak između blokova treba izračunati iz primijenjenog momenta i dopuštene projektne reakcije kod najopterećenijeg bloka. Povećanje razmaka može smanjiti opterećenje-indukovano momentom, ali također povećava dužinu šine, zahtjeve za montažu i veličinu mašine. Konačni odabir stoga mora zajedno provjeriti nosivost, dozvoljeni moment, krutost, vijek trajanja, krutost ploče, tačnost montaže, hod i dužinu šine.
Pošaljite DLY pokretnu masu,-težište-položaj, smjer opterećenja, ubrzanje, procesnu silu, hod, raspoloživi razmak šina, razmak blokova i instalacijski crtež. Možemo vam pomoći da provjerite seriju vodilica, raspored blokova i dužinu šine za vašu primjenu.
Email: dlyexport2@dlybearing.com | WhatsApp: +86 166 0578 8856
