Johdanto
Valitseminenlineaarinen ohjainei ole vain kysymys korkeimman tarkkuusluokan tai raskaimman saatavilla olevan esikuormituksen valitsemisesta. Insinöörit, jotka määrittävät liikaa jompaakumpaa parametria, voivat lisätä hankintakustannuksia, moottorin kuormitusta, kitkaa ja lämmöntuotantoa parantamatta koneen todellista suorituskykyä. Päinvastoin, riittämätön tarkkuus tai esijännitys voi johtaa kohdistusvirheisiin, liialliseen taipumiseen, tärinään ja käyttöiän lyhenemiseen. Oikea lähestymistapa on sovittaa lineaariohjaimen tarkkuusluokka ja lineaariohjaimen esijännitys koneen todelliseen liike-, kuormitus-, jäykkyys- ja käyttövaatimuksiin.
Kuinka ostajien tulisi sovittaa tarkkuusluokka sovellukseen
Sopiva tarkkuusluokka tulee määrittää koneen todellisten sijoittelu- ja toistettavuusvaatimusten perusteella sen sijaan, että valittaisiin korkein saatavilla oleva luokka. Insinöörien tulee ensin määritellä vaadittu liikkeen tarkkuus ja sitten ottaa huomioon käyttönopeus, ulkoiset kuormat, tärinä ja koneen rakenne määrittääkseen, onko korkeampi luokka tarpeen.
Asennuskyky tulee myös varmistaa ennen erittäin tarkan oppaan määrittämistä. Jos asennuspinta on epätasainen tai tukirakenteesta puuttuu riittävä geometrinen tarkkuus, asennus voi aiheuttaa kiskon muodonmuutoksia ja vähentää korkeamman tarkkuusluokan käytännön hyötyä.
Kuinka lineaariohjaimen esijännitys vaikuttaa jäykkyyteen ja kitkaan
Oikea esijännitystaso määrittää, kuinka tehokkaasti lineaariohjain voi lisätä jäykkyyttä luomatta tarpeetonta ajovastusta.
Mitä esilataus todella tekee
Esijännitys ohjaa vierintäelementtien ja kulkuteiden välistä sisäistä suhdetta sisäisen välyksen vähentämiseksi tai poistamiseksi. Sopivan esijännityksen avulla vaunu kestää ulkoisia kuormia pienemmällä sisäisellä liikkeellä, mikä parantaa jäykkyyttä, liikkeen vakautta ja kestävyyttä siirtymiselle kuormituksen alaisena.
Esilataus ei kuitenkaan ole yksinkertainen suorituskyvyn päivitys. Esijännityksen lisääminen yleensä lisää kosketusvoimaa ohjaimen sisällä, mikä lisää myös ajovastusta. Tämä voi vaikuttaa vaadittuun käyttövoimaan, moottorin kuormaan, lämpötilan nousuun ja viime kädessä käyttöikään, jos esijännitys on liiallinen sovelluksen kannalta.
Vaihto esilatauksen takana
Esijännitys edustaa kompromissia jäykkyyden ja ajovastuksen välillä. Esijännityksen kasvaessa ohjain yleensä lisää jäykkyyttä ja vastustuskykyä ulkoiselle siirtymälle, mutta myös kitka ja tarvittava käyttövoima kasvavat.
Korkeampi esijännitys → suurempi jäykkyys → suurempi kitka → suurempi käyttövoimavaatimus
Siksi sopivan esikuormituksen tulee perustua koneen todelliseen kuormaan, nopeuteen, jäykkyyteen ja vetokapasiteettiin sen sijaan, että valittaisiin vain korkein taso.
Kuinka esilataus tulisi valita eri kuormille
Esikuormitus tulee sovittaa sovelluksen kuormitukseen, nopeuteen, jäykkyyteen ja käyttövoimaan
vaatimuksia sen sijaan, että se valitaan pelkästään halutun jäykkyyden perusteella.
Kevyt esijännitys / välys kevyeen esikuormitukseen
Kevyt esijännitys tai lähes nollavälin kokoonpanot asettavat etusijalle alhaisen kitkan ja sujuvan liikkeen. Ne sopivat nopeisiin, kevyisiin sovelluksiin, joissa vetovastuksen minimointi on tärkeämpää kuin maksimaalisen jäykkyyden saavuttaminen. Tyypillisiä esimerkkejä ovat pienoisautomaatiolaitteet, 3C-valmistusjärjestelmät, lääketieteelliset laitteet ja kevyet XY-vaiheet.
Tämä kokoonpano voi olla hyödyllinen myös silloin, kun käyttöjärjestelmässä on rajoitettu voimavara tai kun energiatehokkuus ja tasainen liike ovat tärkeitä suunnittelunäkökohtia.
Medium Preload
Keskitasoinen esijännitys tarjoaa käytännöllisen tasapainon jäykkyyden ja ajovastuksen välillä. Se soveltuu usein yleiseen teollisuusautomaatioon, keskikuormitteisiin koneisiin, robottijärjestelmiin ja portaalimekanismeihin, joissa ohjaimen on kestettävä maltillisia ulkoisia voimia aiheuttamatta liiallista kitkaa.
Moniin teollisiin sovelluksiin tämä tasapainotettu kokoonpano tarjoaa riittävän jäykkyyden säilyttäen samalla kohtuullisen käyttötehokkuuden.
Raskas esikuormitus
Raskas esijännitys on tarkoitettu sovelluksiin, jotka vaativat suurempaa jäykkyyttä ja tärinän-, isku- tai momenttikuormituksen kestävyyttä. CNC-työstöakselit, raskaat työstölaitteet ja koneet, jotka ovat alttiina merkittäville leikkaus- tai iskukuormituksille, voivat hyötyä tästä kokoonpanosta.
Raskas esijännitys tulee kuitenkin olla perusteltua todellisilla kuormitus- ja jäykkyysvaatimuksilla. Koska suurempi esijännitys lisää sisäisiä kosketusvoimia ja ajovastusta, insinöörien tulee ottaa huomioon sen vaikutus arvioidessaan moottorin tehoa, lämmöntuotantoa ja käyttöikää.
Miksi tarkkuus ja esikuormitus tulisi valita yhdessä?
Tarkkuusluokka ja esikuormitus ohjaavat erilaisia lineaariohjaimen suorituskyvyn näkökohtia, mutta ne on sovitettava yhteen koordinoituna yhdistelmänä. Tarkkuusluokka määrittää ohjaimen geometrisen tarkkuuden, kun taas esijännitys ohjaa sisäistä välystä ja edistää jäykkyyttä tehden valitusta esikuormituksesta riippuvaisemmaksi ohjaimen geometrisesta tarkkuudesta jaasennuksen laatu.
Tavoitteena on luoda yhteensopiva tarkkuuden, esikuormituksen, kuormituskapasiteetin ja asennuslaadun yhdistelmä, jotta opas pystyy toimittamaan vaaditun liikesuorituskyvyn ilman tarpeettomia määrittelyjä.
Laaduntarkastusprosessi
4-vaiheinen työnkulku lineaariohjaimen tarkkuuden ja esikuormituksen valitsemiseksi
Vaihe 1 Määritä tarkkuusvaatimus
Tunnista koneen vaadittava paikannustarkkuus, toistettavuus ja kulkusuuntaisuus. Käytä näitä vaatimuksia vähimmäiskäytännön tarkkuusluokan määrittämiseen sen sijaan, että aloitat korkeimmasta arvosanasta.
01
Vaihe 2 Arvioi kuormitus ja jäykkyys
Laske staattiset ja dynaamiset kuormat, momenttikuormat, ulkonevat kuormat, tärinä ja mahdolliset iskuolosuhteet. Sovellukset, jotka vaativat suurempaa muodonmuutoskestävyyttä, oikeuttavat yleensä suuremman esijännityksen, kun taas nopeat ja kevyet järjestelmät voivat suosia pienempää esijännitystä.
02
Vaihe 3 Tarkista kitka ja käyttöikä
Kun olet valinnut esikuormituksen, varmista, että tuloksena oleva ajovastus on yhteensopiva moottorin ja käyttöjärjestelmän kanssa. Todellinen käyttökuorma ja esijännitys tulisi myös ottaa huomioon arvioitaessa odotettua käyttöikää sen sijaan, että luottaisimme vain oppaan peruskuormitukseen.
03
Vaihe 4 Tarkista asennusehdot
Tarkista lopuksi asennuspinnan tasaisuus, kiskojen kohdistus, yhdensuuntaisuus, rakenteen jäykkyys ja käyttölämpötila. Myös ympäristötekijät voivat vaikuttaa esijännityksen vakauteen, erityisesti kun lämpötilan muutokset aiheuttavat mittavaihteluita ohjaimen ja koneen rakenteessa.
Insinööreille, joiden on sovitettava nämä tekijät tiettyyn sovellukseen,JSMtarjoaa lineaariset ohjausvaihtoehdot, jotka kattavat miniatyyri-, matalaprofiiliset, hiiliteräs-, ruostumattomasta teräksestä valmistetut, rulla- ja raskaat kokoonpanot, jotka tukevat valintaa kuormituksen, tarkkuuden ja käyttöolosuhteiden mukaan.
04
Johtopäätös
Paras lineaarinen ohjain ei ole tarkin tai voimakkain esikuormitettu vaihtoehto, vaan se, jonka tarkkuus ja esijännitys vastaavat koneen todellista asentoa, kuormitusta, jäykkyyttä, kitkaa ja käyttöikää. Kun nämä tekijät otetaan huomioon yhdessä asennusolosuhteiden kanssa, insinöörit voivat saavuttaa luotettavan liikesuorituskyvyn ilman tarpeettomia määrityksiä tai kustannuksia. Sovelluskohtaisia ohjeita varten,ota yhteyttä JSM:äänsaadaksesi lineaarisen ohjaussuosituksen, joka on räätälöity tarkkuuteen, esikuormitukseen ja käyttövaatimuksiisi.
