Како одабрати куглични вијак за рад великом{0}}брзином

Одабиром акуглични вијак за{0}}рад велике брзиненије само питање избора модела са ознаком „велика брзина“. Потребна линеарна брзина се прво мора претворити у брзину ротације вијка, након чега треба проверити критичну брзину, вредност ДН, дужину осовине, распоред носача и термичке услове.

Вијак може имати довољну носивост, али и даље бити неприкладан за брзу осу јер се његова брзина ротације приближава резонанцији осовине или премашује дозвољену брзину система за циркулацију куглица. Насупрот томе, правилно одабранкуглични вијак велике брзинеможе да обезбеди брзо путовање уз одржавање стабилног кретања, прихватљиве температуре и контролисане буке.

Следеће провере објашњавају како да утврдите да ли је куглични вијак погодан за-брзе ЦНЦ секире, машине за паковање, опрему за аутоматизацију, системе за ласерску обраду и друге апликације за брзо-позиционирање.

Почните са линеарном брзином

Спецификације машине обично наводе потребну линеарну брзину кретања, док се ограничења кугличних вијака често изражавају као брзина ротације. Ове вредности су повезане навојним каблом:

v	Линеарна брзина, нормално изражена у мм/мин
L	Куглични провод у мм/обр
n	Брзина ротације завртња у о/мин

На пример, машини која захтева 30.000 мм/мин линеарног хода би био потребан водећи вијак од 10 мм да би се ротирала при 3.000 о/мин. Водећи вијак од 20 мм би произвео исту линеарну брзину при 1.500 о/мин.

Већи провод може смањити број обртаја потребан за брзо путовање, али није аутоматски најбољи избор. Олово такође утиче на резолуцију увлачења, потребан обртни момент мотора, одзив на убрзање и могућност повратне{1}} вожње. Због тога се мора проценити комплетна оса уместо да се бира олово само из брзине.

Проверите критичну брзину

Критична брзина кугличног вијка је повезана са природном фреквенцијом ротирајуће осовине. Како се брзина ротације приближава овој фреквенцији, осовина може почети да вибрира или биче. Прекомерне вибрације могу изазвати буку, нестабилно позиционирање, оштећење лежаја и превремени квар.

На критичну брзину углавном утичу пречник корена шрафа, неподржана дужина и крајњи{0}}распоред носача. Дужа и тања осовина генерално има нижу критичну брзину, док је већи пречник корена и чвршћи распоред носача могу повећати.

Дозвољена радна брзина треба да се заснива на прорачуну произвођача или каталошкој вредности, укључујући препоручену сигурносну маргину. Често коришћено правило прелиминарног пројектовања је одржавање нормалне радне брзине испод приближно 80% израчунате критичне брзине, али коначно ограничење мора да прати податке за изабрану конфигурацију завртња и носача.

Проверите ДН вредност

Критична брзина се односи на резонанцију вратила. Вредност ДН, понекад написана као Дм-Н у зависности од дефиниције произвођача, односи се на могућност брзине система за циркулацију матице и куглице.

Референтни пречник може да буде номинални пречник завртња или пречник круга{0}}кола нагиба кугле, у зависности од каталошке конвенције. Иста дефиниција се стога мора користити када се упореди израчуната вредност са дозвољеном ДН ознаком произвођача.

Ако се завртањ од 25 мм ротира при 4000 обртаја у минути, његова номинална вредност-ДН пречника је:

Овај резултат мора бити испод дозвољене ДН вредности изабраног кугличног вијка. Повећање пречника завртња не решава проблем ограничења ДН-при истом броју обртаја, јер ДН расте са пречником. Ако је израчуната вредност превисока, могуће мере укључују смањење броја обртаја у минути преко већег кабла, одабир навртке са вишом номиналном вредношћу ДН или коришћење другог погона.

Пажљиво изаберите електроду

Високи оловни куглични вијак помера се на већу удаљеност током сваког обртаја, омогућавајући да се постигне потребна линеарна брзина при нижим обртајима завртња. Ово може помоћи да ос остане испод своје критичне{1}}ограничења брзине и дозвољене вредности ДН.

Међутим, високо олово и велика брзина описују различите карактеристике. „Висока оловка“ се односи на ход по обртају, док се „велика брзина“ односи на способност склопа завртња да поуздано ради при потребном броју обртаја у минути и линеарној брзини. Високи{2}}главни завртањ није нужно погодан за-брзи сервис осим ако његов циркулациони систем, потпорни лежајеви, преднапрезање и подмазивање такође нису оцењени за радне услове.

Контролишите предоптерећење и загревање

Предоптерећење може побољшати аксијалну крутост и смањити зазор, али прекомерно предоптерећење повећава унутрашњу контактну силу, момент трења и стварање топлоте. Ово постаје посебно важно током континуиране-брзине ротације и честих убрзања или успоравања.

За{0}}осу позиционирања велике брзине обично је потребно довољно преднапрезања да испуни захтеве за ригидност и{1}}тачност преокрета без стварања непотребног повлачења. Одговарајуће предоптерећење се не може изабрати само из брзине; аксијално оптерећење, тачност позиционирања, убрзање и очекивана радна температура такође се морају узети у обзир.

Термичко ширење може да промени тачност позиционирања и предоптерећење лежаја током дугих радних циклуса. Прецизна опрема стога може захтевати праћење температуре, контролисано{1}}загревање, компензацију преко контролног система или фиксно-фиксну подршку са одговарајућим дизајном затезања.

Потврдите рециркулацију лопте

При великој брзини ротације, свака лопта више пута улази и напушта напуњену стазу тркања. Нагле промене у смеру лопте могу изазвати удар, вибрације и буку. Пут циркулације дизајниран за глатки прелаз кугле је стога важна карактеристика-кугличног завртња велике брзине.

Завршна{0}}капа, унутрашњи-дефлектор и спољни-повратни елементи могу да се користе у кугличним завртњима, али њихова брзина није идентична. Структуру не треба судити само по имену. Потврдите дозвољену вредност ДН, максимални број обртаја, карактеристике буке и захтеве за подмазивањем за стварни дизајн матице.

Подмазивање и заптивање

Велика брзина повећава број котрљајућих контаката у минути и може повећати температуру мазива. Премало мазива узрокује хабање и топлоту, док прекомерна масноћа може повећати отпорност бујања и радни обртни момент.

• Користите мазиво препоручено за брзину завртња, оптерећење, температуру и радни циклус.
• Нанесите наведену количину уместо да напуните матицу прекомерном машћу.
• Подесите интервале подмазивања у складу са радним сатима и контаминацијом околине.
• Користите заптивке, мехове или поклопце где струготине, прашина или расхладна течност могу да уђу у стазу тркања.
• Размислите о систему за подмазивање уљем када то захтева континуирани рад великом брзином.

Коначан тип мазива и начин снабдевања треба да прате упутства произвођача кугличних вијака. Уљна магла или уље које циркулише није аутоматски потребно за сваку-примену великом брзином.

Лежајеви за уградњу и подршку

Чак и правилно оцењен куглични вијак може да се прегреје или да вибрира ако су осовина завртња, кућиште матице и потпорни лежајеви погрешно поравнати. Присилно поравнање ствара додатно радијално оптерећење и неуједначен контакт унутар матице.

Брза{0}}инсталација треба да садржи:

• Прецизно обрађене монтажне површине и контролисано коаксијално поравнање;
• Угаони{0}}угаони контактни лежајеви са довољном брзином, крутошћу и могућношћу предоптерећења;
• Спојница погодна за брзину мотора и очекивано неусклађеност;
• Правилно затезање причврсних делова кућишта лежаја и матице{0}};
• Ручно кретање и{0}}пробни рад при малој брзини пре тестирања пуне{1}}брзине.

Дуга{0}}Велика брзина{1}}осе

Већа је вероватноћа да ће дугачка осовина без ослонца достићи своју критичну брзину при релативно ниском броју обртаја у минути. Једноставно повећање олова може смањити брзину ротације, али овај приступ и даље треба да задовољи захтеве оптерећења, крутости, позиционирања и мотора.

За посебно дуге и брзе осе, дизајнери могу да размотре повећање пречника осовине, побољшање распореда носача или коришћење ротирајуће{0}}навртке. У систему ротирајућих-навртки, осовина завртња остаје непомична док се навртка ротира, чиме се избегава критично-ограничење брзине повезано са дугом ротирајућом осовином. Погон навртке, распоред лежајева и систем подмазивања тада постају главна разматрања дизајна.

Контролна листа за избор{0} велике брзине

Закључак

Одговарајући куглични вијак за рад велике{0}}брзине мора да задовољи два одвојена ограничења брзине: критичну брзину осовине вијка и дозвољену ДН вредност система за циркулацију куглица. Доња дозвољена вредност постаје практична граница{2}}брзине ротације.

Веће вођство може да смањи број обртаја који је потребан да би се достигла циљна линеарна брзина, док крути распоред подршке може да побољша критичну{0}}могућност брзине. Коначни избор такође мора узети у обзир оптерећење, предоптерећење, обртни момент мотора, подмазивање, поравнање, радни циклус и стварање топлоте. За шири преглед доступних структура вијака и спецификација, погледајтеопсег кугличних вијака.

ФАК

Како да израчунам број обртаја потребан за куглични вијак?Да ли је високо{0}}метални вијак увек погодан за велике брзине?Која је разлика између критичне брзине и ДН вредности?Који је распоред подршке најбољи за{0}}куглични вијак велике брзине?Које информације су потребне за одабир{0}}кугличног завртња велике брзине?

Референце

• ТХК, Дозвољена брзина ротације кугличних вијака.
• Стеинмеиер, ДН вредност у избору кугличних вијака.