تكامل المحرك اللولبي الخارجي، وتكامل المحرك اللولبي غير المقيد، وتكامل المحرك اللولبي المقيد

غالبًا ما تُدار مجموعات الكرات والبراغي اللولبية بواسطة محرك موصول مباشرةً بعمود البرغي عبر وصلة. ورغم بساطة هذا الترتيب وسهولة صيانته، إلا أن إضافة عنصر ميكانيكي غير صلب (الوصلة) قد يُسبب التواءً في الحركة، وارتدادًا، وتخلفًا في الحركة، وكلها عوامل تؤثر على دقة التموضع وقابلية التكرار. كما تُضيف الوصلة طولًا، وتُقلل من صلابة النظام، وتزيد من قصوره الذاتي. ولتجنب هذه المشاكل المحتملة، يُمكن الاستغناء عن الوصلة الخارجية ودمج البرغي مباشرةً في المحرك.

تتوفر مجموعات المحرك واللولب المتكاملة بتكوينات وتصاميم متنوعة. يمكن أن يكون المحرك من نوع سيرفو أو محرك خطوي، ويمكن أن يكون اللولب من نوع لولب كروي أو لولب رصاصي، على الرغم من أن التكوينات الأكثر شيوعًا تجمع بين لولب رصاصي ومحرك خطوي أو لولب كروي ومحرك سيرفو.

دمج المحرك الخارجي مع البرغي

يستخدم أحد أكثر التصاميم المتكاملة شيوعًا محركًا ذو عمود مجوف، حيث يُدمج لولب القيادة مباشرةً في المحرك. يُصنع اللولب بحيث يتلاءم أحد طرفيه مع التجويف الداخلي للمحرك، ويُثبّت الطرف الآخر إما بشكل دائم في تجويف المحرك عن طريق اللحام أو مادة لاصقة، أو يُثبّت بواسطة برغي. يسمح توصيل عمود اللولب بتجويف المحرك بواسطة برغي بتفكيك المكونات للصيانة، ويتيح استبدال أيٍّ منها (بدلًا من استبدال المجموعة بأكملها)، إلا أن هذه الطريقة قد تُؤدي إلى فقدان المحاذاة والصلابة مع مرور الوقت.

بغض النظر عن طريقة توصيل عمود البرغي بالمحرك، يُشار عادةً إلى هذه الطريقة في دمج المحرك والبرغي بالتصميم "الخارجي" لأن صامولة البرغي الكروي أو صامولة البرغي الرئيسي تبقى خارج المحرك. وكما هو الحال في نظام البرغي والمحرك التقليدي، يتسبب دوران المحرك في دوران البرغي، مما يدفع الصامولة (والحمل) للأمام على طول عمود البرغي.

على الرغم من أن التطبيقات ذات الأشواط القصيرة والأحمال الخفيفة يمكن أن تعمل أحيانًا بدون دعم إضافي للبرغي (ترتيب ثابت حر بشكل أساسي) أو بدون أدلة خطية، إلا أن معظم التطبيقات ستتطلب دعمًا للطرف المقابل للبرغي واستخدام أدلة خطية لمنع الأحمال الشعاعية على البرغي.

تكامل المحرك والبرغي غير المقيد

في طريقة التكامل غير المقيدة، تُدمج صامولة الكرة أو صامولة اللولب الرئيسي في المحرك (أو تُثبّت على واجهته) ولا تتحرك على طول اللولب. بدلاً من ذلك، يُمنع اللولب من الدوران (عادةً بواسطة الحمل المُثبّت)، وعندما يدور المحرك والصامولة، يتحرك اللولب بشكل خطي ذهابًا وإيابًا "عبر" مجموعة المحرك والصامولة. في هذا التصميم، يوفر التصميم غير المقيد نسبة شوط أفضل إلى الطول الكلي، شريطة أن يسمح التصميم بامتداد اللولب خارج الجزء الخلفي من المحرك.

بدلاً من ذلك، إذا تم تثبيت البرغي بحيث لا يتحرك، يصبح التصميم في جوهره تصميم صامولة مُدارة، حيث يتسبب دوران المحرك في تحرك مجموعة المحرك والصامولة ذهابًا وإيابًا على طول البرغي الثابت. ومثل مجموعة الصامولة المُدارة التقليدية، يسمح هذا التصميم بسرعات حركة أعلى، نظرًا للتخلص شبه التام من اهتزاز البرغي. كما يسمح بتركيب عدة مجموعات من المحرك والصامولة على نفس عمود البرغي وتشغيلها بشكل مستقل.

دمج المحرك اللولبي المقيد

يُعدّ التصميم المُثبّت أحد أشكال تصميم المحرك والبرغي المذكور أعلاه. وكما هو الحال في التصميم غير المُثبّت، تُدمج الصامولة مباشرةً في المحرك، ولكن يُربط عمود مُسنّن بالبرغي، مما يمنع البرغي من الدوران ويُنتج حركة خطية عند دوران المحرك.

في هذا التصميم، يمتد البرغي وينكمش من أحد طرفي التجميع دون وجود دعامة. يُعدّ التصميم المُثبّت نسخةً أكثر إحكامًا من مشغل قضيب الدفع، مما يجعله الأنسب لتطبيقات الدفع أو الضغط حيث يكون الحمل مُوجّهًا ولا توجد قوة شعاعية على البرغي.