سواء كنت جديدًا في تصميم وتحديد حجم أنظمة الحركة الخطية، أو كنت بحاجة فقط إلى مراجعة سريعة، فقد جمعنا جميع المقالات التي تغطي المفاهيم الميكانيكية المستخدمة في أنظمة الحركة الخطية ووضعناها معًا هنا، كنوع من دليل مرجعي "أساسيات الحركة الخطية".

بخلاف قوائم المقالات المُنتقاة التي تتناول تحديد المقاسات واختيار منتجات مُحددة، مثل براغي الكرات، تتناول المقالات أدناه مواضيع أساسية أكثر، مثل إجهاد التلامس هيرتز، والالتواء، والفرق بين العزم والدوران. ورغم أنك قد لا تستخدم كل هذه المفاهيم في كل مشروع تصميم وتحديد مقاسات الحركة الخطية، إلا أن فهم هذه المفاهيم الأساسية سيساعدك على اتخاذ خيارات تصميم أكثر متانة وفعالية من حيث التكلفة.

درجات الحرية

قد تمتلك بعض الأنظمة متعددة المحاور ست درجات حرية وسبعة محاور حركة (أو أكثر). تشرح هذه المقالة الفرق بين "محاور الحركة" و"درجات الحرية"، وأهمية هذا الفرق.

أنظمة الإحداثيات الديكارتية مقابل أنظمة الإحداثيات القطبية

في الحركة الخطية، نستخدم عادةً نظام الإحداثيات الديكارتية، لكن بعض التطبيقات - وخاصةً تلك التي تستخدم الروبوتات المفصلية - تستخدم نظام الإحداثيات القطبية. في هذه المقالة الأساسية عن الحركة الخطية، نشرح كيفية عمل كل نظام إحداثيات، والاختلافات بينهما، وكيفية التحويل من نظام إلى آخر.

العزم أم عزم الدوران - أيهما أريد؟

يمكن للقوة المؤثرة عن بُعد أن تُحدث عزمًا أو عزم دوران. قوة العزم ثابتة، بينما عزم الدوران يُسبب دوران العنصر، لذا من المهم معرفة الفرق بينهما وما الذي يُسبب كلًا منهما.

الدوران، والميل، والانحراف

تُعرَّف القوى الدورانية بأنها قوى الميلان، والدوران حول المحور، والانحراف، وذلك بناءً على المحور الذي يدور حوله النظام. بالنسبة للموجهات الخطية، يمكن أن تتسبب قوى الميلان، والدوران حول المحور، والانحراف في حدوث انحرافات وأخطاء في الحركة.

إجهادات التلامس بالهرتز

عندما يكون سطحان ذوا أنصاف أقطار مختلفة في حالة تلامس ويتم تطبيق حمل، تتشكل منطقة تلامس صغيرة جدًا، وتتعرض الأسطح لإجهادات تلامس هيرتز، والتي لها تأثير كبير على قدرة التحميل الديناميكي للمحمل وعمر L10.

مطابقة الكرة

يتحدد موقع وشكل منطقة التلامس بين الكرة (أو الأسطوانة) ومجرى الكرات بدرجة تطابق السطحين. يُعد فهم تطابق الكرة أمرًا بالغ الأهمية، لارتباطه الوثيق بمقدار إجهاد هيرتز الذي يتعرض له المحمل.

الانزلاق التفاضلي

نظراً لأن منطقة التلامس بين الكرة (أو البكرة) الحاملة للحمل ومجرى دورانها بيضاوية الشكل، فإن السرعة تختلف عند نقاط مختلفة على طول منطقة التلامس، مما يؤدي إلى انزلاق الكرة أو البكرة بدلاً من دورانها بشكل كامل. ويرتبط هذا الانزلاق التفاضلي ارتباطاً مباشراً بالاحتكاك والحرارة وعمر المحمل.

علم الاحتكاك: الاحتكاك، والتشحيم، والتآكل

يساعد التشحيم على تقليل الاحتكاك في المحامل الخطية، وهو السبب الرئيسي للتآكل، وفي كثير من الحالات، للعطل. علم الاحتكاك هو دراسة الاحتكاك والتشحيم والتآكل، ويشرح العلاقة المعقدة بينها.

الإجهاد والتوتر

تؤدي أحمال الشد والضغط في أنظمة الحركة الخطية إلى إجهاد وانفعال في المواد. وتكتسب هذه المفاهيم أهمية خاصة بالنسبة للمكونات مثل أدوات التثبيت، التي قد تصل إلى حدّها الأقصى أو حدّ مقاومتها للشد قبل ظهور أي علامات أخرى للتلف في النظام.

الصلابة والانحراف

قد يؤدي الانحراف في أنظمة الحركة الخطية إلى عدم محاذاة المكونات، وقوى زائدة، وتآكل مبكر، وفشل. في هذه المقالة، نتناول العلاقة بين صلابة المادة وانحرافها، وكيف تختلف الصلابة عن القوة.

التواء

تتعرض الأعمدة في براغي الكرات والبكرات وعلب التروس والمحركات لالتواء كبير، مما يُسبب إجهادًا وإجهادًا قصيًا في العمود. تشرح هذه المقالة تأثيرات الإجهاد والإجهاد القصي، وكيفية تحديد متى يبدأ العمود بالخضوع.

صلابة المادة

تُعدّ صلابة العمود أو سطح المحمل عاملاً أساسياً في قدرته على تحمل الأحمال وعمره الافتراضي. في هذه المقالة، نشرح الطرق المختلفة لاختبار وتحديد الصلابة.

القصور الذاتي مقابل الزخم

يُستخدم مصطلحا "القصور الذاتي" و"الزخم" بشكل متبادل في الحركة الخطية، إلا أنهما يؤثران بشكل مختلف على أداء النظام. تشرح هذه المقالة الأساسية عن الحركة الخطية الفرق بينهما وكيفية استخدام كل منهما في تصميم وتحديد أبعاد الحركة الخطية.