انتخاب الفبال اسکرو برای کار با سرعت بالا-صرفاً موضوع انتخاب مدلی با علامت "سرعت بالا" نیست. سرعت خطی مورد نیاز ابتدا باید به سرعت چرخشی پیچ تبدیل شود، پس از آن باید سرعت بحرانی، مقدار DN، طول شفت، آرایش پشتیبانی و شرایط حرارتی بررسی شود.
یک پیچ ممکن است ظرفیت بار کافی داشته باشد اما همچنان برای یک محور سریع نامناسب باشد زیرا سرعت چرخش آن به رزونانس شفت نزدیک می شود یا از سرعت مجاز سیستم گردش توپ بیشتر می شود. برعکس، به درستی انتخاب شده استپیچ توپ با سرعت بالامی تواند با حفظ حرکت پایدار، دمای قابل قبول و نویز کنترل شده، سفر سریع را فراهم کند.
بررسی‌های زیر توضیح می‌دهند که چگونه می‌توان تشخیص داد که آیا یک بال‌اسکرو برای-محورهای CNC با سرعت بالا، ماشین‌آلات بسته‌بندی، تجهیزات اتوماسیون، سیستم‌های پردازش لیزری و سایر کاربردهای موقعیت‌یابی سریع مناسب است یا خیر.
با سرعت خطی شروع کنید
مشخصات ماشین معمولاً سرعت حرکت خطی مورد نیاز را بیان می کند، در حالی که محدودیت های بال اسکرو اغلب به عنوان سرعت چرخشی بیان می شوند. این مقادیر توسط سر پیچ به هم وصل می شوند:
v = L × n
| v | سرعت خطی که معمولاً بر حسب میلی متر در دقیقه بیان می شود |
| L | سرب بال اسکرو بر حسب میلی متر/ دور |
| n | سرعت چرخش پیچ بر حسب دور در دقیقه |
به عنوان مثال، ماشینی که به 30000 میلی‌متر در دقیقه سفر خطی نیاز دارد، برای چرخش در 3000 دور در دقیقه به پیچ 10 میلی‌متری نیاز دارد. یک پیچ 20 میلی متری همان سرعت خطی را در 1500 دور در دقیقه تولید می کند.
| سرعت خطی مورد نیاز | سرب پیچ | RPM مورد نیاز | مشاهده اولیه |
|---|---|---|---|
| 30000 میلی متر در دقیقه | 5 میلی متر | 6000 دور در دقیقه | سرعت پیچ بالا؛ محدودیت نیاز به بررسی دقیق دارد |
| 30000 میلی متر در دقیقه | 10 میلی متر | 3000 دور در دقیقه | برای بسیاری از محورهای صنعتی کاربردی تر است |
| 30000 میلی متر در دقیقه | 20 میلی متر | 1500 دور در دقیقه | RPM کمتر است، اما گشتاور موتور و وضوح موقعیت هنوز نیاز به بررسی دارند |
لید بزرگتر می تواند دور در دقیقه مورد نیاز برای سفر سریع را کاهش دهد، اما به طور خودکار بهترین انتخاب نیست. سرب همچنین بر وضوح تغذیه، گشتاور موتور مورد نیاز، پاسخ شتاب و امکان رانندگی به عقب تأثیر می‌گذارد. بنابراین به جای انتخاب سرب از سرعت به تنهایی، محور کامل باید ارزیابی شود.
سرعت بحرانی را بررسی کنید
سرعت بحرانی بال اسکرو با فرکانس طبیعی شفت پیچ دوار مرتبط است. با نزدیک شدن سرعت چرخش به این فرکانس، شفت می تواند شروع به ارتعاش یا شلاق کند. لرزش بیش از حد ممکن است باعث ایجاد صدا، موقعیت ناپایدار، آسیب یاتاقان و خرابی زودرس شود.
سرعت بحرانی عمدتاً تحت تأثیر قطر ریشه پیچ، طول پشتیبانی نشده و آرایش انتهایی{0}}است. شفت بلندتر و نازک‌تر معمولاً سرعت بحرانی کمتری دارد، در حالی که قطر ریشه بزرگتر و آرایش پشتیبانی سفت‌تر می‌تواند آن را افزایش دهد.
| ترتیب پشتیبانی | نسبی بحرانی{0}قابلیت سرعت | استفاده معمولی |
|---|---|---|
| ثابت - ثابت | بالاترین در میان ترتیبات رایج | محورهای طولانی‌تر یا سریع‌تر که به استحکام شافت بالایی نیاز دارند |
| ثابت - پشتیبانی می شود | متوسط به بالا | محورهای متداول CNC و اتوماسیون صنعتی |
| پشتیبانی می شود - پشتیبانی می شود | پایین تر | برنامه های کاربردی با سرعت و بار متوسط |
| ثابت - رایگان | پایین ترین | مکانیسم‌های-کوتاه، سرعت نسبتاً کم- |
سرعت کار مجاز باید بر اساس محاسبات سازنده یا مقدار کاتالوگ، از جمله حاشیه ایمنی توصیه شده باشد. یک قانون اولیه طراحی اولیه که اغلب مورد استفاده قرار می گیرد این است که سرعت عملیاتی معمولی را زیر تقریباً 80٪ سرعت بحرانی محاسبه شده نگه دارید، اما حد نهایی باید از داده های پیکربندی پیچ انتخابی و پشتیبانی پیروی کند.
مقدار DN را بررسی کنید
سرعت بحرانی مربوط به رزونانس شفت است. مقدار DN، که گاهی اوقات بسته به تعریف سازنده به صورت Dm{1}}N نوشته می‌شود، به قابلیت سرعت سیستم گردش مهره و توپ مربوط می‌شود.
بسته به قرارداد کاتالوگ، قطر مرجع ممکن است قطر پیچ اسمی یا قطر دایره{0}}پیچ توپ باشد. بنابراین، هنگام مقایسه مقدار محاسبه شده با رتبه DN مجاز سازنده، باید از همین تعریف استفاده شود.
اگر یک پیچ 25 میلی متری با سرعت 4000 دور در دقیقه بچرخد، مقدار اسمی قطر- DN آن است:
این نتیجه باید کمتر از مقدار مجاز DN بال اسکرو انتخاب شده باشد. افزایش قطر پیچ مشکل حد DN را در همان RPM حل نمی کند زیرا DN با قطر افزایش می یابد. اگر مقدار محاسبه شده خیلی زیاد باشد، اقدامات ممکن شامل کاهش RPM از طریق یک سرب بزرگتر، انتخاب مهره ای با مقدار DN درجه بالاتر یا استفاده از ترتیب درایو دیگر است.
سرب را با دقت انتخاب کنید
یک بال اسکرو بالا در طول هر چرخش مسافت بیشتری را حرکت می دهد و به سرعت خطی مورد نیاز در RPM پیچ کمتر می رسد. این می تواند به یک محور کمک کند که هم کمتر از حد مجاز سرعت- و هم از مقدار مجاز DN خود باقی بماند.
با این حال، سرب بالا و سرعت بالا ویژگی های متفاوتی را توصیف می کنند. "سرب زیاد" به حرکت در هر دور اشاره دارد، در حالی که "سرعت بالا" به توانایی مجموعه پیچ برای کارکرد قابل اعتماد در RPM و سرعت خطی مورد نیاز اشاره دارد. یک -پیچ سرب بالا لزوماً برای سرویس با سرعت بالا مناسب نیست، مگر اینکه سیستم گردش خون، یاتاقان‌های پشتیبانی، بارگذاری اولیه و روانکاری آن نیز برای شرایط عملیاتی درجه‌بندی شده باشند.
| عامل انتخاب | اثر سرب بزرگتر | آنچه هنوز باید بررسی شود |
|---|---|---|
| سفر خطی در هر چرخش | افزایش می دهد | سکته مغزی مورد نیاز و حداکثر سرعت محور |
| RPM برای یک سرعت خطی معین | کاهش می یابد | سرعت بحرانی و مقدار DN |
| وضوح تغذیه | برای وضوح موتور یکسان درشت تر می شود | وضوح رمزگذار و نیاز به موقعیت |
| گشتاور رانندگی مورد نیاز | ممکن است برای همان بار محوری افزایش یابد | گشتاور موتور، شتاب و چرخه وظیفه |
پیش بارگذاری و گرما را کنترل کنید
پیش بارگیری می تواند استحکام محوری را بهبود بخشد و واکنش را کاهش دهد، اما پیش بارگذاری بیش از حد نیروی تماس داخلی، گشتاور اصطکاک و تولید گرما را افزایش می دهد. این امر به ویژه در طول چرخش مداوم با سرعت بالا{1}}و شتاب یا کاهش مکرر اهمیت پیدا می کند.
یک محور موقعیت‌یابی با سرعت بالا معمولاً نیاز به پیش‌بارگذاری کافی برای برآورده کردن الزامات صلبیت و دقت معکوس- آن بدون ایجاد کشش غیر ضروری دارد. پیش بار مناسب را نمی توان به تنهایی از روی سرعت انتخاب کرد. بار محوری، دقت موقعیت یابی، شتاب و دمای عملیاتی مورد انتظار نیز باید در نظر گرفته شود.
انبساط حرارتی ممکن است دقت موقعیت یابی و بار پیش بار یاتاقان را در طول سیکل های عملیاتی طولانی تغییر دهد. بنابراین تجهیزات دقیق ممکن است نیاز به نظارت بر دما، گرم کردن کنترل شده، جبران از طریق سیستم کنترل یا یک آرایش پشتیبانی ثابت با طراحی کشش مناسب داشته باشند.
چرخش توپ را تأیید کنید
در سرعت چرخش بالا، هر توپ به طور مکرر وارد و خارج از مسابقه بارگذاری شده است. تغییرات ناگهانی در جهت توپ می تواند باعث ایجاد ضربه، لرزش و صدا شود. بنابراین یک مسیر گردشی که برای انتقال صاف توپ طراحی شده است، یکی از ویژگی‌های مهم یک پیچ توپ با سرعت بالا-است.
ساختارهای انتها-درپوش،-منحرف کننده داخلی و{2}}خارجی{2}}را می توان در بال اسکروها استفاده کرد، اما قابلیت سرعت آنها یکسان نیست. این سازه را نباید تنها با نامش قضاوت کرد. مقدار مجاز DN، حداکثر RPM، ویژگی‌های نویز و الزامات روانکاری را برای طراحی مهره واقعی تأیید کنید.
روغن کاری و آب بندی
سرعت بالا تعداد تماس های نورد را در دقیقه افزایش می دهد و می تواند دمای روان کننده را افزایش دهد. روان کننده بسیار کم باعث سایش و گرما می شود، در حالی که گریس بیش از حد می تواند مقاومت در برابر خوردگی و گشتاور عملیاتی را افزایش دهد.
- از روان کننده توصیه شده برای سرعت پیچ، بار، دما و چرخه کار استفاده کنید.
- به جای پر کردن مهره با چربی بیش از حد، مقدار مشخص شده را اعمال کنید.
- فواصل روغن کاری مجدد را با توجه به ساعات کار و آلودگی محیطی تنظیم کنید.
- از مهر و موم، دم یا روکش برای ورود تراشه ها، گرد و غبار یا مایع خنک کننده به داخل راهرو استفاده کنید.
- در صورت نیاز به کار مداوم با سرعت بالا، یک سیستم روانکاری روغن را در نظر بگیرید.
نوع روانکار نهایی و روش عرضه باید از دستورالعمل سازنده بال اسکرو پیروی کند. مه روغن یا روغن در گردش به طور خودکار برای هر برنامه با سرعت بالا مورد نیاز نیست.
نصب و پشتیبانی بلبرینگ
در صورتی که محور پیچ، محفظه مهره و یاتاقان‌های نگهدارنده ناهمتراز نباشند، حتی یک بال‌اسکرو با رتبه‌بندی صحیح نیز می‌تواند بیش از حد گرم یا لرزش کند. تراز اجباری بار شعاعی اضافی و تماس ناهموار در داخل مهره ایجاد می کند.
یک نصب{0}}با سرعت بالا باید شامل موارد زیر باشد:
- سطوح نصب با ماشینکاری دقیق و تراز کواکسیال کنترل شده؛
- یاتاقان‌های پشتیبانی زاویه‌ای-با قابلیت سرعت، استحکام و قابلیت پیش‌بارگذاری کافی؛
- یک کوپلینگ مناسب برای سرعت موتور و ناهماهنگی مورد انتظار؛
- سفت کردن صحیح مهره و مهره یاتاقان -بسته‌های بدنه؛
- حرکت دستی و عملکرد آزمایشی با سرعت کم قبل از آزمایش کامل-سرعت.
محورهای سرعت بلند-سکته بالا-
شفت های بلند بدون پشتیبانی احتمال بیشتری دارد که در RPM نسبتاً پایین به سرعت بحرانی خود برسند. صرفاً افزایش سرب ممکن است سرعت چرخش را کاهش دهد، اما این رویکرد همچنان نیاز به برآوردن بار، صلبیت، موقعیت‌یابی و الزامات موتور دارد.
برای محورهای طولانی و سریع، طراحان ممکن است افزایش قطر شفت، بهبود آرایش تکیه گاه یا استفاده از پیکربندی مهره چرخان را در نظر بگیرند. در یک سیستم مهره‌ای دوار، شفت پیچ ثابت می‌ماند در حالی که مهره می‌چرخد، که از محدودیت سرعت بحرانی مرتبط با شفت چرخان طولانی جلوگیری می‌کند. درایو مهره، چیدمان بلبرینگ و سیستم روانکاری به ملاحظات اصلی طراحی تبدیل می شوند.
چک لیست انتخاب سرعت بالا-
| ورودی | چرا اهمیت دارد |
|---|---|
| حداکثر و پیوسته سرعت خطی | با سرب برای محاسبه RPM مورد نیاز استفاده می شود |
| سرب | بر RPM، وضوح، گشتاور و سفر در هر دور تأثیر می گذارد |
| قطر پیچ و قطر ریشه | سفتی، سرعت بحرانی، کمانش و ظرفیت بار را تحت تأثیر قرار می دهد |
| طول پشتیبانی نشده و کل ضربه | به شدت بر سرعت بحرانی و انحراف شفت تأثیر می گذارد |
| ترتیب پشتیبانی | قابلیت{0}}سرعت بحرانی و استحکام محوری را تغییر می‌دهد |
| حداکثر و متوسط بار محوری | برای رتبه بندی بار، عمر و محاسبات موتور مورد نیاز است |
| شتاب و چرخه وظیفه | بر بار دینامیکی، گشتاور موتور و دما تأثیر می گذارد |
| دقت موقعیت یابی و عکس العمل | درجه دقت و پیش بارگذاری مناسب را تعیین کنید |
| محیط عملیاتی | الزامات آب بندی، حفاظت و روانکاری را تعیین می کند |
نتیجه گیری
یک بال اسکرو مناسب برای کار با سرعت بالا باید دو محدودیت سرعت مجزا را رعایت کند: سرعت بحرانی محور پیچ و مقدار مجاز DN سیستم گردش توپ. مقدار مجاز کمتر به محدودیت سرعت چرخشی عملی- تبدیل می شود.
یک لید بزرگتر می تواند RPM مورد نیاز برای رسیدن به سرعت خطی هدف را کاهش دهد، در حالی که یک آرایش پشتیبانی سفت و سخت می تواند قابلیت-سرعت بحرانی را بهبود بخشد. انتخاب نهایی همچنین باید بار، پیش بار، گشتاور موتور، روانکاری، تراز، چرخه کار و تولید گرما را در نظر بگیرد. برای بررسی گسترده تر ساختارها و مشخصات پیچ موجود، به بخش مراجعه کنیدمحدوده بال اسکرو.
سوالات متداول
چگونه می توانم RPM مورد نیاز یک بال اسکرو را محاسبه کنم؟مراجع
- THK، سرعت چرخش مجاز توپ اسکروها.
- اشتاین مایر، مقدار DN در انتخاب بال اسکرو.
آیا نیاز به تأیید یک بال اسکرو برای یک محور-سرعت بالا دارید؟
سرعت مورد نیاز، سرب، ضربه، بار محوری، ترتیب پشتیبانی و نقشه نصب را برای تایید فنی به DLY ارسال کنید.
ایمیل:export@dlybearing.com
