Mức độ tải trước hướng dẫn tuyến tính: So sánh nhẹ, trung bình và nặng

Tải trước dẫn hướng tuyến tính là tải trọng bên trong được áp dụng giữa các con lăn và mương trước khi dẫn hướng mang tải trọng làm việc bên ngoài. Nó làm giảm hoặc loại bỏ khe hở bên trong, giữ cho các quả bóng hoặc con lăn tiếp xúc với mương và tăng độ cứng của bàn trượt.

Tải trước thường được mô tả là khe hở, tải trước nhẹ, tải trước nhẹ, tải trước trung bình hoặc tải trước nặng. Tuy nhiên, những tên này và giá trị tương ứng của chúng không phổ biến. "Tải trước trung bình" từ một loạt dẫn hướng tuyến tính có thể không bằng cùng loại của nhà sản xuất khác.

Mức tải trước chính xác là mức thấp nhất cung cấp độ cứng cần thiết và độ ổn định chuyển động dưới tải trọng thực tế. Việc chọn tải trước nhiều hơn mức cần thiết sẽ làm tăng ma sát, nhiệt, lực truyền động và độ nhạy cảm với các lỗi lắp đặt mà không tự động cải thiện độ chính xác định vị hoặc khả năng chịu tải.

Cách tạo tải trước

Trong hướng dẫn đường ray cấu hình loại bóng, tải trước thường được tạo ra bằng cách chọn những quả bóng lớn hơn một chút so với khoảng trống có sẵn giữa đường ray và mương vận chuyển. Các quả bóng vẫn được nén đàn hồi tại các điểm tiếp xúc ngay cả trước khi tác dụng tải trọng bên ngoài.

Dẫn hướng tuyến tính con lăn sử dụng nguyên tắc cơ bản tương tự, nhưng các phần tử lăn là con lăn chứ không phải quả bóng. Bởi vì các dẫn hướng con lăn có các đặc tính hình học và độ cứng tiếp xúc khác nhau, nên không nên so sánh trực tiếp các cấp tải trước của chúng với các cấp tải trước của dẫn hướng bi.

Các nhà sản xuất có thể biểu thị tải trước dưới dạng mã lớp, phạm vi khoảng trống hoặc tỷ lệ phần trăm gần đúng của xếp hạng tải động của thanh dẫn hướng. Luôn sử dụng dữ liệu kỹ thuật cho loạt sách đã chọn thay vì áp dụng tỷ lệ phần trăm chung cho mọi hướng dẫn.

So sánh mức tải trước

Bảng này trình bày các xu hướng chung hơn là các thông số kỹ thuật phổ quát. Lực tải trước thực tế, sai số lắp đặt cho phép và lực cản di chuyển phải được xác nhận từ loạt dẫn hướng đã chọn.

Giải phóng mặt bằng hoặc Gần-Không tải trước

Loại vận chuyển khoảng hở-có khoảng hở bên trong dương nhỏ, trong khi vận chuyển khoảng cách gần{1}}bằng 0{2}} được lắp ráp để giảm thiểu hiện tượng phát mà không áp dụng tải trước đáng kể. Những cấu hình này tạo ra lực cản di chuyển tương đối thấp và ít nhạy cảm hơn với những sai lệch lắp đặt nhỏ.

Chúng có thể phù hợp khi:

• Ma sát thấp quan trọng hơn độ cứng tối đa
• Tải trọng bên ngoài và mô men lật bị hạn chế
• Hướng dẫn được sử dụng chủ yếu để vận chuyển hơn là xử lý chính xác
• Đế gắn không thể đạt được độ chính xác theo yêu cầu của hệ thống được tải sẵn
• Chuyển động thủ công hoặc sử dụng bộ truyền động-công suất thấp

Việc giải phóng mặt bằng không nên tự động được coi là một khiếm khuyết. Cấp độ hở được kiểm soát có thể phù hợp với thiết bị vận chuyển thông thường, cửa bảo vệ, cơ cấu điều chỉnh và các hệ thống khác không yêu cầu khả năng chống lệch cao.

Tải trước nhẹ

Tải trước nhẹ sẽ loại bỏ hoạt động phát bên trong trong khi vẫn giữ lực cản di chuyển tương đối thấp. Nó thường là điểm khởi đầu thực tế cho các thiết bị tự động hóa đòi hỏi vị trí ổn định, chuyển động trơn tru và độ cứng vừa phải.

Các điều kiện lựa chọn điển hình bao gồm:

• Tải nhẹ hoặc trung bình
• Tốc độ di chuyển tương đối cao
• Tăng tốc và giảm tốc thường xuyên
• Yêu cầu độ rung thấp
• Lực cắt hoặc lực xử lý hạn chế
• Cấu trúc lắp đặt được gia công chính xác nhưng không quá cứng nhắc

Tải trước nhẹ có thể được sử dụng trong các bệ kiểm tra, thiết bị phân phối, máy lắp ráp, hệ thống đóng gói và trục gắp-và-đặt. Chỉ riêng tên ứng dụng không xác định được tải trước; khoảng cách vận chuyển, vị trí tải và tải thời điểm cũng phải được xem xét.

Tải trước trung bình

Tải trước trung bình tạo ra lực tiếp xúc bên trong lớn hơn và độ cứng vận chuyển cao hơn. Nó thường được chọn khi thanh dẫn hướng phải chống lại sự thay đổi của ngoại lực, rung động hoặc dịch chuyển do tải trọng quá mức gây ra.

Nó có thể thích hợp cho:

• Trục cấp liệu CNC tiếp xúc với lực gia công
• Nền tảng tự động hóa mang tải bù đắp
• Thiết bị thường xuyên thay đổi hướng
• Các ứng dụng yêu cầu độ lệch đàn hồi thấp hơn
• Hệ thống tiếp xúc với rung động hoặc tác động vừa phải

Đế máy và vai lắp phải đủ chính xác và chắc chắn. Nếu không, việc điều chỉnh sai đường ray có thể thêm tải trọng bên trong ngoài ý muốn lên trên tải trước đã chỉ định.

Tải trước nặng

Tải trước nặng dành cho các ứng dụng đòi hỏi độ cứng cao và độ dịch chuyển đàn hồi tối thiểu. Nó tạo ra một tải trọng bên trong đáng kể trước khi thanh dẫn hướng mang tải trọng làm việc bên ngoài của máy.

Không nên chọn mức này chỉ vì máy mang tải nặng. Kích thước dẫn hướng lớn hơn, khoảng cách ray rộng hơn, các toa bổ sung hoặc dẫn hướng con lăn có thể mang lại giải pháp tốt hơn so với việc áp dụng tải trước quá mức cho dẫn hướng bi nhỏ hơn.

Tải trước nặng có thể được xem xét khi:

• Cần có độ lệch rất thấp khi tải thay đổi
• Cấu trúc máy và bề mặt lắp đặt được gia công chính xác
• Hệ thống truyền động có thể khắc phục được lực cản cao hơn
• Nhiệt độ hoạt động và bôi trơn có thể được kiểm soát
• Tải trước được bao gồm trong đánh giá tải và tuổi thọ

Tải trước nặng không tự động lý tưởng cho hoạt động{0}}tốc độ cao. Ở tốc độ cao hơn, điện trở trong tăng có thể góp phần làm tăng thêm nhiệt và thúc đẩy nhu cầu-lực. Tốc độ cho phép và sự kết hợp tải trước phải được xác minh cho hướng dẫn cụ thể.

Tải trước và độ cứng

Độ cứng mô tả mức độ võng của cỗ xe dưới tác dụng của tải trọng. Khi dẫn hướng có khe hở bên trong, một phần dịch chuyển ban đầu có thể xảy ra trong khi các con lăn di chuyển tiếp xúc hoàn toàn với mương. Tải trước thiết lập liên hệ trước và giảm chuyển động ban đầu này.

Lợi ích đặc biệt quan trọng khi điểm làm việc nằm ở phía trên hoặc bên ngoài mô hình vận chuyển. Một sự dịch chuyển nhỏ ở thanh dẫn hướng có thể tạo ra sự thay đổi vị trí lớn hơn ở phần cuối của dụng cụ nhô ra, cánh tay robot hoặc cảm biến kiểm tra.

Tải trước cải thiện độ cứng của bàn trượt, nhưng độ cứng của hệ thống cũng phụ thuộc vào:

• Kích thước và mặt cắt ngang{0}}của đường ray
• Hình học tiếp xúc bóng hoặc con lăn
• Số lượng và khoảng cách các toa xe
• Khoảng cách giữa các đường ray song song
• Độ cứng của đế và{0}} tấm lắp của máy
• Kết nối bu lông và lắp đặt-độ chính xác bề mặt

Việc tăng tải trước không thể bù đắp cho bệ máy linh hoạt, khoảng cách vận chuyển không đủ hoặc dẫn hướng có kích thước không chính xác.

Tải trước không tăng xếp hạng tải

Tải trước có thể làm cho hướng dẫn cảm thấy ổn định hơn khi tải nhưng nó không làm tăng xếp hạng tải động hoặc tĩnh đã công bố của nhà sản xuất. Công suất định mức của thanh dẫn hướng được xác định bởi các bộ phận lăn, rãnh lăn, hình dạng tiếp xúc, vật liệu và kích thước của nó.

Tải trước bản thân nó là tải nội bộ. Nó phải được xem xét cùng với tải trọng hướng tâm bên ngoài, tải trọng ngược và mômen lăn, nghiêng và lệch khi kiểm tra tuổi thọ sử dụng và độ an toàn tĩnh.

Nếu thanh dẫn hướng đã chọn không đáp ứng định mức tải trọng yêu cầu thì giải pháp thông thường là thay đổi kích thước thanh dẫn hướng, loại bàn trượt, số lượng bàn trượt hoặc cách bố trí thanh dẫn-chứ không chỉ đơn giản là chọn tải trước nặng hơn.

Tải trước so với cấp độ chính xác

Lớp tải trước và cấp độ chính xác mô tả các thuộc tính khác nhau.

Ví dụ: việc chọn hướng dẫn về độ chính xác DLY H- hoặc P{1}}không tự nó chỉ định tải trước. Độ chính xác và tải trước cần thiết phải được xác nhận riêng theo yêu cầu về vị trí và độ cứng của máy.

Để có giải thích chi tiết hơn về độ chính xác của hướng dẫn, hãy xemcách chọn cấp độ chính xác dẫn hướng tuyến tính.

Tải trước hướng dẫn bóng và hướng dẫn lăn

Các thanh dẫn hướng tuyến tính loại bi và loại con lăn-phản ứng khác nhau với tải trước vì cấu trúc tiếp xúc của chúng khác nhau.

Dòng DLY HD sử dụng các quả bóng tuần hoàn cho chuyển động chung-nặng, trong khi dòng DLY RD sử dụng con lăn cho các ứng dụng yêu cầu độ cứng cao hơn và độ biến dạng thấp hơn. Hướng dẫn HD được tải trước nhiều sẽ không được tự động coi là tương đương với hướng dẫn con lăn RD.

Khi yêu cầu độ cứng rất cao, hãy so sánh toàn bộtùy chọn hướng dẫn tuyến tính tải-nặngthay vì chỉ chọn tải trước.

Việc cài đặt trở nên quan trọng hơn

Vận chuyển có khoảng trống có thể chứa một lượng nhỏ đường ray hoặc độ lệch lắp đặt trước khi phát sinh ràng buộc nội bộ mạnh mẽ. Xe được tải trước có ít khả năng di chuyển hơn, do đó, cùng một lỗi lắp đặt có thể tạo ra tải trọng bên trong không mong muốn lớn hơn.

Các yếu tố cài đặt quan trọng bao gồm:

• Độ phẳng của từng bề mặt lắp ray
• Sự song song giữa hai đường ray
• Chênh lệch chiều cao giữa các bề mặt lắp song song
• Độ thẳng của vai định vị
• Trình tự siết bu-lông và mô-men xoắn
• Độ cứng của tấm chuyển động nối nhiều toa xe

Nếu thanh dẫn hướng di chuyển trơn tru trước khi tấm chuyển động được siết chặt nhưng sau đó trở nên nặng hoặc không đồng đều thì vấn đề có thể là do biến dạng lắp đặt chứ không phải do tải trước quá mức khi xuất xưởng.

Kiểm tra lắp đặt chi tiết có sẵn trongcách cài đặt hướng dẫn chuyển động tuyến tính.

Dấu hiệu tải trước có thể quá cao

Khả năng chống chuyển động cao không tự động chứng minh rằng tải trước của nhà máy là quá mức. Độ lệch, nhiễm bẩn, vòng đệm bị hư hỏng, bôi trơn không phù hợp và lắp không đồng đều có thể gây ra các triệu chứng tương tự.

Các dấu hiệu cảnh báo có thể xảy ra bao gồm:

• Lực truyền động cao hơn mong đợi trong toàn bộ hành trình
• Nhiệt độ vận chuyển tăng lên trong quá trình hoạt động
• Chuyển động trở nên nặng hơn đáng kể sau khi lắp
• Dòng điện động cơ cao ngay cả khi tải bên ngoài thấp
• Hướng dẫn viên không thể đạt được khả năng tăng tốc cần thiết một cách suôn sẻ
• Vết mòn phát triển không đều trên các đường đua

Trước khi thay đổi cấp tải trước, hãy so sánh lực cản của dẫn hướng trước và sau khi lắp ráp, đồng thời kiểm tra sự căn chỉnh đường ray, bề mặt lắp đặt, bôi trơn và vòng đệm.

Cách chọn mức tải trước

Lựa chọn tải trước phải bắt đầu bằng hành vi hệ thống được yêu cầu thay vì nhãn ứng dụng.

1. Tính toán tải trọng và mô men bên ngoài.Bao gồm vị trí tải, gia tốc, lực xử lý và mômen lăn, độ nghiêng và độ lệch.
2. Xác định độ võng cho phép.Xác định mức độ vận chuyển và dịch chuyển hệ thống mà ứng dụng có thể chấp nhận.
3. Kiểm tra kích thước hướng dẫn và sắp xếp đầu tiên.Xác nhận rằng kích thước đường ray, số lượng vận chuyển và khoảng cách cung cấp đủ khả năng chịu lực và độ cứng.
4. Đánh giá tốc độ và lực truyền động.Tải trước cao hơn sẽ làm tăng lực cản, do đó động cơ và hộp số phải có khả năng di chuyển trục một cách đáng tin cậy.
5. Đánh giá độ chính xác của việc lắp đặtKhông chỉ định mức tải trước mà đế máy và quy trình lắp ráp không thể hỗ trợ.
6. Sử dụng bảng tải trước-cụ thể cho từng loạt phim.Xác nhận mã tải trước của nhà sản xuất, phạm vi lực và hạn chế ứng dụng.

Hướng dẫn lựa chọn ứng dụng

Phần kết luận

Tải trước dẫn hướng tuyến tính loại bỏ khe hở bên trong và cải thiện độ cứng của bàn trượt, nhưng mỗi lần tăng tải trước cũng làm tăng tải trọng bên trong, lực cản chuyển động và độ nhạy lắp đặt.

Khoảng hở hoặc tải trước nhẹ phù hợp khi ưu tiên chuyển động mượt mà và độ ma sát thấp hơn. Tải trước trung bình thường được sử dụng khi trục phải chống lại các lực thay đổi và hạn chế chuyển vị đàn hồi. Tải trước nặng nên được dành riêng cho các ứng dụng thực sự yêu cầu độ cứng rất cao và có độ chính xác lắp đặt, công suất truyền động và điều kiện bôi trơn để hỗ trợ nó.

DLY cung cấp loại bóng-HD, cấu hình thấp-ED, loại MD thu nhỏ và loại con lăn RD-hướng dẫn tuyến tínhvới các tùy chọn độ chính xác H và P, SP, UP. Tải trước yêu cầu, kích thước đường ray, loại vận chuyển và cấp độ chính xác phải được xác nhận riêng theo yêu cầu về tải trọng và độ cứng của máy.

← Quay lại Blog DLY