Lineaariliikejärjestelmät altistuvat erilaisille äärimmäisille teollisuusympäristöille. Liikejärjestelmän komponenttien huolellinen määrittely ja valinta sekä harkittu tekninen tarkastelu voivat lieventää riskejä ankarissa teollisuusolosuhteissa.

Kriittinen vaihe minkä tahansa mekaanisen lineaariliikejärjestelmän suunnittelussa on ymmärtää ympäristöolosuhteet, joissa järjestelmä toimii. Keskeisiä suunnittelunäkökohtia ovat: lämpötilat, pöly- ja likapitoisuus, kemikaalialtistus, pesuprosessit, tärinä- ja iskukuormitus, säteily sekä kaikki muut olennaiset ympäristötekijät, joihin liikejärjestelmä voi kohdata. Muista dokumentoida nämä keskeiset tekijät ennen materiaalin valintaa. Kerää todelliset tiedot ja tutki aiempien tuotteiden vikakoodeja varmistaaksesi, että työskentelet faktojen etkä mielipiteiden perusteella.

Hyödynnä toimitusketjusi sovellusosaamista valitaksesi sopivat lineaariliikkeen komponentit valitsemalla sopivat materiaalit, pinnoitteet ja voiteluaineet keräämiesi tietojen perusteella. Seuraavaksi kehitä vankka testivalidointisuunnitelma, joka sisältää sekä kestävyys- että ympäristötestauksen varmistaaksesi, että valitsemasi materiaalit tarjoavat odotetun käyttöiän ja huollettavuuden. Harkitse myös erittäin kiihdytettyä käyttöikätestausta (HALT), jossa käytetään asteittain ankarampia ympäristörasitustasoja, jotka ylittävät huomattavasti laitteen käytössä kohtaaman rasituksen. HALT suoritetaan yleensä kehitysvaiheessa suunnitteluongelmien ja marginaalisten komponenttien karsimiseksi.

Komponenttien valinta ympäristönäkökohtien perusteella
Uuden sukupolven verkkopohjaiset mitoitus- ja valintatyökalut yksinkertaistavat sopivien komponenttimateriaalien valintaa lineaariliikejärjestelmän suunnittelun ympäristönäkökohtien huomioon ottamiseksi. Syötät työkalun laskelmiin syöttämät keskeiset sovellusparametrit, kuten lineaarilaakerin kuormitus/käyttöikä, kuularuuvin kuormitus/käyttöikä ja kuularuuvin kriittinen nopeus. Syötät myös ympäristöolosuhteet, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä oikean materiaalin, peitestrategian ja voitelujärjestelmän valinnassa. Voit esimerkiksi valita:

• Vesi-/kemikaaliruisku/sumu
• Isku-/puristussovellus/tärinä
• Kohtalainen tai runsas pölyhiukkasten määrä
• Korkeapaine-/lämpötilapesu
• Vesi-/kemikaaliroiskeet,
• Puhdas huone

Sovellus suosittelee lineaarisia liukuominaisuuksia, kuten kromipinnoitusta, ruostumattomasta teräksestä valmistettuja komponentteja tai polymeerisiä liukulaakereita, ympäristöolosuhteiden huomioon ottamiseksi.

Komponenttien ominaisuudet
Kuulaohjain tai laakerikisko, akseli tai alumiinipinta tukee laakeria ja on tyypillisesti saatavana vakioteräksestä, ruostumattomasta teräksestä, Armoloy-pinnoitteesta tai kromatusta teräksestä. Lineaarilaakerit tarjoavat järjestelmän kuormitus- ja momenttikuormituskyvyn. Esimerkkejä ovat pyörökiskoiset lineaaripallolaakerit, profiilikiskot, pyöränohjaimet tai polymeeriohjaimet. Useimmat ovat saatavana vakiomuotoisina, korroosionkestävinä ("CR") lineaarilaakereina tai polymeeriliukulaakereina. Lineaariyksikköä yhteen pitävien ruuvien, pulttien ja muttereiden metalliosat ovat yleensä saatavilla vakiona tai ruostumattomasta teräksestä. Lineaariyksikön tiivistys- tai suojapäällyste tarjoaa vaihtoehtoja aina ilman päällystettä palje-, suojus- tai suljettuun päällysteen (ihanteellinen tiiviste) käyttöön. Lopuksi lineaariyksikön voiteluun on saatavilla vakiorasva- tai puhdastilarasvavaihtoehtoja.

1 • Ratkaisut ympäristön mukaan: Puhdas—Tämä ympäristö on konepajaympäristö. Ilmassa voi olla hiukkasia ja jonkin verran kosteutta, mutta henkilöstö työskentelee tyypillisesti tällaisessa ympäristössä ilman minkäänlaisia ​​suojavarusteita (naamaria, hengityssuojainta, paikallisia pöly- tai kemikaalihuppuja).

Ratkaisu:
• Pallonohjain: Vakio
• Lineaarilaakeri: Vakio
• Laitteisto: Vakio
• Kansi: Ei kantta
• Voitelu: Vakiorasva

Syy tähän ratkaisukokonaisuuteen:Näissä ympäristöissä voidaan käyttää tavallisia alumiini- ja teräsosia, koska hiukkasten tai korroosion vaara on vähäinen.

2 • Kohtalainen tai runsas pölyhiukkasten määrä—Tässä ympäristössä on niin paljon ilmassa olevia hiukkasia, että käyttäjän on käytettävä jonkinlaista hengityssuojainta. Paperitehtaat ja tehtaat, joissa on suuret teolliset kiillotuskoneet, ovat esimerkkejä ympäristöistä, joissa pölyhiukkasten määrä on korkea.

Ratkaisu:
• Pallonohjain: Vakio
• Lineaarilaakeri: Vakio
• Laitteisto: Vakio
• Kansi: Suljettu (ihannetapauksessa), suojakuori tai palje voi olla hyväksyttävä
• Voitelu: Vakio

Syy tähän ratkaisukokonaisuuteen:Standardin mukaiset teräskomponentit ovat hyväksyttäviä, koska syövyttävyydestä ei ole huolta. Pikemminkin huolenaiheena on estää hiukkasten pääsy laakeriin, kuulan johdekiskoihin ja käyttömekanismiin (joka voi olla ruuvi tai hihna). Suurille hiukkasille paljekansi tai alumiininen suojakansi voi olla hyväksyttävä. Hienommille hiukkasille lineaariliikejärjestelmässä tulisi olla vankka tiivistysjärjestelmä, joka suojaa edellä mainittuja sisäosia. Tällaiselle tiivisteelle on kaksi vaihtoehtoa. Ensimmäinen on magneettinauhatiiviste, joka koostuu ruostumattomasta teräksestä valmistetuista magneettinauhoista, jotka ulottuvat rakenteellisen tukijärjestelmän kanavan toisesta päästä toiseen. Nauhat on kiinnitetty päätykansiin ja jousikuormitettu jännityksen ylläpitämiseksi. Ne kulkevat vaunun ontelon läpi, joten nauha nousee irti magneeteista juuri vaunun edessä ja takana sen liikkuessa järjestelmän poikki. Toinen mahdollinen tiivistystekniikka, muoviset suojanauhat, käyttävät joustavia kuminauhaa, jotka lukittuvat pohjaprofiiliin, kuten vetoketjullinen pakastuspussi. Yhdistyvät pontti-uraprofiilit luovat labyrinttitiivisteen, joka pitää hiukkaset ulkona.

3 • Vesi-/kemikaaliroiskeeth — Tämä ympäristö edustaa tilannetta, jossa tuote voi altistua ajoittaiselle nesteroiskeelle. Esimerkiksi suurissa tulostussovelluksissa, joissa mustesäiliöitä voidaan vaihtaa säännöllisesti, mikä johtaa satunnaiseen/vahingossa tapahtuvaan roiskumiseen. Nesteen joutuminen kosketuksiin lineaarijohteiden kanssa tässä ympäristössä voi johtua tuotteen virheellisestä käsittelystä tai vääränlaisista komponenteista, mutta se ei tyypillisesti ole osa normaalia käyttöprosessia.

Ratkaisu:
• Pallo-ohjain: Kromattu
• Lineaarilaakeri: Korroosionkestävä
• Metalliosat: Ruostumaton teräs
• Kansi: Suljettu (ihannetapauksessa) tai paljekansi voi olla hyväksyttävä
• Voitelu: Vakio

Syy tähän ratkaisukokonaisuuteen:Näissä sovelluksissa kuulalaakerien ja lineaarilaakereiden on oltava korroosionkestäviä. Pyörekiskolaakeritekniikassa tämä tarkoittaisi joko kromattua tai 440C ruostumattomasta teräksestä valmistettua akselia. Lineaarilaakereissa tulisi olla kromatut laakerilevyt ja ruostumattomasta teräksestä valmistetut kuulat. Pehmeämmät ruostumattomasta teräksestä valmistetut kuulalaakerit ja akselit vähentävät kuormitusta tyypillisesti 30 %, mikä on otettava huomioon osana suunnittelua. Profiilikiskolaakereille suositellaan ohutta, tiheää kromipinnoitetta, kuten Duralloyta. Liukulaakerit, joita usein kutsutaan prismaohjaimiksi, ovat vaihtoehto vierintälaakereille. Prismaohjaimet ovat valmistettu polymeeristä, jolla on korkea kemiallisen korroosion kestävyys. Tiivistykseen palje voi riittää kemikaaliroiskeiden vakavuudesta riippuen, mutta täysin suljettu yksikkö on ihanteellinen.

4 • Vesikemikaaliruisku/sumu— Tämä olosuhde on vakavuuden suhteen askeleen edellä aiemmin kuvattua ympäristöä. Tässä sumu tai suihku on osa prosessia, ja lineaarijohteet altistuisivat suoraan tälle elementille. Tätä voitaisiin luonnehtia myös tiivistyväksi ympäristöksi, joka muistuttaa jäähdytyssovelluksissa esiintyvää. Koneen osille prosessoinnin aikana sumuttuva jäähdytysneste kuuluu myös tähän luokkaan. Tässä ympäristöskenaariossa laakeri ja johteet ovat kosketuksissa nesteen kanssa, jos mekaanista suojausta ei ole.

Ratkaisu:
• Pallo-ohjain: Kromattu
• Lineaarilaakeri: Korroosionkestävä
• Metalliosat: Ruostumaton teräs
• Kansi: Suljettu
• Voitelu: Vakio

Syy tähän ratkaisukokonaisuuteen:Näissä sovelluksissa täysin suljettu yksikkö on välttämätön. Kemiallisen suihkun voimakkaan luonteen vuoksi on myös erittäin suositeltavaa välttää vierintälaakeritekniikkaa ja käyttää prismaohjattuja laakereita, kuten aiemmin mainittiin. Samasta syystä kuularuuvivetoista järjestelmää tulisi välttää mahdollisuuksien mukaan näissä ympäristöissä. Sen sijaan polyuretaanista valmistettu hihnakäyttöinen järjestelmä soveltuu paremmin syövyttävän kemiallisen ympäristön käsittelyyn.

5 • Korkeapaineinen lämpötila/Pesu— Tämä ympäristö kuvaa tyypillisesti elintarvikkeiden jalostussovellusta. Täällä laitteita voidaan pestä paineen alaisena melko usein. Liukukiskot eivät ole ainoastaan ​​kosketuksissa nesteen kanssa, vaan niihin kohdistuu myös huomattavaa voimaa puhdistusprosessista.

Ratkaisu:
• Pallo-ohjain: Kromattu
• Lineaarilaakeri: Korroosionkestävä
• Metalliosat: Ruostumaton teräs
• Kansi: Ei kantta
• Voitelu: Vakiovoitelu tai mahdollisesti elintarvikelaatuinen tai korkean lämpötilan rasva

Syy tähän ratkaisukokonaisuuteen:Pesuympäristö aiheuttaa standardinmukaisten teräsosien ruostumista. Kromattuja ja korroosionkestäviä laakereita ja kuulaohjaimia tulisi käyttää yhdessä ruostumattomasta teräksestä valmistettujen osien kanssa. Prismaohjaimia voidaan myös käyttää, mutta niitä tulisi välttää korkeissa lämpötiloissa niiden polymeerimateriaalin vuoksi, joka ei ole yhtä lämmönkestävä kuin metallipohjaiset vierintäelementit. Lineaariyksikön tulee olla avoin (ei tiivistystä) ja siinä tulee olla tyhjennysliittimet tai tyhjennysreiät pesunesteen poistamiseksi. Korkeissa lämpötiloissa voidaan käyttää erityistä korkean lämpötilan rasvaa. Tällaisissa korkeissa lämpötiloissa kaikki tiivisteet ja muut muoviosat tulee poistaa järjestelmästä.

6 • Puhdas huone— Tässä viitataan yleensä ISO-luokan 3 (joskus kutsutaan myös luokan 1000) puhdastilaympäristöön, vaikka jotkin lineaariyksikkötuoteperheet voidaan konfiguroida luokan 100 puhdastilaympäristöön.

Ratkaisu:
• Pallo-ohjain: Kromattu
• Lineaarilaakeri: Korroosionkestävä ja vaatii tiivisteiden/pyyhkimien poiston
• Metalliosat: Ruostumaton teräs
• Kansi: Ei kantta
• Voitelu: Puhdastilarasva

Syy tähän ratkaisukokonaisuuteen:Puhdastilaympäristöissä lineaariliukukiskon liikkeestä syntyvien hiukkasten on oltava mahdollisimman vähäisiä. Metallipinnoitteita tarvitaan ruostumisen estämiseksi. Lineaarijärjestelmästä on myös poistettava kaikki liukuvat osat. Tämä tarkoittaa, että laakereissa ei saa olla tiivisteitä/pyyhkimiä eikä lineaariyksikössä ole suojusta. On käytettävä erityistä puhdastilakäyttöön tarkoitettua rasvaa.

7 • Isku/Paine/Tärinä—Tälle sovellukselle on usein ominaista useita eri prosesseja. Lajittelulaitteisiin tyypillisesti liitetyt ravistimet ja tärypöydät kuuluvat tähän luokkaan. Puristinsovellukset, jotka kohdistavat normaalia suurempia kuormia vaunuihin tai satuloihin alkuiskudynamiikan vuoksi, katsotaan myös osaksi tätä sovellusluokkaa.

Ratkaisu:
• Pallonohjain: Vakio
• Lineaarilaakeri: Polymeerinen liukulaakeri
• Laitteisto: Vakio
• Kansi: Valinnainen
• Voitelu: Vakio

Syy tähän ratkaisukokonaisuuteen:Polymeerityyppisten holkkien, joita aiemmin mainittiin myös prismaohjaimina, käyttö kestää suuria iskukuormituksia paremmin kuin vierintäelementit. Tällaisissa olosuhteissa vierintäelementit voivat haljeta kahtia tai jumittua laakerin vierintäelementtien kiskoihin niiden pisteestä pisteeseen -kosketuksen vuoksi laakeripinnan kanssa. Prismaohjaimilla kuitenkin jaetaan kuormitus tasaisesti tasaiselle pinnalle, mikä on ihanteellista tärinöiden kannalta. Prismaohjaimien käyttö voidaan tarvittaessa yhdistää suojukseen hiukkasmäärästä riippuen.