بما في ذلك الروبوتات الكارتيزية، وأنظمة البوابات، وطاولات XY.
تتعرض الموجهات والأنظمة الخطية عادةً لقوى خطية ناتجة عن أحمال رأسية وعلوية وجانبية، بالإضافة إلى قوى دورانية ناتجة عن أحمال معلقة. تُعرَّف القوى الدورانية - والتي تُسمى أيضًا قوى العزم - عادةً بأنها دوران حول محور الدوران، وانحرافه، وميله، وذلك بناءً على المحور الذي يحاول النظام الدوران حوله.
لتحديد الدوران والانحراف والانعطاف في الأنظمة الخطية، نحتاج أولاً إلى تحديد المحاور الرئيسية الثلاثة: X و Y و Z.
يُعرَّف محورا المستوى الأفقي عادةً بالرمزين X و Y، حيث يُمثِّل المحور X اتجاه الحركة. أما المحور Y فهو عمودي على اتجاه الحركة ويقع أيضًا في المستوى الأفقي. بينما المحور Z عمودي على كلٍّ من المحورين X و Y، ولكنه يقع في المستوى الرأسي. (لتحديد الاتجاه الموجب للمحور Z، استخدم قاعدة اليد اليمنى: وجّه إصبع السبابة نحو الاتجاه الموجب للمحور X، ثم لفّه نحو الاتجاه الموجب للمحور Y، وسيشير الإبهام إلى الاتجاه الموجب للمحور Z).
الدوران، والميل، والانعراج هي قوى دورانية، أو عزوم، حول المحاور X وY وZ. ومثل القوى الخطية البحتة، يجب أخذ قوى العزم هذه في الاعتبار عند حساب عمر المحامل أو تحديد مدى ملاءمة النظام الخطي لتحمل الأحمال الساكنة.
الدوران: عزم الدوران هو قوة تحاول إحداث دوران لنظام حول محوره السيني، من جانب إلى آخر. ومن الأمثلة الجيدة على الدوران ميلان الطائرة.
الميل: يحاول عزم الميل إحداث دوران لنظام حول محوره Y، من الأمام إلى الخلف. لتصور الميل، تخيل مقدمة طائرة تشير إلى الأسفل أو الأعلى.
الانحراف: يحدث الانحراف عندما تحاول قوة ما إحداث دوران لنظام حول محوره Z. لتوضيح الانحراف، تخيل طائرة نموذجية معلقة بخيط. إذا هبت الرياح في اتجاه معين، ستبقى أجنحة الطائرة ومقدمتها مستوية (بدون ميلان أو تذبذب)، لكنها ستدور حول الخيط الذي عُلقت به. هذا هو الانحراف.
يؤدي كل من عزم الدوران والانحراف إلى وضع أحمال زائدة على الكرات الموجودة في نهايات المحمل الخطي، وهي حالة يشار إليها أحيانًا باسم التحميل الحافي.
كيفية مواجهة لحظات الدوران والانحراف والانعطاف
تتمتع الموجهات والأنظمة الخطية بقدرات أعلى على تحمل القوى الخطية البحتة مقارنةً بقوى العزم، لذا فإن تحويل قوى العزم إلى قوى خطية يُمكن أن يُطيل عمر المحامل ويُقلل الانحراف بشكل ملحوظ. بالنسبة لعزوم الدوران، يُمكن تحقيق ذلك باستخدام موجهين خطيين متوازيين، مع محمل واحد أو محملين لكل موجه. هذا يُحوّل قوى عزم الدوران إلى أحمال هبوطية وأحمال رفع بحتة على كل محمل.
وبالمثل، فإن استخدام محملين على دليل واحد يمكن أن يلغي قوى عزم الميل، محولاً إياها إلى أحمال هبوطية وأحمال رفع خالصة على كل محمل. كما أن استخدام محملين على دليل واحد يقاوم قوى عزم الانعراج، ولكن في هذه الحالة، تكون القوى الناتجة قوى جانبية على كل محمل.
تاريخ النشر: 2 نوفمبر 2020





