یک اسکرو زمینی در درجه اول برای انتقال نیرو در امتداد محور پیچ طراحی شده است. نباید به عنوان قطعه ای که وزن میز متحرک، نیروی ماشینکاری شعاعی یا لحظه واژگونی را تحمل می کند استفاده شود.
به همین دلیل، "حداکثر بار شعاعی مجاز" جهانی وجود ندارد که برای همه پیچ های توپی زمین اعمال شود. کاتالوگ های بال اسکرو معمولاً رتبه های بار دینامیکی محوری، رتبه های بار استاتیک محوری، بار محوری مجاز، سرعت بحرانی و عمر مفید را مشخص می کنند. معمولاً برای انتخاب خود بال اسکرو از یک درجه بندی بار شعاعی جداگانه استفاده نمی شود.
پاسخ عملی:از بارگذاری شعاعی عمدی روی مهره ساچمه و شفت پیچ باید اجتناب شود. از راهنماهای خطی یا مکانیزم راهنمای دیگری برای پشتیبانی از نیروها و گشتاورهای شعاعی استفاده کنید.
بار محوری و بار شعاعی متفاوت است
یک بار محوری موازی با خط مرکزی شفت پیچ عمل می کند. این جهتی است که بال اسکرو گشتاور موتور را به رانش خطی تبدیل می کند.
یک بار شعاعی عمود بر محور پیچ عمل می کند. منابع معمولی عبارتند از:
- وزن یک میز یا جزء متحرک
- نیروهای برش یا ماشین کاری که در سراسر محور عمل می کنند
- یک بار آویزان که دور از خط مرکزی پیچ قرار دارد
- تراز نادرست بین بال اسکرو و راهنماهای خطی
- محفظه مهره ای که عمود بر محور پیچ نباشد
- ناهماهنگی موتور، کوپلینگ یا تکیه گاه
توپ ها و مسیرهای مسابقه در داخل یک بال اسکرو مرتب شده اند تا نیروی محوری را به طور موثر منتقل کنند. هنگامی که یک بار جانبی اعمال می شود، بار دیگر آنطور که در نظر گرفته شده است در مدارهای توپ توزیع نمی شود.
چرا یک پیچ زمینی نباید بار شعاعی را حمل کند؟
مسیرهای زمینی سرب دقیق و حرکت صاف را ارائه می دهند، اما فرآیند سنگ زنی بال اسکرو را به یک راهنمای شعاعی تبدیل نمی کند. بال اسکروهای زمینی و رول شده از یک اصل طراحی اصلی پیروی می کنند: آنها حرکت محوری و رانش را منتقل می کنند، در حالی که یک سیستم راهنمای جداگانه میز متحرک را کنترل می کند.
بار شعاعی بیش از حد یا ناهماهنگی می تواند باعث شود:
- بارگذاری ناهموار توپ:برخی از توپ ها و مناطق مسابقه بار بیشتری نسبت به بقیه حمل می کنند.
- افزایش گشتاور در حال اجرا:پیچ ممکن است سفت شود یا برای چرخش نیاز به گشتاور موتور بیشتری داشته باشد.
- لباس محلی:استرس تماس متمرکز می تواند به مسیرهای مسابقه آسیب برساند و عمر مفید را کوتاه کند.
- لرزش و صدا:بارگذاری جانبی می تواند گردش صاف توپ را مختل کند.
- کاهش دقت موقعیت یابی:انحراف پیچ و اصطکاک ناپایدار می تواند بر تکرارپذیری تأثیر بگذارد.
- آسیب سیستم مهر و موم و برگشت:ناهماهنگی شدید ممکن است فشار بیشتری بر اجزای داخلی مهره وارد کند.
- شکست زودرس:ادامه کار تحت بار جانبی ناخواسته می تواند به مهره، محور پیچ یا آرایش تکیه گاه آسیب برساند.
آیا قطر پیچ بزرگتر اجازه بار شعاعی بیشتری را می دهد؟
یک محور پیچ بزرگتر به طور کلی در برابر خمش مقاوم تر از یک محور کوچکتر با همان طول موثر است. با این حال، این بدان معنا نیست که بار شعاعی مجاز آن را می توان به تنهایی از قطر شفت انتخاب کرد.
اثر واقعی یک نیروی شعاعی به چند شرط بستگی دارد:
- قطر ریشه شفت پیچ
- طول محور بدون پشتیبانی
- موقعیتی که در آن نیروی جانبی اعمال می شود
- چیدمان بلبرینگ ثابت-ثابت، ثابت-پشتیبانی یا ثابت-آزاد
- موقعیت مهره در امتداد سکته مغزی
- ابعاد انتهای شفت
- انحراف پیچ مجاز
- سرعت دینامیک و شرایط ارتعاش
حتی اگر محور پیچ به اندازه کافی قوی باشد که در برابر تغییر شکل دائمی مقاومت کند، انحراف شعاعی ممکن است برای یک سیستم موقعیت یابی دقیق بسیار زیاد باشد. مهمتر از آن، مهره ساچمه ای ممکن است تماس داخلی ناهمواری را قبل از رسیدن شفت به حد مقاومت مواد خود داشته باشد.
بنابراین، مقاومت خمشی محور نباید به عنوان بار شعاعی مجاز مجموعه کامل بال اسکرو در نظر گرفته شود.
رتبه بندی بار بال اسکرو چه چیزی را نشان می دهد؟
هنگام انتخاب یک بال اسکرو، مرتبط ترین رتبه های بار معمولاً رتبه های محوری هستند.
رتبه بندی بار دینامیک پایه
رتبه بار دینامیکی پایه هنگام محاسبه عمر خستگی اسمی تحت بارهای عامل محوری استفاده می شود. نشان دهنده بار شعاعی توصیه شده روی بال اسکرو نیست.
رتبه بندی بار استاتیک پایه
درجه بندی بار استاتیک اولیه مربوط به تغییر شکل دائمی در تماس بین توپ ها و مسیرهای مسابقه تحت یک بار استاتیک محوری است. نباید به عنوان حداکثر نیروی شعاعی که مجموعه می تواند پشتیبانی کند تفسیر شود.
بار محوری مجاز
بار محوری مجاز نیز ممکن است توسط کمانش محور پیچ، تنش کششی یا فشاری، آرایش نصب و موقعیت مهره محدود شود. این شرایط به ویژه با محورهای پیچی بلند و محورهای عمودی اهمیت پیدا می کند.
الفپیچ توپی با بار بالابرای ارائه ظرفیت بیشتر در جهت محوری مورد نظر طراحی شده است. "بار زیاد" به این معنی نیست که پیچ می تواند جایگزین یک راهنمای خطی شود یا عمداً نیروهای شعاعی زیادی را حمل کند.
چگونه بارهای شعاعی باید پشتیبانی شوند
میز متحرک باید توسط راهنماهای خطی با اندازه مناسب، یاتاقان های خطی یا مکانیزم راهنمای اختصاصی دیگر پشتیبانی شود. این اجزاء جهت حرکت را محدود می کنند و بارهای شعاعی، نیروهای جانبی و گشتاورهای واژگونی را حمل می کنند.
در یک محور خطی معمولی:
- توپ پیچرانش محوری و حرکت موقعیت یابی را فراهم می کند.
- راهنماهای خطیجرم متحرک و بارهای شعاعی خارجی را پشتیبانی می کند.
- راهنما بلوک می کنددر مقابل زمین، انحراف و غلتیدن مقاومت کنید.
- بلبرینگ پشتیبانیشفت پیچ را پیدا کنید و بارهای ایجاد شده در انتهای شفت را حمل کنید.
DLY فراهم می کندراهنماهای خطیبرای تحمل بارهای شعاعی و کنترل حرکت محورهای بال اسکرو.
بارگیری پیچ را با بارگیری پشتیبان اشتباه نگیرید
یاتاقان های نگهدارنده در انتهای بال اسکرو ممکن است دارای بار محوری و شعاعی خاص خود باشند. این مقادیر متعلق به یاتاقان ها و چیدمان نصب آنها است، نه به مهره توپ.
به عنوان مثال، یک آرایش یاتاقان تماس زاویه ای در سمت ثابت ممکن است نیروی محوری را حمل کند و در عین حال بار باربر شعاعی مشخصی را نیز تحمل کند. این بدان معنا نیست که مهره بال اسکرو می تواند به عنوان یک یاتاقان شعاعی برای میز متحرک استفاده شود.
ظرفیت باربری، استحکام انتهای محور و بار محوری بال اسکرو باید به طور جداگانه بررسی شود.
چگونه یک طرح را با بار جانبی احتمالی بررسی کنیم
اگر ممکن است نیروی شعاعی به بال اسکرو برسد، ابتدا منبع آن را شناسایی کنید به جای تلاش برای تعیین محدودیت بار شعاعی عمومی برای پیچ.
- جهت نیروها را رسم کنید.نیروی محوری، نیروی شعاعی و گشتاور واژگونی را از هم جدا کنید.
- سیستم راهنما را بررسی کنید.اطمینان حاصل کنید که بلوک های راهنما می توانند وزن متحرک، نیروهای جانبی خارجی و ممان های اعمال شده را تحمل کنند.
- تراز پیچ به راهنما را بررسی کنید.موازی بودن بین محور پیچ و ریل های راهنما را در تمام طول حرکت اندازه گیری کنید.
- محفظه مهره را بررسی کنید.اطمینان حاصل کنید که سطح نصب آن بر محور پیچ عمود است و مهره را به طرفین نمی کشد.
- آرایش انتهای شفت را بررسی کنید.از تناسب یاتاقان، تراز بدنه و نصب کوپلینگ اطمینان حاصل کنید.
- پیچ را قبل از سفت شدن نهایی بچرخانید.گشتاور در حال اجرا باید در تمام طول مسیر صاف باقی بماند.
- برای بارگیری ترکیبی اجتناب ناپذیر با سازنده مشورت کنید.اگر طرح نتواند نیروی جانبی در مهره را از بین ببرد، تحلیل خاصی مورد نیاز است.
علائم هشدار دهنده بارگذاری شعاعی یا ناهماهنگی
علائم احتمالی عبارتند از:
- گشتاور در حال اجرا با حرکت مهره در طول سکته مغزی تغییر می کند
- پیچ پس از بسته شدن کامل مهره سفت می شود
- صدای غیرعادی یا لرزش در نزدیکی یک موقعیت خاص
- علائم ساییدگی ناهموار در راهروی پیچ
- جریان موتور بدون افزایش متناظر در بار محوری افزایش می یابد
- دمای یاتاقان یا مهره پشتیبانی به سرعت افزایش می یابد
- دقت موقعیت یابی در نقاط مختلف ضربه تغییر می کند
اگر این علائم پس از نصب ظاهر شد، محفظه مهره و واحدهای تکیه گاه را به ترتیب کنترل شده شل کنید و تراز را دوباره بررسی کنید. سعی نکنید فقط با افزایش گشتاور موتور یا اضافه کردن بار پیش بار بیشتر مشکل را حل کنید.
نتیجه گیری
هیچ حداکثر بار شعاعی مجاز وجود ندارد که بتوان آن را روی هر اسکرو زمینی اعمال کرد. اسکروهای زمینی عمدتاً با توجه به بار محوری، عمر، دقت، سرب، سرعت، مقاومت در برابر کمانش و سرعت بحرانی انتخاب میشوند.
بارهای شعاعی و ممان های واژگونی باید توسط یک سیستم هدایت خطی جداگانه حمل شوند. هر گونه نیروی جانبی که به مهره توپ می رسد باید از طریق انتخاب صحیح راهنما، طراحی سازه و تراز نصب به حداقل برسد.
برای یک کاربرد خاص، بار محوری، ضربه، جهت نصب، سرعت، دقت مورد نیاز، ترتیب پشتیبانی پیچ و طرح راهنما را ارائه دهید. DLY می تواند از این اطلاعات برای توصیه یک مورد مناسب استفاده کندتوپ پیچو تطبیق اجزای حرکت خطی.
