מידע הנדסי - Elsar - פתרונות לתעשייה

טמפרטורה

אפקט של עליית הטמפרטורה

המיסבים הליניאריים של PM יכולים לעבוד בטמפרטורות שבין מינוס 40˚C לפלוס 80˚C בזמן הפעולה. במידה של ספק או שאלות בקשר לשימוש במנועים, ברגים כדוריים, מערכות מדידה וכו', אנא התייעצו עמנו.

כאשר משתמשים במיסבים ליניאריים, סליידרים, או מסילות לינאריות בטמפרטורות שמגיעות ל- 150˚C ויותר, הקשיות של המסילות מתחילה לצנוח ודירוגי העומס צריכים לקטון בהתאמה,עפ"י פקטור ft, שנמצא בטבלה משמאל. אם רכיבים שונים של מבנה ליניארי ממוסב, אשר עברו העמסת-קדם או כיוונון למניעת חופש, סובלים משינויים דרמטיים בטמפרטורה, הדבר יכול לגרום לתופעות מזיקות. במקרה הגרוע ביותר, העמסת היתר עלולה לגדול ולחרוג ולגרום לחריצי ברינל במסלולי הכדורים. בהתאמה, אם קיימות דרישות ביצועים גבוהות בתחום הדיוק התנועתי, יש להימנע עוד בזמן התכנון מהבדלי טמפרטורה קיצוניים.


טמפרטורה במעלות °C	פקטור טמפרטורה
125	1
150	1
175	0.95
200	0.90
225	0.82
250	0.76
275	0.68
300	0.61

אורך חיים וחישובו

אורך חיים צפוי

על מנת לאמוד את אורך החיים של המיסבים הליניאריים, יש להשתמש בחישוב הבא,בתנאי שתנאי ההרכבה המומלצים, השימון וההגנה מאבק ולכלוך נשמרים.

L = אורך חיים צפוי במטרים

C = עומס דינאמי אפקטיבי בניוטון (N)

P = עומס שקול בניוטון (N)

e = 10/3 עבור גלילים וסיכות, 3 עבור כדורים

1.15 = פקטור אמפירי לחומרים שבשימוש

f_t = פקטור תיקון עבור השפעות טמפרטורה

f_h = פקטור תיקון עבור דרגות הקושי של מסלולי הכדורים (מתחת ל-58 רוקוול)

קשיות

חומרים וקשיות של מיסבים ליניאריים

המוליכים עשויים מפלדת מיסבים 1.2842 או 1.3505 ומוקשחים לרמה של 58-62 רוקוול. כדורי המיסבים והגלילים עשויים מפלדה 1.3505 ובעלי ערך קושי של 58-66 רוקוול, ונעשה בהם שימוש בדרגת דיוק גבוהה. במקרים בהם הקושי הוא נמוך מ-58 רוקוול (כמו למשל בפלדות אל-חלד) העומסים המוצהרים צריכים להיות מופחתים בהתאם לפקטור הקושי fh אשר מוצג בטבלה.


קושי רוקוול Hrc	וויקרס HV	ברינאל HB	פקטור קושי
60	697		1
59	674		1
58	653		1
57	633		0.96
56	613		0.89
55	595		0.81
54	577		0.75
53	560		0.71
52	544	500	0.67
51	528	487	0.63
50	513	475	0.60
40	392	371	0.3
30	302	286	0.2
20	238	226	0.1
10	196	187	0.07

העומסים המוצגים באתר מתייחסים לדרגת קושי של 58 רוקוול.

עומס

קיבולת עומס "C" בשימוש עם גלילים (רולרים)

מבנה סטנדרטי עם גלילים : שני כלובים, כל אחד תפוס בין זוג של מוליכי מיסוב ליניאריים בעלי אורך זהה, שניהם ארוכים מהכלובים.

C_כולל=Z*C_גליל=0.5(מספר גלילים)*(קיבולת עומס לכל גליל)*0.5

באופן נורמלי, רק חצי מכמות הגלילים נושאת בעומס, החצי השני מתנגד לכוחות הרמה אפשריים.

דוגמה:הנחה- התקנה אופקית סטנדרטית, שני כלובי גלילים

קיבולת עומס "C" בשימוש עם כדורים

המבנה הרגיל של המיסוב הליניארי משלב שני זוגות של מוליכי מיסוב (בעלי אורך זהה) עם שני כלובי כדורים קצרים יותר, כלוב אחד בין כל זוג של מובילים.

הערה: כל הכדורים בכלובים הינם נושאי עומס.

חישוב אורך הכלוב "K"

כלובים נעים בחצי ממהירות התנועה של מסלול המיסב הליניארי ולאורך חצי מהמהלך. לכן, המהלך של הכלוב שווה למחצית המהלך של רכיב המיסוב, על גבי המחליק : K=H/2

אבל, עם שולחן החלקה רגיל "חסר חיכוך", החלק העליון של המיסב הליניארי יכול לנוע מרחק שווה לשני הצדדים מנקודת המרכז, אז K=A-H/2. (ז"א: אורך הכלוב = אורך המוביל פחות חצי מהמהלך המקסימלי).

היחס בין אורך הכלובים והמרחק בין המסלולים 1≥x/K); x)

חישוב מספר גלילים "Z"

Z=K/t כאשר:

K= אורך הכלוב

T= אורך הפסיעה בין אלמנטי הגלגול (מרחק בין הגלילים).

דוגמה:

K=200 מ"מ (אורך הכלוב)

t= 5 מ"מ (עבור גלילים או כדורים בקוטר 3 מ"מ)

Z=200:5=40

דיוק ואפיצות

דרגות דיוק

המיסבים הליניאריים של חברת PM מיוצרים בשלוש דרגות איכות. המקבילוּת של דרגות אלו מוגדרת בדיאגרמה למטה.

Q8 : דרגת דיוק רגילה, מתאים לדרישות מכונה סטנדרטיות.

Q4 : דרגת דיוק גבוהה, מתאים לדרישות מחמירות של מכשירים מדוייקים.

SF : דרגת גימור מעולה, עבור דיוק גבוה במיוחד ועבור ביצועים בדרגה גבוהה במיוחד.

על מנת להגיע לדיוק תנועתי גבוה, המיסבים הליניאריים של PM הם בעלי אפיצות נמוכה מאד (±.005mm). עקב כך ניתן להשתמש במיסבים הליניאריים של PM ללא שוני, וללא צורך בסימני זיהוי.

דרגת SF : דרגת גימור מעולה

טכנולוגיות חדשות דורשות אפיצות לחוצה יותר ומהירויות גבוהות יותר. מיסבים ליניאריים המוגמרים בדרגת SF עומדים בדרישות אלו ומספקים ביצועים יוצאי-דופן עבור ציוד מדויק ורגיש במיוחד.

מאפייני מפתח הם:

אפיצות קרובה ביותר, פחות משני מיקרון מעל האורך המלא של המובילים.
הפחתה של חיספוס המשטח אל פחות מ-05Ra. שטח הפנים של מובילי V הוא בגימור חלק-מראה.
רעידות בטווח הסאב-מיקרוני הופחתו משמעותית
הפחתה נוספת של החיכוך, תנועה ליניארית חלקה ביותר

האפליקציות האידיאליות עבור רכיבים בדרגת SF הן : תעשיות המוליכים למחצה (שולחנות XY), ציוד מדידה וציוד לבחינת חומרים ופני שטח.

להתייעצות בענייני שימון וגירוז, אנא פנו אלינו.

אפיצויות של האורך וחורי העיגון

מיסבים ליניאריים, גדולים יותר מהאורך המקסימלי של 1400מ"מ של המובילים, יהיו מושחזים ביחד, ויכולים להיות מחוברים בדיוק של 2 מיקרון עם סימוני הקצה. האפיצות על האורך A היא 2± מ"מ.

זוגות מתאימים

עבור מובילים מותאמים לזוג, המועמסים אך ורק במשקל העצמי בתנאי גרביטציה רגילים, האפיצות היא 0.01± מ"מ על הגובה B עבור B1 ו- B2 והזוגות מותאמים ומסומנים. אם מוזמנים כמה זוגות ביחד, הם יסומנו בהתאם.

אפיצות של משטח ההרכבה

על מנת להשיג את מירב הביצועים, המיסבים הליניאריים של PM חייבים להיות מורכבים על משטח מוקשח ומעובד היטב, עדיפות למשטח מושחז, משטח שטוח ועדיפות לתמיכה לכל אורך המיסבים. משטחי העיגון והכתף התומכת חייבים להיות מאונכים זה לזה, עם טעות מקסימלית של 0.3µm/mm. המובילים חייבים להיות מקבילים זה לזה על מנת למנוע מאמצים מקומיים על הגלילים ולתזוזה מהמקום של כלובי הגלילים.

(עבור אפליקציות מהירות מאד, בהן עלולה להתרחש זחילה של הכלובים, PM יכולה לספק פתרונות אנטי-זחילה לכלובים.)

האפיצות של מיסבים ליניאריים במצבים של עומס או חוסר עומס לא תעבור את הערכים הבאים:

גלילים (RSD/RSDE/DST) – 0.3 מיקרון/מ"מ

סיכות (N/O) – 0.1 מיקרון/מ"מ

אורך מהלך "H" מומלץ

אורך הכלוב הוא יחסי לקיבולת העומס של המיסב הליניארי. המלצת PM היא למהלך "H" שהוא 70% מאורך המוביל (A). במקרים בהם המוביל ארוך מ-400מ"מ, המהלך יכול לגדול עד 100% מאורך המוביל.

(עבור H≤400 מ"מ) H/A≤0.7

(עבור H>400 מ"מ) H/A≤1

מגבים ואטמים

בכל פעם שמיסבים ליניאריים מורכבים בסביבה לא אידיאלית מומלץ להגן עליהם מפני האבק והלכלוך. עבור מובילים מסוג RSD,RSDE,DST,N+O, ניתן לספק כאופציה מעצורי קצה עם מגבי לבד. עבור סידורי אטימה אחרים, או מגבים אחרים, אנא פנו אלינו.

מהירות ותאוצה

מהירות מקסימלית ותאוצה

מיסב ליניארי מסוג RSD :

מהירות מקסימלית מומלצת : מ"מ/שניה 833=V

תאוצה מקסימלית : מ'/שניה² 8=a

מיסב ליניארי מסוג RSDE :

מהירות מקסימלית מומלצת : מ"מ/שניה 833=V

תאוצה מקסימלית : מ'/שניה² 25=a

מיסב ליניארי מסוג RSDE עם פתרון ACC:

מהירות מקסימלית מומלצת : מ"מ/שניה 833=V

תאוצה מקסימלית : מ'/שניה² 150=a (עד 15G)

מיסב ליניארי מסוג N+O :

מהירות מקסימלית מומלצת : מ"מ/שניה 833=V

תאוצה מקסימלית : מ'/שניה² 150=a

על מנת להשיג את התאוצה והמהירות המקסימלית מבלי לגרום להחלקה של הכדורים או הגלילים (אשר יכול להוביל לזחילה של הכלובים) המיסבים צריכים להיות מועמסים בהעמסה תחילית מתאימה (לפרטים אנא פנו אלינו).

התאמה

סט אחד של מיסבים ליניאריים מכיל : 4 יחידות של מובילים (2 זוגות), 2 יחידות של כלובים ו-8 יחידות של ברגי קצה.

דוגמאות להתאמה רגילה

המבחר הגדול של מיסבים ליניאריים יכול להיות בשימוש בכל כיוון. המובילים יכולים להתחבר לבסיס מבנה המחליק בשתי דרכים : ע"י שימוש בחורים עם הברגה או שימוש בחורים החלקים.

הערה : חורי עיגון בהתאם לתקן ISO ותקן DIN.

כיוונוני העמסה תחילית למיסבים ליניאריים

על מנת להבטיח תנועה ללא חופש ועל מנת להגביר את הקשיחות ואת הדיוק של המיסב הליניארי, התאמה של העמסה תחילית היא רצויה.

בכדי להתאים את ההעמסה התחילית בצורה אחידה, PM מספקים ברגי חיבור בעלי תכנון מיוחד מסוג GD. ברגים אלו מומלצים אם נעשה שימוש בחורים החלקים של המוביל המועמס בהעמסה תחילית ובחורים המוברגים של מבנה הבסיס. ברגי GD מאפשרים מרווח מוגדל בחורי ההרכבה.

צריך להיות בורג העמסה תחילית עבור כל בורג התקנה לאורך המוביל. גודל בורגי ההעמסה התחילית תלוי בגודל של המוביל.

גודל ההעמסה התחילית תלוי בגודל של המוביל המועמס ובקשיחות של מבנה הבסיס. בהתבסס על נסיוננו, אנו ממליצים על גודל העמסה תחילית, תחת תנאים רגילים, שיהיה בתחום של 2%-20% מהעומס המותר C. עבור מיסבים ליניאריים מסוג N+O אנו ממליצים על 2.5% C/

לאפליקציות תחת תנאים רגילים, ניתן לבחור המלצות לגבי כיווני ההעמסה התחילית בטבלאות 1,2,3 .

בתמונות הבאות ניתן לראות שיטות שונות להעמסה תחילית.

הגבלות על המהלך המומלץ

המהלך צריך להיות מוגבל ע"י חלקי המכונות או ע"י שימוש במגבילי קצה אלקטרוניים (limit switch). לא ניתן להשתמש בכלובים כמגבילי הקצה!

אם הכלובים ישמשו כמגבילי הקצה הם יכולים לפגוע בפני השטח של המובילים. לכן, אנו ממליצים על שימוש במגבילי חירום קשיחים. מגבילי חירום אלו צריכים להיות מותקנים בקו אחד עם ציר המיסב, על מנת למנוע עומסים נוספים ומומנטים על המיסב הליניארי.

הבדלים בין אורכי המובילים

באפליקציות בהן משתמשים במובילים בעלי אורכים שונים וכאלה בהם הכלוב יוצא מההעמסה התחילית, אנו ממליצים על שימוש בכניסות מעוגלות עבור המובילים הקצרים. אנא הוסיפו RI בעת הזמנה כזו. (לדוגמה מוביל מסוג RSD-6300RI).

תהליך ההרכבה

הערות על ההרכבה

המיסבים הליניאריים של חברת PM הם רכיבים מדוייקים, צריך לנהוג בהם בזהירות מרובה. על מנת להשיג מיסוב ליניארי מושלם, אנא שימו לב להערות הבאות:

- יש לנהוג ברכיבים בזהירות. אין להפיל או להכות עם משהו כדוגמת פטיש. נזקים על פני שטח המוביל ישפיעו על ביצועי התנועה ועל אורך החיים.
- במהלך ההרכבה, כל רכיבי המיסוב הליניארי צריכים להיות באותה טמפרטורת חדר.
- יש להרחיק כל חומר זר בעת התקנת המסילות, יש לוודא ששטח ההתקנה נקי לחלוטין.
- לקבלת חיזוק אחיד של הברגים יש להשתמש במד מומנט. אנא להתייעץ עם PM.

הרכבת מיסב ליניארי

בכדי להשיג התקנה טובה של כל סוגי המיסבים הליניאריים יש לשים לב לתנאים הבאים:

חורי הקיבוע במבנה התומך (בסיס ההחלקה) צריכים להיראות דרך החורים במחליקים. זה רצוי מאד מכיוון שהפסיעה בין החורים יכולה להשתנות במהלך ההקשייה עד לגודל של 0.4 מ"מ.

לפצות על כך, חלקית לפחות, ברגי חיבור מיוחדים מסוג GD יכולים להיות מסופקים. המידות של ברגים אלה מצויות בטבלאות תחת הגודל המתאים של המיסבים הליניאריים.

יש לכסות בזהירות את הקדחים (ע"י שימוש באבן משחזת) ולנקות את כל אלמנטי המבנה על מנת להבטיח משטח שטוח וחלק ותושבת מושלמת עבור המובילים של PM.
זוג המובילים הפנימיים (מס'1 בתמונה) צריכים להיות מוברגים ראשונים, כמצוין בהמשך:
- הבסיס וצד הייחוס¹ של מסילות המיסב הליניארי צריכים להיות משומנים מעט לפני שהם מהודקים אל כתף הייחוס וההתקנה.

הם צריכים להיות מוברגים ע"י חיזוק לפי הסדר, מתחילים בצד אחד ומבריגים אחד אחד עד לקצה השני.

המקבילוּת של מובילי המסילות (∆A ו- ∆B) צריכה להיבדק. האפיצות צריכה להיות בטווח של המיסב הליניארי.

לאחר שזה נעשה, רכיב ההחלקה המדובר מוכן להתקנה.

המחליק העליון יכול להיות מותקן כעת.

המוביל הקבוע של המיסב (מס' 2 בתמונה) צריך להיות מותקן כמו שהוסבר בסעיף 3.1, אבל המוביל המתכוונן (מס' 3 בתמונה), צריך להיות מוברג רק חלקית, על מנת להשאיר מרווח בין מסילות ה-V בכדי לאפשר את הכנסת כלובי הכדורים/גלילים/סיכות.

נקודה זו נכונה רק למקרים בהם ברגי הקצה כבר מותקנים במובילים.

הסירו את ברגי הקצה.

הכניסו את הכלובים בזהירות. כאשר הכלובים בדיוק במקום, יש להדק את המובילים המתכווננים בעדינות, בכוח של הידוק אצבע (ללא מברג).
התקינו את ברגי הקצה ואת מכסי הקצה.
סט המיסבים הליניאריים יכול להיות כעת בעל תנועה ללא חופש ע"י כיוונון מאוחר של ברגי ההעמסה התחילית. (ראו פרקים קודמים).
אבטחו את ברגי ההידוק על המובילים המתכווננים.

כאשר מסתיימת ההתקנה, המיסבים הליניאריים צריכים להיבדק עבור דיוק התנועה וחופש הרכיבים.

¹צד הייחוס: המשטח המנוגד למשטח עם הכיתוב "PrecisieMetaal"

ארכיונים: מידע הנדסי

טמפרטורה

אורך חיים וחישובו

קשיות

עומס

דיוק ואפיצות

מגבים ואטמים

מהירות ותאוצה

התאמה

תהליך ההרכבה

שאלות ותשובות