اصطلاحات و تفاوت با بلبرینگ های چرخشی
راهنمای خطی یک عنصر ماشینی است که از یاتاقان هایی استفاده می کند که برای حرکت چرخشی ساخته شده اند تا اجسام سنگین را به راحتی در یک خط مستقیم حرکت دهند.از آن به عنوان "بالبرینگ خطی چرخشی" و توسط انجمن سازندگان ماشین ابزار ژاپن "راهنمای خطی" یاد می کنند. این را راهنمای LM (راهنمای حرکت خطی) می نامد. نام‌های دیگری مانند «راهنمای حرکت خطی توپ» وجود دارد، و حتی به آن «بلبرینگ خطی» نیز گفته می‌شود به این معنا که یاتاقانی برای حرکت خطی در مقابل حرکت چرخشی است.
ساختار راهنمای LM
راهنمای خطی عمدتاً شامل سه جزء است: کالسکه متحرک، ریلی که حرکات کالسکه را پشتیبانی می کند و توپ ها حرکت خطی با اتصال مکانیزمی برای چرخش مجدد توپ ها فعال می شود.
تاریخچه راهنمای LM
تاریخچه لینیرگاید به سال 1944 باز می گردد، زمانی که بوشینگ توپ در ایالات متحده به عنوان اولین راهنمای حرکت خطی نورد توسعه یافت. بوش توپ حاوی توپ هایی به عنوان عناصر غلتشی بین یک محور استوانه ای و مهره نوع آستین است. توپ ها با حرکت مهره دوباره به گردش در می آیند که حرکت خطی بی نهایت را امکان پذیر می کند. مشکلی که در بوش توپ وجود داشت این بود که ظرفیت بار کم بود زیرا توپ ها با شفت و مهره تماس نقطه ای دارند و سطح تماس کوچک است. علاوه بر این، هنگامی که یک لحظه (گشتاور) روی شفت اثر می‌کند، مهره می‌چرخد، به این معنی که دو یا چند شفت برای جلوگیری از حرکت آن از جهت حرکت ضروری است. این مانعی بر سر راه طراحی ماشین فشرده ایجاد کرد.
اسپلاین توپ برای غلبه بر این چالش‌ها ساخته شده است و دارای راه‌های مسابقه قوسی شکل در شفت و مهره است. این موضوع تماس نقطه‌ای بین توپ‌ها و مسیرهای مسابقه را به تماس سطحی تبدیل کرد، که به اسپلاین توپ امکان می‌دهد تا بارهای بزرگ‌تری را نسبت به بوش توپ تحمل کند. علاوه بر این، به دلیل اینکه گوی ها بین سطوح راهرو روی شفت و مهره قرار دارند، از چرخش مهره روی شفت جلوگیری می شود. این بدان معنی بود که فقط یک شفت برای هدایت حرکت خطی مورد نیاز بود و می توانست گشتاور را منتقل کند.
اولین اسپلاین توپ با ایجاد فاصله با مشکل مواجه شد و این جستجو برای راه حلی بود که هیروشی تراماچی را به توسعه اسپلین توپ زاویه ای در سال 1971 سوق داد. مسیرهای راهرو مهره و شفت برای ایجاد زوایایی که روی توپ ها فشار می آورند، که فاصله ای را که با اسپلاین توپ معمولی رخ می دهد از بین می برد.
در مقایسه با بوش توپ، اسپلاین توپ به شدت ظرفیت بار را افزایش داد و حرکت نرم‌تر و بدون فاصله را ارائه داد. با این حال، به دلیل استفاده از آن با شفت ثابت در هر دو انتها، مواقعی وجود داشت که اسپلاین توپ نمی توانست ظرفیت واقعی بالقوه خود را در طول استفاده عملی پشتیبانی کند، بنابراین کاربردهای آن محدود بود. سپس در سال 1972، مهره اسپلاین توپ را برید و از فضای آزاد شده برای نصب شفت بر روی پایه استفاده کرد، بنابراین راهنمای حرکت خطی توپ را ایجاد کرد. اولین راهنمای حرکت خطی توپ در جهان (راهنمای خطی) مدل LSR بود. با اتصال یک پایه، شفت اسپلاین توپ که زمانی که هر دو انتها محکم می‌شد در هوا شناور می‌شد، اکنون به عنوان ریل با سطح نصب ادغام می‌شود که از دست رفتن دقت ناشی از انحراف را حذف می‌کند. علاوه بر این، ایجاد یک بلوک منفرد با تثبیت محفظه روی مهره، جابجایی را آسان‌تر کرد، زیرا نصب از بالا درست مانند ریل امکان‌پذیر شد. این شکل اصلی راهنمای خطی مدرن شد. است.
راهنماهای خطی نقش هدایت آسان و روان حرکت خطی را در حین تحمل بارها ایفا می کنند تا ماشین ها به طور دقیق و کارآمد عمل کنند. آنها بخشی ضروری از اجزای خطی در دستگاه هایی مانند ماشین ابزار و تجهیزات تولید نیمه هادی هستند. اخیراً از آنها در وسایل نقلیه راه آهن، اتوبوس ها، درب های اتوماتیک، سیستم های عایق لرزه ای و سایر زمینه های مصرفی استفاده شده است.
مکانیزم راهنمای خطی (سیستم حرکت خطی)
مکانیسم های راهنمای خطی (سیستم های حرکت خطی) برای حرکت یا قرار دادن اجسام در امتداد یک خط مستقیم با دقت استفاده می شود. عملکردهای اصلی آنها بین عناصر راهنما و محرک تقسیم می شود. به طور خاص، آنها به سیستمی متشکل از عناصر ماشینی اشاره می کنند که از فناوری نورد برای حرکت دقیق اجسام در یک خط مستقیم استفاده می کنند. راهنمای خطی یکی از اجزای ماشین است که می تواند برای عنصر راهنما استفاده شود.
برخی از بسیاری از امکانات دیگر عبارتند از اسپلاین های توپ، بوش های خطی، ریل های کشویی و راهنماهای غلتکی متقاطع.
عنصر محرک می تواند یک عنصر ماشینی باشد که گشتاور را از یک موتور به رانش خطی تبدیل می کند، مانند بال اسکرو یا تسمه، یا می تواند هیدرولیک، پنوماتیک یا موتور خطی باشد. این اجزا در طراحی مکانیزم برای دستیابی به دقت، سرعت و بار مورد نیاز برای کاربرد ترکیب شده اند. این مکانیسم ها به طور خاص در مورد ماشین ابزار توسعه یافته اند و برای استفاده در انواع دیگر ماشین آلات صنعتی و همچنین قطعات حرکت خطی در زمینه های مصرفی به کار گرفته شده اند. "سیستم حرکت خطی" یک علامت تجاری ثبت شده است. ما همچنین مجموعه ای از عناصر ماشین را ارائه می دهیم که از سیستم حرکت خطی برای فعال کردن انواع دیگر حرکت مانند قوس یا ترکیب حرکت خطی و منحنی استفاده می کنند.
مکانیزم راهنمای خطی (سیستم حرکت خطی)
حرکت سبک بدون فاصله
از آنجایی که راهنماهای خطی راهنماهای غلتشی هستند، نسبت به راهنماهای کشویی هیچ فاصله و حرکات سبک تری ندارند.
حرکت خطی بی نهایت امکان پذیر است
راهنماهای غلتشی مانند راهنماهای غلتکی متقاطع و راهنماهای توپ، ضربات محدودی دارند، اما گوی های راهنمای خطی به طور بی پایان در حال چرخش هستند، به این معنی که حرکت می تواند تا هر اندازه که ریل ساخته شده باشد، ادامه یابد.
بار مجاز بالا
مسیرهای راهنما خطی شیارهای منحنی هستند که تماس سطحی بین توپ ها و مسیرهای مسابقه را فراهم می کنند. این باعث می شود که بار مجاز حدود 13 برابر بیشتر از قطعات راهنما با تماس نقطه ای مانند بوش خطی باشد. در نتیجه، یک راهنمای خطی می‌تواند به بار مجاز مشابهی مانند نوع تماس نقطه‌ای از طریق طراحی فشرده‌تر دست یابد.
فناوری هسته ای طولانی مدت و به طور گسترده پذیرفته شده
زمانی که راهنمای LM و سایر سیستم های حرکت خطی را توسعه داد، تخصص فنی خود را پرورش داده است. حتی در حال حاضر، آن فناوری اصلی به تعریف مجدد استانداردهای صنعت ادامه می دهد و را قادر می سازد تا طیف رو به رشدی از نیازها را برآورده کند. این سیستم‌ها اصول چرخشی بلبرینگ‌های شیار عمیق، اقتصادی‌ترین و آسان‌ترین یاتاقان‌های چرخشی را می‌پذیرند و آنها را برای اجزای حرکت خطی اعمال می‌کنند.
با استفاده از توپ ها و شیارهای گرد با قطرهای تقریباً مساوی، توانسته نحوه تماس توپ ها و شیارها را تغییر دهد و از تماس نقطه ای فاصله گرفته و به سطح تماس نزدیک تر شود. در نتیجه، توانسته است بار مجاز توپ را در مقایسه با توپی با همان قطر در یک یاتاقان حرکت خطی سنتی، تقریباً 13 برابر افزایش دهد.
بسیاری از تغییرات راهنمای LM برای مطابقت با برنامه های مختلف موجود است. دسته های مختلفی از نحوه توزیع بارها وجود دارد، مانند بار شعاعی و انواع بارهای برابر چهار طرفه. دسته بندی بر اساس شکل، مانند انواع گسترده و مینیاتوری؛ و بیشتر. علاوه بر این، راهنمای LM با سیستم قفس توپ اختصاصی به بهبود عملکرد تجهیزات کمک می کند.
علاوه بر این، خط تولید محصولاتی را نیز شامل می‌شود که از مکانیزم‌های راهنمای حرکت خطی ساخته شده‌اند، از جمله محصولات غیرخطی مانند راهنماهای متقاطع و راهنماهای منحنی، محصولات نوع جداگانه با دو واحد راهنمای LM جدا، و مدل‌هایی با چرخ دنده‌های یکپارچه.
لوازم جانبی راهنمای LM
یکی از مواردی که می تواند به بلوک LM آسیب برساند نفوذ مواد خارجی است. لوازم جانبی را ارائه می دهد که برای شرایط مختلف از جمله گرد و غبار، تراشه های برش و پاشش مناسب است. همچنین می توان از ورود مواد خارجی از طریق سطح پشتی بلوک جلوگیری کرد. یکی دیگر از دلایل آسیب روانکاری ناکافی است و برای رفع این مشکل، دستگاه های روانکاری را ارائه می دهد که فاصله تعمیر و نگهداری را برای پر کردن مجدد روان کننده افزایش می دهد. همچنین برخی از محصولات راهنمای LM موجود هستند که با یک رمزگذار خطی یکپارچه ارائه می شوند.
منبع:thk