تتعرض أنظمة الحركة الخطية لمجموعة من البيئات الصناعية القاسية. ويمكن للتحديد الدقيق واختيار مكونات نظام الحركة، بالإضافة إلى مراجعة هندسية مدروسة، أن يقلل من المخاطر في الظروف الصناعية القاسية.

تُعدّ فهم الظروف البيئية التي سيعمل النظام في ظلها خطوةً أساسيةً في تصميم أي نظام حركة خطية ميكانيكية. تشمل اعتبارات التصميم الرئيسية: درجات الحرارة، ومستويات الغبار والأوساخ، والتعرض للمواد الكيميائية، وعمليات التنظيف، والاهتزازات وأحمال الصدمات، والإشعاع، بالإضافة إلى أي عوامل بيئية أخرى ذات صلة قد يتعرض لها نظام الحركة. احرص على توثيق هذه العوامل الرئيسية قبل اختيار المواد. اجمع البيانات الفعلية وادرس رموز الأعطال للمنتجات السابقة لضمان العمل بناءً على حقائق لا آراء.

استفد من خبرة سلسلة التوريد لديك لاختيار مكونات الحركة الخطية المناسبة، وذلك باختيار المواد والطلاءات ومواد التشحيم الملائمة بناءً على البيانات التي جمعتها. بعد ذلك، ضع خطة اختبار قوية للتحقق من صحة الاختبارات، تشمل اختبارات المتانة والاختبارات البيئية، لضمان أن المواد التي اخترتها ستوفر العمر الافتراضي وكفاءة الخدمة المتوقعة. ضع في اعتبارك أيضًا استخدام اختبارات العمر المتسارع للغاية (HALT)، التي توفر ضغوطًا بيئية متزايدة الشدة، تصل إلى مستوى يتجاوز بكثير ما ستواجهه المعدات أثناء التشغيل. عادةً ما تُجرى اختبارات HALT خلال مرحلة التطوير لاستبعاد مشاكل التصميم والمكونات غير الفعالة.

اختيار المكونات بناءً على الاعتبارات البيئية
يُسهّل جيل جديد من أدوات تحديد المقاسات واختيار المكونات عبر الإنترنت عملية اختيار المواد المناسبة لمراعاة الجوانب البيئية لتصميم أنظمة الحركة الخطية. ما عليك سوى إدخال معايير التطبيق الرئيسية التي تُدخلها الأداة في الحسابات، مثل حمل/عمر المحمل الخطي، وحمل/عمر لولب الكرات، والسرعة الحرجة للولب. كما يمكنك إدخال الظروف البيئية الحاسمة لاختيار المادة المناسبة، واستراتيجية التغطية، ونظام التشحيم. على سبيل المثال، يمكنك تحديد ما يلي:

• رذاذ الماء/المواد الكيميائية/الضباب
• تطبيق الضغط/التأثير/الاهتزاز
• عدد جزيئات الغبار من متوسط ​​إلى كثيف
• غسيل بالضغط العالي/درجة الحرارة العالية
• تناثر الماء/المواد الكيميائية،
• غرفة نظيفة

سيقترح التطبيق ميزات الانزلاق الخطي - مثل الطلاء بالكروم، أو مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ، أو محامل البوليمر البسيطة لمعالجة الظروف البيئية.

ميزات المكونات
يدعم دليل الكرة أو سكة المحمل، أو العمود، أو السطح المصنوع من الألومنيوم، المحمل، وهو متوفر عادةً من الفولاذ القياسي، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو مطلي بمادة أرمولوي، أو مطلي بالكروم. توفر المحامل الخطية قدرة تحمل الأحمال وعزوم الدوران للنظام. تشمل الأمثلة محامل جلبة الكرة الخطية ذات السكة الدائرية، وقضبان التوجيه، وأدلة العجلات، أو أدلة البوليمر. يتوفر معظمها كمحامل خطية قياسية، أو مقاومة للتآكل، أو محامل بوليمرية بسيطة. تتوفر خيارات التثبيت للمسامير والصواميل التي تربط الوحدة الخطية عادةً من الفولاذ القياسي أو الفولاذ المقاوم للصدأ. يوفر غطاء الحماية أو مانع التسرب للوحدة الخطية خيارات تتراوح من عدم وجود غطاء على الإطلاق، إلى المنفاخ، أو الغطاء الواقي، أو الغطاء المغلق (مانع تسرب مثالي). أخيرًا، تتوفر خيارات الشحم القياسي أو شحم غرف التنظيف لتزييت الوحدة الخطية.

1 • حلول بيئية: نظيفة—تتميز هذه البيئة بأنها بيئة ورشة ميكانيكية. من المتوقع وجود بعض الجزيئات المحمولة جواً ودرجة معينة من الرطوبة؛ ومع ذلك، عادةً ما يعمل الأفراد في هذه البيئة دون أي شكل من أشكال معدات الحماية (الأقنعة، وأجهزة التنفس، وأغطية الغبار أو المواد الكيميائية).

حل:
• دليل الكرة: قياسي
• محمل خطي: ​​قياسي
• المكونات: قياسية
• الغطاء: بدون غطاء
• التشحيم: شحم قياسي

سبب اختيار هذه المجموعة من الحلول:تعتبر قطع الألمنيوم والفولاذ القياسية مقبولة في هذه البيئات حيث لا يوجد قلق كبير بشأن الجسيمات أو التآكل.

2 • عدد جزيئات الغبار من متوسط ​​إلى كثيفتتميز هذه البيئة بوجود كمية كافية من الجسيمات المحمولة جواً، مما يستدعي ارتداء العامل نوعاً من وسائل الحماية التنفسية. وتُعد مصانع الورق والمصانع التي تضم آلات تلميع صناعية ضخمة أمثلة على البيئات التي تشهد تركيزاً عالياً من جسيمات الغبار.

حل:
• دليل الكرة: قياسي
• محمل خطي: ​​قياسي
• المكونات: قياسية
• الغطاء: مغلق (مثالي)، قد يكون الكفن أو المنفاخ مقبولاً
• التشحيم: قياسي

سبب اختيار هذه المجموعة من الحلول:تُعدّ المكونات الفولاذية القياسية مقبولة لعدم وجود مخاوف بشأن التآكل. بل يكمن القلق في منع دخول الجسيمات إلى المحمل، ومسارات توجيه الكرات، وآلية الدفع (التي قد تكون لولبية أو حزامية). بالنسبة للجسيمات الكبيرة، قد يكون غطاء منفاخ أو غطاء من الألومنيوم مناسبًا. أما بالنسبة للجسيمات الدقيقة، فيجب أن يحتوي نظام الحركة الخطية على نظام إحكام قوي يحمي الأجزاء الداخلية المذكورة أعلاه. هناك خياران لهذا النوع من الإحكام. الأول هو مانع تسرب مغناطيسي يتكون من أشرطة مغناطيسية من الفولاذ المقاوم للصدأ تمتد من أحد طرفي القناة في نظام الدعم الهيكلي إلى الطرف الآخر. تُثبّت الأشرطة على الأغطية الطرفية وتُحمّل بنابض للحفاظ على الشد. تمر هذه الأشرطة عبر تجويف في العربة بحيث يرتفع الشريط عن المغناطيسات أمام العربة وخلفها مباشرةً أثناء مرورها في النظام. أما تقنية الإحكام الثانية المحتملة، وهي أشرطة الغطاء البلاستيكية، فتستخدم شرائط مطاطية مرنة تتشابك مع قاعدة البثق، مثل كيس تجميد بسحاب. تُشكل أشكال التزاوج بين اللسان والأخدود ختمًا متاهة يمنع دخول الجسيمات.

3 • رذاذ الماء / المواد الكيميائيةح - تمثل هذه البيئة حالة قد يتعرض فيها المنتج لرذاذ متقطع من السوائل. على سبيل المثال، في تطبيقات الطباعة الكبيرة، حيث يتم تغيير خزانات الحبر بشكل دوري، مما قد يؤدي إلى انسكاب عرضي. قد يكون تلامس السائل مع الموجهات الخطية في هذه البيئة ناتجًا عن سوء التعامل مع المنتج أو وجود مكونات خارج موضعها، ولكنه عادةً لا يُعد جزءًا من عملية التطبيق العادية.

حل:
• دليل الكرة: مطلي بالكروم
• محمل خطي: ​​مقاوم للتآكل
• المكونات المعدنية: فولاذ مقاوم للصدأ
• الغطاء: مغلق (مثالي) أو قد يكون الغطاء القابل للطي مقبولاً
• التشحيم: قياسي

سبب اختيار هذه المجموعة من الحلول:في هذه التطبيقات، يجب أن تكون أدلة الكرات والمحامل الخطية مقاومة للتآكل. بالنسبة لتقنية محامل القضبان الدائرية، يعني هذا استخدام أعمدة مطلية بالكروم أو مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 440C. يجب أن تحتوي المحامل الخطية على صفائح محامل مطلية بالكروم وكرات من الفولاذ المقاوم للصدأ. عادةً ما يؤدي استخدام محامل الكرات والأعمدة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأقل صلابة إلى انخفاض الحمل بنسبة 30%، وهو ما يجب مراعاته عند التصميم. بالنسبة لمحامل القضبان ذات المقطع الجانبي، يُوصى باستخدام طلاء كروم رقيق وكثيف، مثل Duralloy. تُعد المحامل البسيطة، والتي يُشار إليها غالبًا باسم أدلة المنشور، بديلاً لمحامل العناصر الدوارة. أدلة المنشور مصنوعة من بوليمر مُهندس يتميز بمقاومة عالية للتآكل الكيميائي. بالنسبة للعزل، قد تكون المنافيخ كافية حسب شدة تناثر المواد الكيميائية، ولكن الوحدة المُحكمة الإغلاق تمامًا هي الأمثل.

4 • رش/ضباب كيميائي مائيتُعدّ هذه الحالة أشدّ وطأةً من البيئة الموصوفة سابقًا. ففيها، يُشكّل الرذاذ أو الضباب جزءًا من العملية، وتتعرّض الموجهات الخطية له مباشرةً. ويمكن وصفها أيضًا بأنها بيئة تكثيف، كما هو الحال في تطبيقات التبريد. ويندرج ضمن هذه الفئة أيضًا رذاذ سائل التبريد المُنتشر على أجزاء الآلة أثناء التصنيع. في هذه الحالة، ستكون المحامل والموجهات على اتصال مباشر بالسائل في حال عدم وجود حماية ميكانيكية.

حل:
• دليل الكرة: مطلي بالكروم
• محمل خطي: ​​مقاوم للتآكل
• المكونات المعدنية: فولاذ مقاوم للصدأ
• الغلاف: مرفق
• التشحيم: قياسي

سبب اختيار هذه المجموعة من الحلول:في هذه التطبيقات، يُعدّ استخدام وحدة محكمة الإغلاق تمامًا أمرًا ضروريًا. ونظرًا لخطورة الرش الكيميائي، يُنصح بشدة بتجنب تقنية محامل العناصر الدوارة واستخدام محامل موجهة بالمنشور كما ذُكر سابقًا. وللسبب نفسه، يُفضّل تجنب نظام محرك لولبي كروي قدر الإمكان في هذه البيئات. وبدلًا من ذلك، يُعدّ نظام محرك سير من البولي يوريثان أكثر ملاءمةً للتعامل مع البيئة الكيميائية المسببة للتآكل.

5 • غسيل بالضغط العالي ودرجة الحرارة العاليةيصف هذا السياق عادةً تطبيقات معالجة الأغذية. هنا، قد تُغسل المعدات تحت ضغط عالٍ وبشكل متكرر. لن تكون الشرائح ملامسة للسوائل فحسب، بل ستتعرض أيضًا لقوة كبيرة من عملية التنظيف.

حل:
• دليل الكرة: مطلي بالكروم
• محمل خطي: ​​مقاوم للتآكل
• المكونات المعدنية: فولاذ مقاوم للصدأ
• الغطاء: بدون غطاء
• التشحيم: شحم قياسي أو، ربما، شحم صالح للاستخدام في الأغذية أو شحم يتحمل درجات الحرارة العالية

سبب اختيار هذه المجموعة من الحلول:ستؤدي بيئة الغسيل إلى صدأ الأجزاء الفولاذية القياسية. لذا، يُنصح باستخدام محامل وموجهات كروية مطلية بالكروم ومقاومة للتآكل، بالإضافة إلى قطع معدنية من الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن استخدام الموجهات المنشورية، ولكن يُفضل تجنبها في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية نظرًا لمادتها البوليمرية التي لا تتمتع بمقاومة حرارية مماثلة لعناصر التدحرج المعدنية. يجب أن تكون الوحدة الخطية مفتوحة (بدون مانع تسرب) ومزودة بفتحات تنظيف أو ثقوب تصريف لإزالة سائل الغسيل. في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية، يمكن استخدام شحم خاص مقاوم للحرارة العالية. في هذه الحالات، يجب إزالة جميع موانع التسرب والعناصر البلاستيكية الأخرى من النظام.

6 • غرفة نظيفة— هنا نشير بشكل عام إلى بيئة غرفة نظيفة من الفئة ISO 3 (يشار إليها أحيانًا باسم الفئة 1000)، على الرغم من أنه يمكن تهيئة بعض عائلات منتجات الوحدات الخطية لبيئة غرفة نظيفة من الفئة 100.

حل:
• دليل الكرة: مطلي بالكروم
• محمل خطي: ​​مقاوم للتآكل بالإضافة إلى إمكانية إزالة الأختام/الماسحات
• المكونات المعدنية: فولاذ مقاوم للصدأ
• الغطاء: بدون غطاء
• التشحيم: شحم غرف نظيفة

سبب اختيار هذه المجموعة من الحلول:في بيئات الغرف النظيفة، يجب أن يكون الانزلاق الخطي خالياً من الجسيمات الناتجة عن حركته. يلزم استخدام طلاءات معدنية لمنع الصدأ. كما يجب إزالة جميع عناصر الانزلاق من النظام الخطي، أي إزالة جميع موانع التسرب/الماسحات من أدلة المحامل، وإزالة أي غطاء عن الوحدة الخطية. يُنصح باستخدام شحم خاص مُصنّف للاستخدام في الغرف النظيفة.

7 • تأثير/ضغط/اهتزازيتميز هذا التطبيق عادةً بعدة عمليات مختلفة. وتندرج ضمن هذه الفئة الهزازات والطاولات الاهتزازية المرتبطة عادةً بمعدات الفرز. كما تُعتبر تطبيقات الضغط التي تُحمّل العربات أو السروج بأحمال أعلى من المعتاد نتيجةً لديناميكيات الصدمة الأولية جزءًا من هذه الفئة من التطبيقات.

حل:
• دليل الكرة: قياسي
• محمل خطي: ​​محمل انزلاقي بوليمري
• المكونات: قياسية
• الغطاء: اختياري
• التشحيم: قياسي

سبب اختيار هذه المجموعة من الحلول:تُعدّ البطانات المصنوعة من البوليمر، والتي تُسمى أيضًا أدلة المنشور كما ذُكر سابقًا، أكثر فعالية في التعامل مع أحمال الصدمات العالية من العناصر الدوارة. ففي مثل هذه الظروف، قد تتشقق العناصر الدوارة أو تُعطّل مساراتها بسبب تلامسها المباشر مع سطح المحمل. أما أدلة المنشور، فتُتيح توزيعًا متساويًا للحمل على السطح الأملس، وهو ما يُعدّ مثاليًا في حالات الاهتزاز. ويمكن استخدام أدلة المنشور مع غطاء، إذا لزم الأمر، وذلك حسب كمية الجسيمات العالقة.