Ohjauspyöräpohjaiset rengas- ja telaketjujärjestelmät ovat kompaktimpia ja tarjoavat paremman paikannustarkkuuden ja enemmän vaihtoehtoja lastinkuljetusasemille kuin vaihtoehtoiset kuljetinjärjestelmät kaarevissa sovelluksissa.

Jatkuvassa pyrkimyksessä vähentää tuotantokustannuksia yksi valmistuslaitosten trendi on ryhmitellä tuotantotyöasemia mahdollisimman lähelle materiaalien liikkumisen minimoimiseksi ja arvokkaan lattiatilan säästämiseksi. Tämä tarkoittaa, että materiaalien on liikuttava yhä monimutkaisempia kaarevia ratoja pitkin. Useimmat kaupallisesti saatavilla olevat ohjain- ja toimilaitejärjestelmät ovat lineaarisia, eivätkä ne pysty helposti käsittelemään epälineaarisia ratoja. Tällaisiin tilanteisiin on kuitenkin saatavilla kaarevia ohjain- ja toimilaitejärjestelmiä, kuten ohjauspyöräpohjaisia ​​rengas- ja kiskojärjestelmiä.

Rengas- ja ratajärjestelmät
Ohjauspyöräpohjaisten rengas- ja kiskojärjestelmien ytimessä ovat kiilauraiset laakeriohjauspyörät ja kiilareunaiset liukukiskot. Pyörissä ja liukukiskoissa on toisiaan täydentävät kiilaprofiilipinnat, joiden ansiosta ohjauspyörälliset vaunut voivat liikkua tasaisesti liukukiskoja pitkin vastustaen samalla sivuttais- tai pyörimisliikettä jopa suurilla kuormilla. Vaunut voivat seurata suoria tai pyöreitä ratoja suorien ja rengasliukukiskojen yhdistelmän avulla tai monimutkaisia, kaarevia ratoja suorien ja rengasliukukiskojen yhdistelmän avulla. Pyörivässä liikkeessä pyörät voidaan asentaa staattisesti ja rengasliukukiskot pyöriä niiden suhteen. Jotkut kaarevat ohjausjärjestelmät voidaan myös muuntaa toimiviksi järjestelmiksi lisäämällä komponentteja, kuten vaunun vivustoja, käyttöelementtejä ja moottoreita.

Ohjauspyörän rengas- ja suoria liukukiskoja on saatavana useina profiilikokoina, jotta ne sopivat erikokoisille ja -kantavuuksisille pyörille. Suoria liukukiskoja on saatavana myös eri pituisina, ja rengasliukukiskoja on saatavana erilaisilla kaarevuussäteillä ja jänneväleillä. Joitakin rengasliukukiskoja on saatavana onttoilla tai umpinaisilla keskuksilla, joita kutsutaan myös rengaslevyiksi. Muita liukuvaihtoehtoja voivat olla erilaiset V-konfiguraatiot ja integroidut hammaspyörät hammaspyöräkäyttöä varten.

Ohjauspyöräpohjaiset rengas- ja telaketjujärjestelmät tekevät niistä yksiä likaantumisen ja korroosionkestävimmistä saatavilla olevista vaihtoehdoista. Ohjauspyörät sisältävät yleensä riittävästi voiteluainetta odotetun käyttöiän ajan, ja niissä on pysyvät tiivisteet voiteluainehävikin ja roskien pääsyn minimoimiseksi. Järjestelmän komponentit ovat yksinkertaisen muotoisia, eivätkä ne kerää roskia, ja monet niistä on valmistettu ruostumattomasta teräksestä korroosionkestävyyden parantamiseksi.

Perinteiset kaarevat ratkaisut
Perinteisiä tapoja toteuttaa kaarevia ohjaimia ja toimilaitteita ovat kuljetinjärjestelmät ja kääntörenkaat. Hihnakuljetinjärjestelmä on yksinkertaisin kuljetintyyppi ja sisältää tyypillisesti leveitä hihnoja, jotka on kiedottu rungossa olevien lieriömäisten telojen ympärille. Moottorit pyörittävät teloja, jolloin hihnat kuljettavat niiden päällä lepäävää hyötykuormaa. Vaikka yksinkertaisemmat hihnakuljetinjärjestelmät voivat siirtää hyötykuormia vain suorilla linjoilla, kaarevia reittejä voidaan luoda asentamalla useita suoria kuljettimia sarjaan eri kulmiin halutun reitin varrelle tai käyttämällä hihnoja, joissa on toisiinsa kytketyt kääntyvät segmentit, kuten lentokenttien matkatavarakuljettimia.

Rullakuljetinjärjestelmä on samanlainen kuin hihnaversio, paitsi että leveä hihna on korvattu sarjalla lähekkäin olevia rullia, jotka on asennettu runkojärjestelmään, joka on konfiguroitu seuraamaan tiettyä kaarevaa reittiä. Rullakuljetinjärjestelmiä voidaan käyttää moottoreilla, jotka on kytketty suoraan rulliin tai välikäyttöhihnoilla, tai ne voivat olla moottorittomia, jolloin hyötykuormaa liikutetaan painovoiman tai käsin.

Ristikkäisvaunujärjestelmät koostuvat kaarevista ratajärjestelmistä, jotka on asennettu korkealle lattian yläpuolelle, ja pyörillä varustetuista vaunuista, jotka ripustavat hyötykuormansa niiden alle. Ristikkäisvaunujärjestelmien vaunuja voidaan liikuttaa käsin tai vetää kiskoilla kulkevilla moottorikäyttöisillä ketjuilla. Kääntökehät (joita kutsutaan myös kääntölaakereiksi) ovat pohjimmiltaan suuria koneen laakereita, joissa käytetään suuria määriä pieniä vierintäelementtejä. Tämä mahdollistaa niiden ylläpitämisen suurella kuormituksella samalla, kun niillä on suuret sisähalkaisijat ja ohuet profiilikiskot. Kääntökehät voidaan varustaa hammaspyörillä, jotka on koneistettu niiden kiskoihin suoraa vetoa varten.

Miten Ring and Track -järjestelmät pärjäävät hyvin
Ohjauspyöräpohjaiset rengas- ja telajärjestelmät voivat tarjota paremman paikannustarkkuuden ja täsmällisyyden kuin kuljetinjärjestelmät. Tämä ero voi olla tärkeä sovelluksissa, joissa hyötykuorma on hauras tai se on pidettävä jäykästi ja tarkasti paikoillaan käsittelyä varten sitä järjestelmän läpi liikutettaessa. Ohjauspyöräpohjaisten rengas- ja telajärjestelmien pyörät on suunniteltu esikuormitetuiksi tiukasti liukukiskoa vasten, mikä estää vaunun siirtymisen mihinkään muuhun suuntaan kuin aiottua kulkureittiä pitkin.

Tämän tasoinen paikannustarkkuus ei yleensä ole mahdollinen kuljetinjärjestelmissä, joissa hyötykuorma on ensisijaisesti painovoiman rajoittama liikkuviin osiin. Hihna- ja rullakuljetinjärjestelmissä ei ole vaakasuuntaista rajoitusta, ja ne voivat vaatia sivujohteita estämään hyötykuorman putoamisen liikkuvien osien sivuilta. Hyötykuorma voi altistua jatkuville tärinäille, koska sitä siirretään jatkuvasti rullalta tai hihnalenkiltä toiselle, ja se voi sotkeutua kuljetinjärjestelmän osiin, jos niiden muoto on yhteensopimaton, mikä aiheuttaa epäsäännöllisiä virtausnopeuksia, törmäyksiä ja tukoksia. Yläpuolisilla vaunujärjestelmillä on vain riittävä vaakasuuntainen rajoitus estääkseen putoamisen kiskoilta, ja niissä käytetään yleensä ei-jäykkiä vivustoja, kuten ketjuja tai koukkuja, hyötykuorman kuljettamiseen, jolloin ne voivat heilua vapaasti ja mahdollisesti osua muihin esineisiin.

Kuljetinjärjestelmien riippuvuus painovoimasta hyötykuorman rajoittamisessa rajoittaa myös mahdollisia sijainteja, joissa hyötykuormaa voidaan kuljettaa, ja hyötykuorman pystysuuntaista siirtämistä. Hihna- ja rullakuljetinjärjestelmien on kuljetettava hyötykuormansa suoraan liikkuvien osien päällä, eivätkä ne saa kuljettaa niitä jyrkkiä nousuja tai laskuja. Yläpuolisissa vaunujärjestelmissä hyötykuorman on roikkuttava suoraan niiden alla vakauden takaamiseksi, eivätkä ne saa liikkua jyrkkiä nousuja tai laskuja, koska roikkuva hyötykuorma voi koskettaa kiskoja tai viereisten vaunujen hyötykuormaa. Ohjauspyöräpohjaisessa rengas- ja kiskojärjestelmässä hyötykuorma voidaan kuitenkin kiinnittää turvallisesti mihin tahansa asentoon vaunuun nähden. Hyötykuormaa voidaan myös kuljettaa mihin tahansa suuntaan painovoimasta riippumatta, koska vaunun pyörät ovat tiukasti kiinni kiskoissa ja sallivat liikkeen vain määrättyä reittiä pitkin.

Ohjauspyöräpohjaiset rengas- ja telaketjujärjestelmät voivat vaatia vähemmän tilaa, tukirakennetta ja huoltoa kuin muut kuljetinjärjestelmät. Oikeilla kiinnityslaitteilla vaunut voivat kuljettaa paljon itseään leveämpää hyötykuormaa. Tämä mahdollistaa näiden järjestelmien ja niiden tukirakenteen kompaktimman käytön kuin hihna- ja rullakuljetinjärjestelmien, joiden vierintäelementtien on oltava leveämpiä kuin niiden tarkoitettu hyötykuorma. Yläpuoliset vaunut voivat kuljettaa suhteellisen leveää hyötykuormaa, mutta ne vaativat kookkaita ja tukevia tukirakenteita, koska niiden telaketjujärjestelmät on korotettava riittävän korkealle, jotta niiden alle ripustettu hyötykuorma on saavutettavissa ja poissa maanpinnan esteiden edestä. Kuljetinjärjestelmien tukirakenteiden suhteellisen suuri koko tekee niistä myös vaikeimpia ja kalleimpia koota ja konfiguroida uudelleen. Kuljetinjärjestelmiä on myös vaikeampi pitää puhtaana kuin ohjauspyöräpohjaisia ​​rengas- ja telaketjujärjestelmiä, koska niiden komponentit ovat suurempia, lukuisia ja monimutkaisia, mikä helpottaa roskien keräämistä.

Kääntökehät sopivat kuljetinjärjestelmiä paremmin sovelluksiin, jotka vaativat vain ympyräliikettä, koska ne voivat olla kompaktimpia, kevyempiä ja saatavilla täysin koottuina yksittäisinä yksiköinä, jotka voidaan nopeammin sisällyttää sovellukseen. Ne tarjoavat myös paremman tarkkuuden ja tasaisuuden, ja niihin voidaan kiinnittää hyötykuormaa, kuten ohjauspyöräpohjaisiin järjestelmiin, mutta niillä on silti joitakin haittoja jälkimmäisiin verrattuna.

Vaikka ohjauspyöräpohjaiset telaketjujärjestelmät ja kääntökehät voivat olla yhtä helposti koottavia, ensin mainittuja voi olla helpompi huoltaa, koska komponentit ovat keskenään vaihdettavissa. Kääntökehät kootaan yleensä kokonaan tehtaalla, koska sujuvan ja tarkan toiminnan edellyttämä tarkka kokoonpano ja koneistus ovat tarpeen. Koko rengas on yleensä vaihdettava, jos yksikin komponentti pettää, mikä tekee niiden huoltamisesta kentällä vaikeaa. Koska kääntökehät ovat joskus sovelluskomponenttien ensisijainen kiinnitysrakenne, kääntökehän vaihtaminen voi edellyttää myös kaikkien siihen kiinnitettyjen osien uudelleenkokoamista.

Ohjauspyöräpohjaisissa pyörivissä järjestelmissä vain vaurioituneet komponentit tarvitsee vaihtaa, koska niiden yhteinen sovitusrakenne mahdollistaa yksittäisten komponenttien kokoamisen ja käytön missä tahansa yhteensopivassa järjestelmässä, ei vain tietyssä sopivassa, sovitteisessa yksikössä, kuten kääntörenkaissa. Joissakin sovelluksissa on myös mahdollista vaihtaa vaurioituneet komponentit ohjauspyöräpohjaisissa telaketjujärjestelmissä purkamatta muita komponentteja.

Kääntökehät voivat tarjota paremman jäykkyyden ja tasaisuuden kuin kuljetinjärjestelmät, mutta niitä ei yleensä esikuormiteta. Vierintäelementtien esikuormitus paremman jäykkyyden ja tasaisuuden saavuttamiseksi on yleistä pienemmissä koneenlaakereissa, mutta harvinaista kääntökehissä, koska suuria komponentteja on vaikeampi työstää tarkasti ja niiden muotoon ja sopivuuteen vaikuttavat enemmän ulkoiset tekijät. Pienet valmistusvirheet, ulkoisten kuormien tai epätasaisten kiinnityspintojen aiheuttamat komponenttien muodonmuutokset tai epätasainen lämpölaajeneminen komponenttien välisten suurten lämpötilavaihteluiden vuoksi vaikuttavat todennäköisemmin esikuormitukseen suuremmissa laakereissa, kuten kääntökehissä.

Esijännityksen muutokset voivat johtaa komponentin sisäiseen välykseen, mikä vähentää järjestelmän jäykkyyttä, tai suureen interferenssiin, joka vaikeuttaa pyörimistä ja vahingoittaa komponentteja. Kääntökehän esijännitystaso riippuu komponentin sisäisistä mitoista, eikä sitä voida säätää kokoonpanon jälkeen. Ulkoiset tekijät, kuten epätasaiset kiinnityspinnat ja lämpölaajeneminen, voivat myös muuttaa esijännitystä ohjauspyöräpohjaisissa pyörivissä järjestelmissä. Ne ovat kuitenkin pienempi ongelma, koska esijännitys asetetaan kokoonpanon aikana sovelluksessa ja sitä voidaan helposti säätää jälkikäteen.

Ohjauspyöräpohjaisilla rengasliukumäillä voi olla merkittävä kokoetu kääntörenkaisiin verrattuna sovelluksissa, jotka vaativat alle 360° liikeradan. Kääntörenkaiden on oltava täysin pyöreitä, jotta niiden vierintäelementeille voidaan tarjota täydellinen liikerata, vaikka sovellus vaatisi paljon alle 360° liikeradan. Ohjauspyöräpohjaisissa pyörivissä järjestelmissä rengasliukumäen segmentin kaaren pituuden tarvitsee olla vain riittävä tukemaan kaikkia ohjauspyöriä (joita voi olla jopa niinkin vähän kuin kolme) koko liikeradan ajan.

Kaarevien johdin- tai toimilaitejärjestelmien suunnittelu voi olla vaikeampaa kuin lineaaristen. Tällaisten järjestelmien asentaminen voi kuitenkin parantaa hyötykuorman kuljetusta ja käsittelyä, yksinkertaistaa ja tehostaa sitä. Johdinpyöräpohjaiset rengas- ja raidejärjestelmät voivat yksinkertaistaa suunnitteluprosessia ja olla suorituskykyisempiä kuin muuntyyppiset epälineaariset johdin- ja toimilaitejärjestelmät.