CNC mašinose ir automatizavimo sistemose linijiniai kreipiamieji bėgiai ir vežimėliai atlieka daug daugiau nei nukreipia judesį. Jie neša judančią platformą, priešinasi pjovimo ar apdorojimo jėgoms, valdo vibraciją ir padeda mašinai išlaikyti tikslumą ilgai{1}}veikiant.
Daugelį kreipiančiųjų bėgių gedimų sukelia ne prasta gaminio kokybė. Realiose programose problema dažnai prasideda dėl neteisingo apkrovos įvertinimo. Bėgis gali atrodyti pakankamai tvirtas popieriuje, tačiau po kelių mėnesių didelio greičio-judėjimo, dažno paleidimo ir sustojimo arba netolygaus pakrovimo vežimėlis gali pradėti kelti triukšmą, prarasti tikslumą arba nusidėvėti daug greičiau, nei tikėtasi.
Štai kodėl linijinio kreipiamojo bėgio ir vežimėlio apkrovos parinkimas neturėtų būti grindžiamas tik bėgio dydžiu. Tinkamas pasirinkimas turi atitikti vieną pagrindinį principą:
Apskaičiuokite tikrąją apkrovą, patikrinkite tiek statinį, tiek dinaminį pajėgumą ir palikite pakankamai saugos ribos faktinėms darbo sąlygoms.
Šiame vadove paaiškinama, kaip įvertinti CNC staklių, automatizavimo stiklelių, portalinių sistemų ir kitos linijinio judėjimo įrangos apkrovą.
1. Pradėkite nuo tikrosios judančios masės
Pirmas žingsnis yra apskaičiuoti bendrą judančią masę.
Tai turėtų apimti:
- Ruošinio svoris
- Tvirtinimo svoris
- Judančio stalo svoris
- Veleno arba įrankio galvutės svoris
- Vežimėliai
- Kabelių grandinė ir kiti judantys priedai
Dažna klaida – skaičiuojamas tik ruošinio svoris. Faktinėje įrangoje stalas, armatūra, variklio laikiklis, kabelių grandinė ir įrankiai gali padidinti apkrovą.
Pavyzdžiui, jei CNC stumdomas stalas neša 20 kg ruošinį, o judantis stalas, įtaisas ir velenas kartu sveria dar 60 kg, kreipiančiųjų sistema nekelia 20 kg. Jis sveria 80 kg.
Pagrindinė vertikali apkrova yra:
Fv=m × g
Kur:
- Fv= vertikali apkrova
- m= bendra judančioji masė
- g = 9.8 m/s²
2. Apsvarstykite greitį ir pagreitį
Mažo greičio{0}}įrangoje svoris gali būti pagrindinė apkrova. Tačiau CNC ir automatizavimo sistemoms pagreitis dažnai yra svarbesnis.
Kai mašina paleidžiama, sustoja arba greitai keičia kryptį, sukuriama inercijos jėga:
Fa=m × a
Kur:
- Fa= inercijos jėga
- m= judanti masė
- a= pagreitis
Štai kodėl lengvam, bet greitam-paėmimo-ir-įrenginiui gali prireikti stipresnės kreiptuvo sistemos, nei tikėtasi. Statinė apkrova atrodo maža, tačiau dinaminė apkrova gali būti didelė dėl dažno greitėjimo ir lėtėjimo.
CNC mašinoms, automatikos moduliams ir portalinėms sistemoms pagreitis visada turėtų būti įtrauktas į apkrovos skaičiavimą.
3. Neignoruokite momentinės apkrovos
Daugelyje tikrų mašinų linijiniai vežimėliai nesugenda, nes vertikali apkrova yra per didelė. Jie sugenda, nes apkrova nėra centre.
Jei svorio centras yra virš kreipiamojo bėgio paviršiaus arba toliau nuo jo, tai sukuria apvertimo momentą. Šis momentas padidina apkrovą vienoje vežimo pusėje arba vienoje sistemoje esančioje vežimo dalyje.
Tai įprasta:
- CNC Z{0}}ašių mazgai
- Portaliniai maršrutizatoriai
- Pjovimo lazeriu stakles
- Medžio apdirbimo staklės
- Konsolinės konstrukcijos
- Platūs judantys stalai
- Vieno{0}}bėgelio dizainas
Šis momentas gali būti įvertintas taip:
M = F × h
Kur:
- M= akimirkos įkėlimas
- F= pritaikė jėgą
- h= atstumas nuo svorio centro iki bėgio tvirtinimo paviršiaus
Didesnis atstumas tarp bėgių arba ilgesnis vežimo atstumas dažnai gali pagerinti standumą veiksmingiau nei tiesiog pasirenkant didesnį bėgių dydį.
CNC ir automatizavimo sistemoms bendra ir stabili struktūra yra: du lygiagretūs bėgiai su dviem vežimėliais ant kiekvieno bėgio.
Šis išdėstymas pagerina apkrovos pasiskirstymą, atsparumą momentams ir ilgalaikį -važiavimo stabilumą.
4. Apskaičiuokite kiekvieno vežimo apkrovą
Apskaičiavus bendrą apkrovą, sekantis žingsnis – įvertinti kiekvieno vežimo gabenamą krovinį.
Dėl pagrindinės sistemos:
P0=Fv / n
Kur:
- P0= statinė apkrova vienam vežimui
- Fv= vertikali apkrova
- n= bendras vežimų skaičius
Tačiau tai tik teorinė vidutinė apkrova.
Realiose mašinose apkrova retai pasiskirsto idealiai, nes:
- Montavimo paviršiaus klaida
- Bėgio lygiagretumo klaida
- Netolygus priveržimas
- Konstrukcinė deformacija
- Paslinkęs svorio centras
- Pjovimo jėga arba išorinė jėga
Taigi faktinė vieno vežimo apkrova gali būti didesnė už vidutinę vertę.
Kad pasirinkimas būtų realesnis, taip pat reikėtų atsižvelgti į momentinę apkrovą:
P0=(Fv / n) + (M / L)
Kur:
L= vežimo tarpai
M= apsivertimo momentas
Ši formulė pateikia konservatyvesnį kiekvieno vežimo įvertinimą.
5. Apskaičiuokite dinaminę ekvivalentinę apkrovą
Dinaminėmis sąlygomis vežimėlis turi išlaikyti svorio, inercijos ir išorinės jėgos derinį.
Bendra dinaminė jėga gali būti įvertinta taip:
Ft=Fv + Fa + Fe
Kur:
- Ft= bendra dinaminė jėga
- Fv= vertikali apkrova
- Fa= inercijos jėga
- Fe= išorinė jėga, pvz., pjovimo jėga arba proceso jėga
Tada dinaminė apkrova vienam vežimui gali būti įvertinta taip:
P1=(Ft / n) + (Ft × h / L)
Jei mašina keičiasi apkrovos skirtingose eigos dalyse, naudokite lygiavertę dinaminę apkrovą:
Pm=∛[(P1³L1 + P2³L2 + …) / bendras kelionės atstumas]
Daugeliui standartinių automatizavimo programų, jei apkrova yra gana stabili,Pm gali būti traktuojamas kaip P1.
6. Taikykite darbo sąlygų koeficientą
Galutinei atrankai teorinio krūvio neužtenka. Tikros mašinos turi vibracijos, smūgių, apkrovos svyravimų ir montavimo klaidų.
Turėtų būti taikomas darbo sąlygų koeficientas:
P=Ka × P1
Kur:
- P= pataisyta dinaminė apkrova
- Ka= darbo sąlygos faktorius
- P1= apskaičiuota dinaminė vežimo apkrova
Tipinės atskaitos vertės:
| Darbo būklė | Rekomendavo Ka |
|---|---|
| Sklandus mažo{0}}greičio judesys | 1.0–1.2 |
| Bendroji automatikos įranga | 1.2–1.5 |
| CNC mašina arba dažno paleidimo{0}}stabdymo sistema | 1.5–2.0 |
| Sunkus smūgis arba sunkus pjovimas | 2.0–3.0 |
7. Patikrinkite statinį saugos koeficientą
Statinės apkrovos įvertinimasC0naudojamas patikrinti, ar vežimas ir bėgis gali atsispirti nuolatinei deformacijai veikiant apkrovai.
Statinis saugos koeficientas yra:
S0 = C0 / P0
Kur:
- S0= statinis saugos koeficientas
- C0= pagrindinis statinės apkrovos įvertinimas
- P0= statinė apkrova vienam vežimui
Rekomenduojamos vertės:
| Taikymas | Rekomenduojama S0 |
|---|---|
| Bendroji automatikos įranga | Didesnis arba lygus 1,5 |
| CNC staklės arba tikslios automatikos sistema | Didesnis arba lygus 2,0 |
| Didelės apkrovos arba smūgio būklė | Didesnis arba lygus 3,0 |
Jei statinis saugos koeficientas yra per mažas, bėgių arba vagonų bėgimo takelyje gali susidaryti nuolatinė įduba. Kai taip atsitiks, sistema gali prarasti lygumą ir tikslumą, net jei tepimas bus pagerintas vėliau.
8. Patikrinkite Dinaminį tarnavimo laiką
Dinaminės apkrovos įvertinimasCnaudojamas įvertinti tarnavimo laiką.
Rutulinio{0}}tipo linijiniams kreiptuvams:
L=(C / P)³ × 100 000 km
Ritininio{0}}tipo linijiniams kreiptuvams:
L=(C / P)^ (10/3) × 100 000 km
Kur:
- L= vardinis tarnavimo laikas
- C= pagrindinis dinaminės apkrovos įvertinimas
- P= pataisyta dinaminė apkrova
Apskaičiuotas eksploatavimo laikas turi būti ilgesnis nei numatytas įrangos eksploatavimo laikas.
Tipinė nuoroda:
| Įrangos tipas | Bendras tikslinis gyvenimas |
|---|---|
| Bendroji automatikos įranga | 5000–10000 km |
| CNC staklės | 10 000–30 000 km |
| Sunkios-arba didelės-apkrovos-ciklo įranga | Reikalinga didesnė saugos riba |
Kadangi kreiptuvo tarnavimo laikas yra labai jautrus apkrovai, nedidelis faktinės apkrovos padidėjimas gali labai sutrumpinti tarnavimo laiką. Štai kodėl „tik pakankamai“ pasirinkimas dažnai yra rizikingas nuolatinio veikimo įrangai.
9. Praktiniai atrankos žingsniai
Praktinis atrankos procesas gali būti:
- Apskaičiuokite bendrą judančią masę.
- Patvirtinkite maksimalų greitį ir pagreitį.
- Išmatuokite svorio centro poslinkį ir atstumą tarp vežimėlių.
- Apskaičiuokite statinę apkrovą vienam vežimui.
- Apskaičiuokite dinaminę apkrovą vienam vežimui.
- Taikykite darbo sąlygų koeficientą.
- Gamintojo kataloge pasirinkite preliminarų kreipiamojo bėgelio dydį.
- Patikrinkite statinį saugos koeficientą.
- Patikrinkite dinaminį tarnavimo laiką.
- Jei rezultato nepakanka, padidinkite bėgio dydį arba vežimo kiekį.
CNC ir automatizavimo sistemoms dažniausiai saugiau tikrinti apkrovą, atsižvelgiant į sudėtingiausias darbo sąlygas, o ne į vidutines sąlygas.
10. Pasirinkimo pasiūlymai bendroms programoms
| Taikymas | Darbo būklė | Rekomenduojamas vadovo tipas | Common Rail dydis |
|---|---|---|---|
| Šviesos automatika, tikrinimo įranga, smulkūs krovimo agregatai | Mažas greitis, nedidelė apkrova | Rutulinio{0}}tipo linijinis kreiptuvas | 15 / 20 |
| Pakavimo mašina, lazerinė įranga, standartinė automatika | Vidutinis greitis, vidutinė apkrova | Rutulinio{0}}tipo linijinis kreiptuvas | 20 / 25 |
| CNC frezavimo staklės, medienos apdirbimo staklės | Pjovimo jėga, vibracija, dažnas judėjimas | Rutulinio-arba ritinėlio-tipo vadovas | 25 / 30 / 35 |
| Portalas,{0}}didelės spartos automatika | Didelis pagreitis, momentinė apkrova | Pageidautina ritinėlio-tipo vadovo | 35 / 45 |
| Sunki{0}}CNC arba smūginė įranga | Didelė apkrova, stipri vibracija | Volelio{0}}tipo vadovas | 45 / 55 |
Šios vertės yra tik praktinės nuorodos. Galutinį pasirinkimą visada reikia patikrinti pagal faktinę apkrovą, tarnavimo laiką ir gamintojo katalogo duomenis.
11. Apkrovos apskaičiavimo lentelė
| Prekė | Simbolis | Vienetas | Vertė |
|---|---|---|---|
| Judanti masė | m | kg | |
| Maksimalus pagreitis | a | m/s² | |
| Svorio centro poslinkis | h | mm | |
| Tarpai tarp vežimo | L | mm | |
| Bėgių skaičius | - | vnt | |
| Vagonai vienam bėgiui | - | vnt | |
| Bendras vežimų skaičius | n | vnt | |
| Išorinė jėga / pjovimo jėga | Fe | N | |
| Darbinės būklės faktorius | Ka | - | |
| Tikslinis L10 gyvenimas | L | km | |
| Vertikali apkrova | Fv | N | m × 9.8 |
| Inercijos jėga | Fa | N | m × a |
| Bendra dinaminė jėga | Ft | N | Fv + Fa + Fe |
| Statinė apkrova vienam vežimui | P0 | N | (Fv / n) + (M / L) |
| Dinaminė apkrova vienam vežimui | P1 | N | (Ft / n) + (Ft × h / L) |
| Pataisyta dinaminė apkrova | P | N | Ka × P1 |
| Reikalingas statinės apkrovos įvertinimas | C0 | N | P0 × saugos koeficientas |
| Reikalingas dinaminės apkrovos įvertinimas | C | N | Remiantis tiksliniu gyvenimu |
| Rekomenduojamas bėgio dydis | - | - |
12. Dažnos atrankos klaidos
Skaičiuojamas tik ruošinio svoris
Kreipiamoji sistema neša visą judančią konstrukciją, ne tik ruošinį. Turėtų būti įtrauktas stalas, armatūra, velenas, vežimėlis ir kabelių grandinės svoris.
Nepaisoma momentinės apkrovos
Kreiptuvas gali turėti pakankamai vertikalios apkrovos, bet vis tiek sugesti dėl apsivertimo momento. Tai ypač būdinga Z-ašies ir konsolių struktūrose.
Naudojant per mažą saugos koeficientą
Bėgis, kuris veikia bandymo metu, vis tiek gali sugesti ir po ilgalaikės-gamybos. Tiksliajai įrangai ir CNC sistemoms reikia pakankamai saugos atsargos.
Pagreičio ignoravimas
Didelės spartos{0}}automatizacijos sistemos gali turėti mažą statinę, bet didelę dinaminę apkrovą. Reikia atsižvelgti į dažną greitėjimą ir lėtėjimą.
Pasirinkimas tik pagal bėgio plotį
Vienos serijos 25 mm bėgio keliamoji galia negali būti tokia pati kaip kito 25 mm bėgio. Visada patikrinkite dinaminę apkrovą, statinę apkrovą ir momento įvertinimą iš katalogo.
Išvada
Pasirinkus apkrovą alinijinis kreipiamasis bėgis ir vežimėlisCNC ir automatizavimo sistemoms reikia ne tik didesnio bėgio pasirinkimo. Patikimas pasirinkimas turėtų būti pagrįstas realia judančiomis masėmis, pagreičiu, apkrovos kryptimi, momentine apkrova, darbo sąlygomis, statiniu saugos koeficientu ir dinamine tarnavimo trukme.
Šviesos automatizavimo sistemoms gali pakakti standartinio rutulio{0}}tipo vadovo. CNC staklėms, portalinėms sistemoms, didelės spartos moduliams-ar sunkiems pjovimo darbams reikalingas didesnis standumas, didesnis atsparumas momentams ir didesnės saugos atsargos.
Gerai{0}}parinkta linijinė kreiptuvo sistema padeda mašinai veikti sklandžiai, išlaikyti tikslumą, sumažinti priežiūros problemų ir pailginti tarnavimo laiką. Siekiant geriausių rezultatų, galutinis pasirinkimas visada turi būti patikrintas pagal gamintojo katalogo duomenis ir faktines įrangos darbo sąlygas.
Turėdama daugiau nei 20 metų gamybos patirtį, DLY teikia linijinius kreipiamuosius bėgius ir vežimėlius CNC staklėms, automatikos įrangai ir pramoninėms judesių sistemoms. Nuo standartinių rutulinių-tipo kreiptuvų iki sunkiųjų-apkrovos ritinėlių kreipiamųjų, DLY palaiko pasaulinius platintojus, OĮG ir mašinų gamintojus, teikiant stabilią kokybę, tiesioginį gamyklos-tiekimą ir inžinerinį palaikymą.
Susisiekite su DLYapkrovos skaičiavimo palaikymui, bėgių dydžio rekomendacijoms ir tiesioginiams gamyklos -CNC ir automatizavimo sistemų sprendimams.
