Niin{0}}nsV-muotoinen ura lineaarisessa ohjaimessaauttaa jakamaan kuormaa, koska sen kalteva rata sallii vierintäelementtien reagoida voimiin useammasta kuin yhdestä suunnasta. Sen sijaan, että ohjauslohko tukisi vain alaspäin suuntautuvaa kuormaa, se voi kuljettaa säteittäisiä, käänteisiä-säteittäisiä ja lateraalisia voimia eri kosketinrivien kautta.
"V--muotoinen ura" on kuitenkin yksinkertaistettu kuvaus. Lineaarisessa profiiliohjaimessa varsinainen pallon kulkurata muodostetaan tavallisesti pyöreä-kaari tai goottilainen-kaariprofiili. V-muotoinen ulkonäkö johtuu pääasiassa tavasta, jolla vasen ja oikea rata ovat kaltevassa kiskon ja lohkon sisällä.
Kuorman jakautuminen riippuu siis muustakin kuin näkyvästä uran muodosta. Kosketuskulma, juoksuradan kaarevuus, vierivän-elementin tyyppi, esijännitys, lohkojärjestely ja asennustarkkuus vaikuttavat siihen, mitkä rivit kantavat voiman ja kuinka tasaisesti ne jakavat sen.
Mitä V-Shaped Groove tarkoittaa?
Termi voi kuvata erilaisia opasrakenteita, joten sitä ei tule käyttää ilman kontekstia.
| Ohjausrakenne | Mikä on V{0}}muotoinen? | Pyörivä kontakti |
|---|---|---|
| Pallon profiilin opas | Kaltevien kulkuteiden vastakkainen järjestely kiskossa ja lohkossa | Pallot koskettavat kaarevia ratapintoja määritellyissä kosketuskulmissa |
| Rullaprofiilin opas | Rullakiskojen kalteva järjestely ohjauskokoonpanon sisällä | Sylinterimäiset rullat luovat pidemmän kosketusalueen kuin pallot |
| V-pyöränohjain | Kirjaimellinen V{0}}-muotoinen pyöräprofiili ja vastineura | Pyörä koskettaa kahta kulmassa olevaa telapintaa |
Näitä rakenteita ei pidä pitää identtisinä. Lineaarinen profiiliohjain käyttää kierrättäviä palloja tai rullia sovitetun kiskon-ja-lohkokokoonpanon sisällä. AV-pyöräjärjestelmä käyttää ulkoisia pyöriä, jotka kulkevat avoimella radalla. Niiden tarkkuus, jäykkyys, kontaminaatiokäyttäytyminen ja asennusvaatimukset ovat erilaisia.
Kuinka kaltevat kilparadat kantavat kuormaa
Kun ulkoinen voima vaikuttaa vaunuun, vierintäelementit siirtävät sen kalteviin ratoihin. Kosketusvoima toimii suunnilleen normaalisti paikallisen radan pintaan nähden eikä vain samaan suuntaan kuin ulkoinen kuorma.
Jokaisen normaalin kosketusvoiman voidaan katsoa sisältävän pysty- ja vaakasuuntaiset komponentit. Symmetrisessä oppaassa vastakkaisten rivien komponentit toimivat yhdessä: hyödylliset komponentit tukevat kuormitusta, kun taas vastakkaiset sivukomponentit voivat tasapainottaa toisiaan.
Tarkkaa kosketusvoimaa ei voida määrittää pelkällä V-kulmakaavalla. Se riippuu myös kuormitetun rivin määrästä, kosketuskulmasta, sisäisestä esikuormituksesta, elastisesta muodonmuutoksesta, kulkuradan kaarevuudesta ja ulkoisen voiman asennosta.
Kosketuskulman säätimet Kuormaussuunta
Kosketuskulma kuvaa suuntaa, jossa voima kulkee vierintäelementin ja juoksuradan välillä. Se on yksi tärkeimmistä syistä, miksi profiilin lineaarinen ohjain voi tukea enemmän kuin pelkkä alaspäin suuntautuva kuorma.
Monet neliriviset{0}}profiiliohjaimet käyttävät symmetristä kontaktijärjestelyä. Suunnittelu, jonka kosketussuunnat ovat lähellä 45 astetta, voivat tarjota samanlaisen nimellisen kuormituksen ensisijaisessa säteittäisessä, käänteisessä -säteittäisessä ja lateraalisessa suunnassa. Muissa ratajärjestelyissä voidaan priorisoida yksi suunta suuremman säteittäisen jäykkyyden tai kantavuuden saavuttamiseksi.
Suurempi kosketuskulma ei ole automaattisesti parempi. Kulman muuttaminen muuttaa säteittäisen ja lateraalisen suorituskyvyn välistä tasapainoa. Oikea geometria riippuu odotetusta kuorman suunnasta, vaunun suunnasta ja koneen rakenteesta.
| Ulkoinen kuorma | Kuinka opas reagoi | Mikä vaikuttaa jakeluun |
|---|---|---|
| Säteittäinen kuormitus alaspäin | Kuorma{0}}vastakkaiset rivit siirtävät voiman kiskoon ja alustaan | Kosketuskulma, esijännitys, lohkon määrä ja kuormitusasento |
| Ylöspäin suuntautuva kuorma | Vastakkaiset radan rivit reagoivat nostovoimaa vastaan | Lohkon suunnittelu, kiinnityspultit ja käänteinen{0}}kuormitus |
| Sivuttainen kuormitus | Sivulle{0}}päin olevat kontaktorivit siirtävät voiman ohjaimen yli | Kiskojen suuntaus, kosketingeometria ja kelkan jäykkyys |
| Hetkellinen kuormitus | Eri lohkot tai rivit kantavat vastakkaisia voimia vastustaakseen pyörimistä | Kiskojen välit, lohkovälit, vaunun koko ja kuorman siirtymä |
Kilparadan kaarevalla on väliä
Pallo ei kosketa rataa äärettömän pienessä matemaattisessa pisteessä. Kuormituksen alaisena molemmat pinnat muotoutuvat elastisesti ja muodostavat pienen kosketuspinnan. Kilparadan kaarevuus vaikuttaa tämän kosketusalueen kokoon ja muotoon.
Jos ura seuraa palloa liian löyhästi, tehollinen kosketuspinta-ala on pienempi ja paikallinen kosketusjännitys voi kasvaa. Jos uran yhdenmukaisuus on liian lähellä, kosketuspinta-ala kasvaa, mutta myös differentiaalinen liukuminen ja kitka voivat lisääntyä.
Urasuunnittelu on siksi tasapainossa kuormituksen, vierintävastuksen, jäykkyyden, esijännitysvasteen ja valmistustarkkuuden välillä. Ei ole oikein olettaa, että suurempi määrä kosketuspisteitä tuottaa aina suuremman kantavuuden tai paremman suorituskyvyn.
Circular-Arc Contact
Pyöreät{0}}kaariradat suunnitellaan yleisesti siten, että jokainen ladattu pallo koskettaa kiskoa ja estää ohjattujen kosketusalueiden läpi. Tämä rakenne tukee esijännitystä ja rajoittaa samalla tarpeetonta tasauspyörästön luistoa, kun geometria ja asennusolosuhteet ovat oikeat.
Goottilainen-Arkkikontakti
Goottilainen{0}}kaariura muodostuu kahdesta risteävästä kaarevasta profiilista. Ohjausmallista riippuen se voi luoda useita kosketuspisteitä ja tukivoimia eri suunnista.
Kompromissi-on se, että eri yhteyspisteillä voi olla hieman erilaiset rullausnopeudet. Esijännityksen tai asennusvirheen alaisena tämä voi aiheuttaa tasauspyörästön luistoa, lisävastusta ja kulumista. Goottilaista-kaarigeometriaa ei siksi pitäisi kuvata yleisesti ympyräkaarigeometriaa paremmaksi.
Pallo- ja rullaohjaimet jakavat kuorman eri tavalla
Pallon lineaariohjaimet muodostavat elliptisen kosketusalueen jokaisen ladatun pallon ympärille. Ne tarjoavat yleensä tasaisen liikkeen, suhteellisen pienen kitkan ja sopivat hyvin nopeaan-teolliseen liikkeeseen.
Lineaariset rullaohjaimet käyttävät sylinterimäisiä rullia, jotka luovat pidemmän kosketusalueen rullan pituudelle. Tämä voi tarjota suuremman jäykkyyden ja pienemmän elastisen muodonmuutoksen raskaassa kuormituksessa. Siksi rullajärjestelmiä harkitaan usein työstökoneissa ja laitteissa, joissa jäykkyys on tärkeämpää kuin kevyt rakenne.
Suurempi telan kosketusvyöhyke tekee myös oikean kohdistuksen tärkeäksi. Jos asennuspinta tai rata on vääntynyt, kuorma voi keskittyä lähelle rullan toista päätä sen sijaan, että se jakautuisi sille tarkoitetulle kosketuspituudelle.
| Ominaista | Pallon opas | Rullaopas |
|---|---|---|
| Yhteydenottolomake | Pieni elliptinen kontaktialue kuormituksen alaisena | Pidempi kosketusalue rullaa pitkin |
| Tyypillinen prioriteetti | Tasainen liike, nopeus ja yleinen tarkkuus | Korkea jäykkyys ja pienempi muodonmuutos |
| Huoli kohdistamisesta | Epätasainen rivikuormitus ja lisääntynyt vastus | Epätasainen rivikuormitus ja mahdollinen rullan reunakuormitus |
Esilataus parantaa kosketusta, mutta muuttaa vastusta
Esikuormitus poistaa sisäisen välyksen luomalla hallitun elastisen kosketuksen ennen ulkoisen työkuorman kohdistamista. Tämä auttaa vaunua reagoimaan jäykemmin, kun kuorman suunta muuttuu.
Esijännitys voi myös lisätä vierintävastusta ja lämpöä. Jos se on korkeampi kuin sovellus vaatii tai jos kiskojen kohdistus on huono, jotkut rivit voivat jäädä raskaammin kuormitettuiksi kuin toiset koko vedon ajan.
Tasainen kuorman jakautuminen ei tarkoita, että jokainen pallo tai tela kantaa täsmälleen samaa voimaa joka hetki. Se tarkoittaa, että ohjausgeometria ja asennusolosuhteet estävät tarpeettoman keskittymisen yhdelle riville, lohkolle tai pienelle alueelle.
Lohkojärjestely kestää hetkellisiä kuormituksia
Raceway geometria jakaa voiman yhden ohjauslohkon sisällä, mutta kiskojen ja lohkojen järjestely määrittää, kuinka koko akseli vastustaa kallistus-, kallistus- ja kiertomomentteja.
Kun ulkoinen kuorma sijoitetaan poispäin vaunun keskipisteestä, se luo sekä suoran voiman että momentin. Kahden kiskon tai samalla kiskolla olevien lohkojen välisen etäisyyden lisääminen voi vähentää voimaa, joka kunkin lohkon on tuotettava vastustaakseen tätä hetkeä.
Tästä syystä hyvin -kaltevilla kulkureiteillä varustettu ohjain voi silti kulua epätasaisesti, kun lohkot on sijoitettu liian lähelle toisiaan tai kuljetettava kuorma ulottuu paljon tuetun alustan ulkopuolelle.
Asennus määrittää todellisen kuormanjaon
Kilparadan geometria on valmistettu ohjaimeen, mutta kuorman jakautuminen voi muuttua asennuksen jälkeen. Epätasainen pohja voi vääntää kiskon, kun taas huono yhdensuuntaisuus kahden kiskon välillä voi pakottaa lohkot seuraamaan eri polkuja.
Näissä olosuhteissa yksi kosketinrivi tai yksi lohko voi kantaa enemmän kuormaa ennen kuin kone alkaa normaalisti. Suurempi esijännitys voi tehdä järjestelmästä entistä herkemmän asennusvirheille.
Tarkat referenssipinnat, riittävä pohjan jäykkyys, oikea kiinnitys ja sopiva kiskon yhdensuuntaisuus ovat siksi välttämättömiä, jotta kaltevat radat toimisivat suunnitellusti.
Mitä urageometria ei voi tehdä
AV-muotoinen tai kalteva ratajärjestely voi parantaa monisuuntaista kuormitusta, mutta sen ei pitäisi odottaa korjaavan asiaan liittyviä mekaanisia ongelmia.
- Se ei voi automaattisesti kompensoida suurta kiskon{0}}rinnakkaisvirhettä.
- Se ei voi saada jokaista vierintäelementtiä kantamaan täsmälleen samaa kuormaa siirtymävoiman alaisena.
- Se ei poista lastuja tai epäpuhtauksia kilparadalta itsestään.
- Se ei poista voitelun, tiivisteiden tai suojakansien tarvetta.
- Se ei takaa kiinteää prosentuaalista lisäyskapasiteettia jokaiselle ohjausmallille.
- Se ei voi kompensoida riittämätöntä kiskoväliä tai epävakaa koneen alusta.
Johtopäätös
Lineaarisen profiiliohjaimen V-muotoinen ulkonäkö tulee sen vastakkaisista kaltevista kulkureiteistä. Nämä radat käyttävät määriteltyjä kosketuskulmia ratkaisemaan säteittäiset, käänteiset{2}}säteittäiset ja lateraaliset kuormat eri pallo- tai telarivien kantamista voimista.
Yksin V-muoto ei luo tasaista kuorman jakautumista. Kilparadan kaarevuus, kosketuskulma, rullaavan-elementin tyyppi, esijännitys, lohkovälit, kiskojen etäisyys, asennustarkkuus ja kuorman asento toimivat yhdessä.
Palloohjaimet valitaan yleensä tasaista ja tarkkaa yleisliikettä varten, kun taas rullaohjaimet tarjoavat suuremman kosketusalueen sovelluksissa, jotka vaativat suurempaa jäykkyyttä. Lopullisen valinnan tulee perustua koko kuormitustilanteeseen yhden uran ominaisuuden sijaan.
Tutustu DLY:henlineaariset johdintuotteetLineaarinen RD-rullaohjaintai oppia lisäälineaariset ohjaustyypit ja valinta.
