बेल्ट चालित, बॉल स्क्रू चालित, रैक और पिनियन चालित, लीनियर मोटर चालित, वायवीय चालित प्रणालियाँ।

वे दिन बीत गए जब मशीन डिज़ाइनरों और निर्माताओं को या तो अपना लीनियर सिस्टम शुरू से बनाना पड़ता था या पहले से तैयार सीमित सिस्टमों में से किसी एक को चुनना पड़ता था, जो अधिकतर मामलों में उनके उपयोग के लिए पूरी तरह से उपयुक्त नहीं होते थे। आज निर्माता कई प्रकार के ड्राइव मैकेनिज्म - बॉल स्क्रू, बेल्ट, रैक और पिनियन, लीनियर मोटर और न्यूमेटिक्स - पर आधारित सिस्टम उपलब्ध कराते हैं, जिनमें गाइड और हाउसिंग विकल्प होते हैं जो लगभग किसी भी उपयोग, वातावरण या स्थान की कमी के अनुरूप होते हैं। अब इंजीनियरों के सामने दुविधा यह नहीं है कि उनके उपयोग के लिए कौन सा सिस्टम उपयुक्त होगा, बल्कि यह है कि उपलब्ध कॉन्फ़िगरेशन की विस्तृत श्रृंखला में से सबसे अच्छा समाधान कैसे चुना जाए।

इस चयन प्रक्रिया में सहायता के लिए कई सहायक उपकरण बनाए गए हैं। ये आम तौर पर एक तालिका के रूप में होते हैं जो सिस्टम प्रकार के अनुसार प्रमुख अनुप्रयोग मापदंडों को दर्शाती है, साथ ही प्रत्येक मापदंड के लिए प्रत्येक सिस्टम की उपयुक्तता को दर्शाने वाले प्रतीकों का उपयोग करती है। हालांकि यह लेआउट एक त्वरित, दृश्य संदर्भ प्रदान करता है, लेकिन यह प्रत्येक सिस्टम की क्षमताओं और कमजोरियों के कुछ सूक्ष्म बिंदुओं को समझने में विफल रहता है। इस प्रक्रिया को और गहराई से समझने के प्रयास में, निम्नलिखित रूपरेखा पूर्व-संयोजित रैखिक प्रणालियों के सबसे सामान्य प्रकारों की विशिष्ट खूबियों और सीमाओं का विश्लेषण करती है।

बेल्ट चालित प्रणालियाँ

बेल्ट चालित प्रणालियाँ अपनी लंबी दूरी तय करने की क्षमता के लिए सबसे अधिक जानी जाती हैं। ये उच्च गति भी प्राप्त कर सकती हैं, क्योंकि बेल्ट चालित तंत्र में पुनर्संचारी तत्वों का उपयोग नहीं होता है। कैम रोलर्स या पहियों जैसे गैर-पुनर्संचारी गाइडों के साथ उपयोग किए जाने पर, बेल्ट आमतौर पर 10 मीटर/सेकंड तक की गति प्राप्त कर सकती हैं। बेल्ट चालित प्रणालियाँ कठोर वातावरण के लिए भी उपयुक्त हैं, क्योंकि इनमें कोई घूमने वाले तत्व नहीं होते हैं जो मलबे से क्षतिग्रस्त हो सकें, और पॉलीयुरेथेन बेल्ट सामग्री अधिकांश प्रकार के रासायनिक प्रदूषण का सामना कर सकती है।

बेल्ट चालित प्रणालियों की मुख्य कमी यह है कि बेल्ट खिंच जाती हैं। यहां तक ​​कि स्टील-प्रबलित बेल्ट, जिनका उपयोग अधिकांश सिस्टम निर्माता करते हैं, भी अंततः कुछ हद तक खिंच जाती हैं, जिससे दोहराव और गति की सटीकता कम हो जाती है। बेल्ट की लोच के कारण बेल्ट चालित प्रणालियों में अन्य प्रकार के ड्राइव की तुलना में अधिक अनुनाद होता है। हालांकि उचित ड्राइव ट्यूनिंग से इसकी भरपाई की जा सकती है, लेकिन उच्च त्वरण और मंदी दर और/या भारी भार वाले अनुप्रयोगों में अवांछित सेटलिंग समय की समस्या हो सकती है।

बॉल स्क्रू चालित प्रणालियाँ

उच्च थ्रस्ट लोड और सटीक पोजीशनिंग के लिए, बॉल स्क्रू चालित सिस्टम आमतौर पर पहली पसंद होते हैं। और इसके पीछे ठोस कारण हैं। प्रीलोडेड नट के साथ, बॉल स्क्रू बैकलैश-मुक्त गति प्रदान करते हैं और उच्च पोजीशनिंग सटीकता और दोहराव प्राप्त कर सकते हैं। 2 मिमी से 40+ मिमी तक की लीड, बॉल स्क्रू सिस्टम को गति की विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम बनाती हैं और ऊर्ध्वाधर अनुप्रयोगों में बैकड्राइविंग को रोकती हैं।

बॉल स्क्रू चालित प्रणालियों की मूलभूत सीमा यात्रा की लंबाई है। स्क्रू की लंबाई बढ़ने के साथ, अनुमेय गति कम हो जाती है, क्योंकि स्क्रू अपने वजन के कारण झुकने लगता है और उसमें झटके लगने लगते हैं। बॉल स्क्रू सपोर्ट इस प्रभाव को कम करने में मदद कर सकते हैं, लेकिन इससे जगह और सिस्टम की कुल लागत बढ़ जाती है।

रैक और पिनियन चालित प्रणालियाँ

रैक और पिनियन प्रणालियाँ उच्च थ्रस्ट बल उत्पन्न करती हैं और लगभग असीमित यात्रा लंबाई के साथ ऐसा कर सकती हैं। इनका डिज़ाइन एक ही प्रणाली पर कई कैरिजों के उपयोग की अनुमति भी देता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है जिनमें कैरिजों को स्वतंत्र रूप से चलने की आवश्यकता होती है, जैसे कि पैकेजिंग और ऑटोमोटिव उद्योगों में बड़े गैन्ट्री सिस्टम।

उच्च गुणवत्ता वाले, कम बैकलैश वाले रैक और पिनियन सिस्टम उपलब्ध हैं, लेकिन सामान्य तौर पर, अन्य ड्राइव विकल्पों की तुलना में इनकी पोजिशनिंग सटीकता कम होती है। साथ ही, दांतों की बनावट और मशीनिंग की गुणवत्ता के आधार पर, रैक और पिनियन संचालित सिस्टम अन्य लीनियर सिस्टम की तुलना में अधिक शोर उत्पन्न कर सकते हैं।

लीनियर मोटर चालित प्रणालियाँ

परंपरागत रूप से अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक महंगे माने जाने वाले लीनियर मोटर्स का उपयोग अब पैकेजिंग और असेंबली जैसे उद्योगों में पोजिशनिंग और हैंडलिंग कार्यों के लिए किया जा रहा है। लागत में कमी ने इस प्रवृत्ति में योगदान दिया है, लेकिन इंजीनियरों के लिए लीनियर मोटर्स की आकर्षक विशेषताएं उनकी उच्च गति क्षमता, उच्च पोजिशनिंग सटीकता और कम रखरखाव आवश्यकताएं हैं। लीनियर मोटर्स, रैक और पिनियन सिस्टम की तरह, एक ही सिस्टम पर कई स्वतंत्र कैरिज को एकीकृत करने की क्षमता भी प्रदान करते हैं।

चूंकि इनमें बिजली गुल होने की स्थिति में भार को गिरने से रोकने के लिए कोई यांत्रिक घटक नहीं होते, इसलिए रैखिक मोटरों को आमतौर पर ऊर्ध्वाधर अनुप्रयोगों में उपयोग करने की सलाह नहीं दी जाती है। इनकी खुली बनावट और शक्तिशाली चुम्बकों की उपस्थिति के कारण ये संदूषण और धूल-मिट्टी, विशेष रूप से धातु के टुकड़ों और छिलन के प्रति संवेदनशील होते हैं।

वायवीय चालित प्रणालियाँ

जब विद्युत संचरण का पसंदीदा स्रोत वायु हो, तो वायवीय रैखिक प्रणालियाँ उपयुक्त होती हैं। सरल, बिंदु-से-बिंदु गति के लिए, वायवीय चालित प्रणालियाँ सबसे किफायती और एकीकृत करने में आसान विकल्प हो सकती हैं। अधिकांश वायवीय रैखिक प्रणालियाँ एल्यूमीनियम आवरण में बंद होती हैं, जिससे इनमें एंड डैम्पर और सुरक्षात्मक आवरण लगाए जा सकते हैं।

यहां चर्चा किए गए सभी प्रकारों में वायवीय प्रणालियों की परिशुद्धता और कठोरता सबसे कम होती है, लेकिन उनकी मुख्य सीमा मध्यवर्ती स्थितियों पर रुकने में असमर्थता है।

आपके अनुप्रयोग चाहे जो भी हो, पूर्व-संयोजित रैखिक प्रणालियों के विकल्पों पर विचार करते समय, चार प्राथमिक अनुप्रयोग मापदंडों - स्ट्रोक, भार, गति और परिशुद्धता - से शुरुआत करें। एक बार इन मापदंडों का महत्व और परिमाण निर्धारित हो जाने पर, शोर, कठोरता और पर्यावरणीय कारकों जैसे अन्य मापदंड विकल्पों को सीमित करने और अंतिम आकार निर्धारण एवं चयन में लगने वाले समय को कम करने में सहायक हो सकते हैं।