קטגוריות אלצר: מסילות לינאריות

קשיחות של מסילות ליניאריות

הקשיחות של מסילה ליניארית, יחד עם קיבולת נשיאת העומס שלה, הינה אחד מהקריטריונים המשמעותיים עבור בחירת המערכת המתאימה ביותר. בשל תנאי המגע העדיפים בין המוט לאלמנטים המתגלגלים, המסילה הליניארית הינה בעלת קשיחות ראויה לדרישות של טווח רחב של מבני מכונה. צרכי קשיחות אינדיבידואליים לכל יישום יכולים להיענות ע"י בחירת רמת העומס התחילי המתאימה למסילה.

ערכים של המעוות האלסטי לאורך קו הפעולה של העומס, עבור הדרגות השונות של העומס התחילי של המסילות הליניאריות עם השימוש השכיח ביותר, מוצגים בדיאגראמה 48.

המעוות האלסטי המצוין מתייחס רק למסילה הליניארית עצמה. קשיחות כל מערכת ההנחיה על כל מרכיביה תלויה במגוון גורמים כמספר המפרקים, קשיחות מסגרת המכונה ושיטת ההצמדה. מדידות המתבצעות לאורך ציר ההנחיה מראות שקשיחות המערכת הינה, לעיתים קרובות, נמוכה בהרבה מזו של המסילות הבודדות.

חישוב שיעור עומס דינאמי

הכוחות הפועלים על המסילה הליניארית יכולים להיות מחושבים בהתאם לחוקי המכאניקה, כשהעומסים והכוחות החיצוניים ידועים או ברי חישוב. בחישוב רכיבי העומס עבור מסילות ליניאריות בודדות, יכולה המסילה להיחשב כמוט פשוט. מתעלמים מכל מעוות אלסטי של המסב במהלך כליבה או בשל מסגרת המכונה, וכן, מכל מומנט המופעל בשל אי דיוקים בהרכבה. הנחות אלה מחושבות עפ"י האמצעים הזמינים.

שקול עומס דינאמי במיסב

אם עומס המסב המחושב F, המתקבל תוך שימוש במידע שמעל, נמצא כמגשים את הצרכים עבור שיעור העומס הדינאמי C, משמע שהעומס קבוע בגודל ובכיוון ופועל במרכז, אז P=F והעומס יכול להיות מוכנס ישירות למשוואת החיים. בכל שאר המקרים, נחוץ קודם לחשב את שקול העומס הדינאמי במיסב. זה מוגדר כעומס ההיפותטי עם גודל וכיוון קבועים, לו תהיה אותה השפעה על חיי המסב כשל העומס המעשי לו נתון המיסב.

עומס מסב קבוע

מסילות ליניאריות עשויות, עפ"י הצורך, להיות מצוידות ביותר מרוכב אחד, דבר המביא לתנאי הפעלה שונים, משמע, אופי העומס, מהירויות התנועה ותאוצות לאורך המוט. על מנת לקחת גורמים אלה בחשבון, מצוינים ערכי fd עבור תנאי העמסה ו- fc עבור מספר הרוכבים למוט. שקול העומס הדינאמי של מסילה ליניארית מחושב בעזרת שימוש בנוסחה:

כש:

P= שקול עומס דינאמי במסב, ניוטון

F= עומס קבוע, ניוטון

fd= גורם תנאי עומס

fc= גורם עבור מספר רוכבים

שעור העומס הדינאמי C נבחר עבור מיסב הפועל תחת תנאים דינאמיים, במילים אחרות, עבור מיסב, הנע תחת עומס. הוא מבוטא כעומס הנותן למסב חיים של 100,000 מטר. זאת בשעה שמניחים שהעומס קבוע בגודל ובכיוון ופועל באופן ניצב למישור התנועה של היחידה ושהמהלך מהווה לפחות שליש מאורך המסילה הכולל.

בהשוואת שעורי העומס הדינאמי של מסילות ליניאריות מיצרנים שונים, יש לשים לב להגדרת חיי המיסב הנלקחת כבסיס לחישוב. כל ההגדרות שלנו הן בהתאם לתקן DIN הגרמני (המקובל גם כתקן האירופאי). יחד עם זאת, יש לשים לב שלא כל היצרנים בעולם עושים שימוש בתקן זה ובהחלט עשויים להיות הבדלים בהגדרה בין מדינה אחת לאחרת. לעיתים נעשה שימוש בנתון של 50,000 מטר (זהו התקן המקובל על מרבית היצרנים היפניים והאסיאתיים האחרים), המביא לשיעור עומס גבוה יותר לכאורה. אמרנו לכאורה, כי השוואה ישירה של שיעור עומס דינאמי אפשרית, רק אם שעורי העומס המתקבלים על בסיס קריטריון ה- 50,000 מטר מחולקים בפקטור 1.26 על מנת להשוות אותם לאלו הנתונים עבור 100,000 מטר.

שעור העומס הסטאטי C0 משמש בבחירת מסילה ליניארית, בה מתקיימת תנועה במהירות נמוכה מאד, או שהיא נתונה לעומס במצב נייח. זה גם נכון כשהמסב נתון למגע כבד במהלך תנאי ריצה דינאמיים.

שעור העומס הסטאטי C0 של המסילות הליניאריות מוגדר בהתאם לחלק 2 של DIN 636 כעומס הסטאטי, אשר עם השימון הזמין בין המסלול לאלמנטים המתגלגלים, באזור של העומס המקסימאלי, ייצר לחץ הרציאני מקסימאלי של 4200 MPa בשטח המגע בין המסלול לאלמנט המתגלגל המועמס ביותר. תחת תנאים אלה, המעוות התמידי מסתכם ב- 0.0001 מקוטר הכדור. המומנטים הסטאטיים MA, MB ו- MC של מסילות ליניאריות מוגדרים כמומנטים שתחת השפעת עומס מומנט על הרוכב, הפועל במרכז אזור המגע בין המסלול והכדור המועמס ביותר, מפעילים לחץ הרציאני של 4200 MPa, המביא למעוות תמידי כולל של 0.0001 מקוטר הכדור.

מצאת מסילה לינארית שעונה על הצורך שלך מבחינת המימדים, הדיוק, המהירות או כל פרמטר אחר החשוב לך, אבל אתה זקוק למסילה לינארית אשר תעמוד בעומס/מומנט גבוהים יותר מאלו של המוצר הסטנדרטי – לא נורא, סביר להניח שיש לנו פתרון.

אם המסילה הלינארית שמצאת לא מספקת את יכולת נשיאת עומס/מומנט (או שניהם גם יחד) שאתה זקוק להם, קיים סיכוי טוב שנוכל להציע לך מסילה לינארית אחרת, המבוססת על המוצר הסטנדרטי שבחרת, תוך שינויים מסוימים בתכנון המוצר, באופן שיאפשר לך תנועה מדויקת ואורך חיים המתאים לצורך שלך, תוך הגדלת יכולת נשיאת העומס. האתגר במקרה זה גדול הרבה יותר משינוי המימדים, אך הוא אפשרי בהחלט. לפעמים שינוי באחד מרכיבי המוצר, או שינוי מסוים בתכנון או בחומרים, יאפשר הגדלה של יכולת נשיאת העומס/המומנט. מהנדסי האפליקציות של אלצר מנוסים במציאת פתרונות שיאפשרו לך לקבל מסילה לינארית אחרת, לרוב לא-סטנדרטית, שתענה על הצורך שלך. ואל דאגה – גם בסדרות קטנות וגם בעלויות סבירות.

קרא עוד על המוצרים הלא-סטנדרטיים שלנו.