रैखिक रेल को निर्दिष्ट करने और उसका आकार निर्धारित करने का सबसे अच्छा तरीका यह है कि पहले अनुप्रयोग के सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों को परिभाषित किया जाए; इन आवश्यकताओं के आधार पर विकल्पों को सीमित किया जाए; और फिर अंतिम रैखिक-रेल चयन करने के लिए महत्वपूर्ण चरों को लागू किया जाए।

सबसे पहले मूल बातें:रैखिक गाइड रेल, गाइडवे और स्लाइड, रेल और बेयरिंग से बनी यांत्रिक प्रणालियाँ हैं जो कम घर्षण गुणांक वाले रैखिक पथ पर भौतिक भार को सहारा देती हैं और गति प्रदान करती हैं। इन्हें आमतौर पर रोलिंग एलिमेंट या प्लेन बुशिंग प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है। चूँकि विभिन्न निर्माताओं द्वारा विशिष्ट इंजीनियरिंग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किए गए कई आकार और प्रकार उपलब्ध हैं, इसलिए आपका विशिष्ट अनुप्रयोग उन महत्वपूर्ण मापदंडों की सूची निर्धारित करता है जिन पर आपको विचार करना चाहिए और साथ ही उनके महत्व का क्रम भी।

गाइडवे और बेयरिंग के सबसे आम प्रकारों में रीसर्क्युलेटिंग बॉल बेयरिंग ब्लॉक वाली प्रोफाइल्ड (वर्गाकार) रेल, रोलर बेयरिंग के लिए गाइडवे, और रीसर्क्युलेटिंग बॉल बुशिंग या प्लेन बुशिंग वाली गोल रेल शामिल हैं। प्रोफाइल्ड रेल उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जिनमें असाधारण कठोरता और सटीकता की आवश्यकता होती है, जैसे मशीन टूलिंग हेड्स और सटीक सर्किट बोर्ड मूवमेंट। रोलर बेयरिंग प्रणालियाँ व्यापक अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत हैं, जैसे कि पुर्जों को उठाना और स्थानांतरित करना, या पिक-एंड-प्लेस अनुप्रयोग।

किसी अनुप्रयोग के लिए कौन सी रेल सबसे उपयुक्त है, यह चुनने के लिए सबसे पहले सिस्टम की विशिष्ट आवश्यकताओं का विश्लेषण करें। इसके बाद, ग्राहक की आवश्यकता या प्रोग्राम दिशानिर्देशों को समझें, जिनमें अंतिम परिणाम प्राप्त करने के लिए आवश्यक अक्षों की संख्या, दोहराव, सहनशीलता और सटीकता शामिल है। अंत में, पर्यावरणीय प्रदूषण, जैसे धूल, पानी, रेशे और अन्य पदार्थों पर विचार करें।

किसी भी प्रणाली के लिए, परिचालन वातावरण यह निर्धारित करता है कि किस प्रकार के बियरिंग का चयन किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, गंदा वातावरण असेंबली को दूषित कर सकता है और पुनः परिसंचारी बॉल पथों के समुचित कार्य में बाधा डाल सकता है। रोलर प्रणालियों में संदूषण को नियंत्रित करना आसान होता है क्योंकि रोलिंग तत्व आमतौर पर बड़े होते हैं। प्लेन बियरिंग उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं जहाँ सतह-संपर्क स्नेहन की अनुशंसा नहीं की जाती है या उन्हें पर्यावरण के संपर्क में नहीं लाया जा सकता है, जैसे कि कुछ शोध प्रयोगशालाओं या सिलिकॉन चिप निर्माण सुविधाओं में।

सिस्टम चुनने के बाद, उसके सही आकार के लिए पैरामीटर्स को एक साथ जोड़ें। एक रैखिक गाइडवे सिस्टम में प्रत्येक मूवमेंट के लिए, निम्नलिखित पैरामीटर्स पर विचार करें: स्ट्रोक, लोड, गति, ड्यूटी साइकिल, माउंटिंग एरिया और माउंटिंग ओरिएंटेशन।

रैखिक-मार्गदर्शक प्रणाली का आकार

स्थैतिक भार में सैडल, नेस्ट फिक्सचर, पेलोड और बेयरिंग का भार शामिल होता है। यदि एक विशिष्ट दोहरी रेल और चार कैरिज सेट में 40.0 पाउंड को क्षैतिज रूप से आगे/पीछे और बाएँ से दाएँ केंद्रित किया जाए, तो प्रत्येक बेयरिंग ब्लॉक पर स्थैतिक भार 10.0 पाउंड होगा।

स्लाइड दो मूल प्रकार की होती हैं: सैडल और कैंटिलीवर। मानक, क्षैतिज रूप से आधारित सैडल स्लाइड में एक सैडल या ब्लॉक का उपयोग होता है जो दो स्थिर सिरों वाले ब्लॉकों के बीच गति करता है। कैंटिलीवर स्लाइड में, मुख्य बॉडी और सिलेंडर स्थिर रहते हैं, जबकि टूल प्लेट फैलती और सिकुड़ती रहती है। भार को लंबवत रूप से स्थानांतरित करते समय एक दूसरा कैंटिलीवर अनुप्रयोग भी होता है। एक रेल और दो कैरिज के साथ, दोनों बेयरिंग कैरिज को रेडियल दिशा में समान रूप से लोड किया जा सकता है। बेयरिंग या कैरिज के आकार का निर्धारण करने के लिए, सबसे अधिक स्थिर रूप से तनावग्रस्त स्लाइडर के लिए कुल भार आमतौर पर सबसे खराब स्थिति के रूप में निर्धारित किया जाता है।

बेयरिंग का आकार निर्धारित करते समय, भार पैरामीटर और गुरुत्वाकर्षण केंद्र (CG) या द्रव्यमान केंद्र से उसकी दूरी को व्यवस्थित करें। भार, सिस्टम पर लगाए गए भार या बल को संदर्भित करता है, जिसमें स्थैतिक और गतिशील दोनों प्रकार के भार शामिल होते हैं। स्थैतिक भार में सैडल, नेस्ट फिक्सचर, पेलोड और बेयरिंग का भार शामिल होता है। गतिशील (या गतिज) भार में उन भारों को शामिल किया जाना चाहिए जो बेयरिंग से लदे सैडल के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। आमतौर पर यह भार बेयरिंग पर एक मरोड़ (टोर्शनल) आवश्यकता डालता है। सैडल के लिए CG, बेयरिंग केंद्रों से कुछ दूरी पर एक एकल भार मान प्रदान करता है।

इन गतिशील मानों के साथ-साथ स्थैतिक लोडिंग मानों को रेडियल (कोरैड), अक्षीय (कोएक्स), "X" अक्ष के परितः टॉर्क (Mx), "Y" अक्ष के परितः टॉर्क (My), और "Z" अक्ष के परितः टॉर्क (Mz) के रूप में व्यवस्थित किया जा सकता है। इन चरों का उपयोग अधिकांश बेयरिंग आकार निर्धारण अनुप्रयोगों में कैरिज के उपयुक्त आकार का चयन करने के लिए किया जा सकता है। लोडिंग मान सामान्यतः स्थैतिक रूप से पौंड या न्यूटन (N) में और गतिशील लोडिंग के लिए इंच-पौंड या न्यूटन मीटर (Nm) में प्रस्तुत किए जाते हैं।

अलग-अलग भारों का केंद्र गाइडवे सिस्टम या बेयरिंग केंद्रों के केंद्र से एक सापेक्ष दूरी पर होता है, कुल द्रव्यमान की गाइड रेल से CG दूरी 1.5 इंच (60 इंच-पाउंड/40 पाउंड) होती है। बेयरिंगों को 60 इंच-पाउंड के टॉर्क भार को संभालना होगा, खासकर जब सैडल को तेज़ी से त्वरित या धीमा किया जाता है।

रफ़्तार:गति पर विचार करना महत्वपूर्ण है क्योंकि लागू भार त्वरण और मंदन के दौरान प्रणाली को अलग तरह से प्रभावित करते हैं, जबकि स्थिर गति पर गति के दौरान ऐसा नहीं होता। गति आमतौर पर ./s या मीट्रिक समतुल्य मीटर/s के रूप में दी जाती है। गति प्रोफ़ाइल के प्रकार जैसे कारक, वांछित गति या चक्र समय तक पहुँचने के लिए आवश्यक त्वरण निर्धारित करते हैं। समलम्बाकार गति प्रोफ़ाइल में भार तेज़ी से त्वरित होता है, और फिर धीमा होने से पहले एक स्थिर गति से गति करता है। हालाँकि, एक त्रिकोणीय गति प्रोफ़ाइल में त्वरण और मंदन तेज़ी से होता है। इसके अलावा, अनुप्रयोग की गति की गणना करते समय, गति की शीर्ष दर के साथ-साथ किसी गति के लिए समग्र समय प्राप्त करने के लिए आवश्यक त्वरण और मंदन पर भी विचार करें।

साइकिल शुल्क:ड्यूटी साइकिल पैरामीटर को एक पूरे चक्र के दौरान सैडल की पूरी गति को ध्यान में रखना चाहिए, जो अक्सर स्ट्रोक के दोगुने और वांछित समय में निष्क्रिय संचालन के बराबर होता है। एप्लिकेशन का स्ट्रोक एक रेखीय पथ पर एक दिशा में संपूर्ण गति की लंबाई है। आमतौर पर, ड्यूटी साइकिल पैरामीटर को प्रति मिनट आवश्यक चक्रों की संख्या के रूप में व्यवस्थित किया जाता है।

माउंटिंग क्षेत्र:गाइड रेल और सैडल बेयरिंग का माउंटिंग क्षेत्र, गाइडेंस सिस्टम की कुल लंबाई (OAL) और रेल पृथक्करण को निर्धारित करने में मदद करता है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, बेयरिंग के संचालन के लिए सबसे व्यापक संभव फ़ुटप्रिंट पर विचार करना सबसे अच्छा होता है। जब तक आप टेलीस्कोपिक लीनियर बेयरिंग का उपयोग नहीं करते, जो साधारण ड्रॉअर स्लाइड के समान कार्य करते हैं, गाइड रेल के OAL में लीनियर मूवमेंट के स्ट्रोक के साथ-साथ बेयरिंग फ़ुटप्रिंट भी शामिल होना चाहिए।

माउंटिंग क्षेत्र में गाइडवे को धारण करने वाले सब्सट्रेट या फ़्रेमिंग सिस्टम को भी ध्यान में रखना आवश्यक है। बेयरिंग फ़ुटप्रिंट एक रेखीय गाइडवे पर एक कैरिज के आगे से सबसे दूर वाले कैरिज के पीछे तक की दूरी है। कई प्रोफाइल्ड शाफ्ट को पूरी तरह से मशीनीकृत और ग्राउंडेड सतहों पर माउंट किया जाना चाहिए ताकि सटीकता के लिए प्रोग्राम की आवश्यकताओं को ठीक से पूरा किया जा सके। अन्य डिज़ाइनों को क्षमता या कठोरता खोए बिना सीधे संरचनात्मक एल्यूमीनियम या ट्यूबलर फ़्रेमिंग पर लागू किया जा सकता है।

अभिविन्यास:लोडिंग पैरामीटर सेट करने के लिए रास्तों का माउंटिंग ओरिएंटेशन महत्वपूर्ण है क्योंकि सैडल क्षैतिज, ऊर्ध्वाधर, दीवार-माउंट के साथ, या यहाँ तक कि उलटी स्थिति में भी घूम सकता है। सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए, बेयरिंग सिस्टम के सबसे मज़बूत हिस्से के साथ एप्लिकेशन के लोडिंग को प्रबंधित करें। उदाहरण के लिए, रेडियल बॉल-बेयरिंग स्लाइडर को भार को रेडियल रूप से वहन करने के लिए उन्मुख होना चाहिए, अक्षीय रूप से नहीं।

अब एक रैखिक-मार्गदर्शक चयन करें

यह एक ऐसे अनुप्रयोग का उदाहरण है जिसमें मानक हल्के धूल-दूषित वातावरण शामिल है जिसके लिए मध्यम पुनरावृत्ति की आवश्यकता होती है। इन दो कारकों के कारण, कठोर स्टील रेसवे पर चलने वाले एक प्रीलोडेड रोलर-आधारित बेयरिंग सिस्टम का चयन किया जाता है। इसकी गति तेज़ होती है और अधिकतम क्षमता स्तरों को बढ़ाए बिना भी लंबा जीवन प्राप्त किया जा सकता है।

आम तौर पर, 1-इंच गाइडवे के लिए, प्लेन बेयरिंग 20-इंच/सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए, री-सर्कुलेटिंग बॉल सिस्टम 80 इंच और रोलर्स लगभग 200 इंच/सेकंड। 3 सेकंड में पूरा 118 इंच स्ट्रोक प्राप्त करने के लिए, हम 0.5 सेकंड में 6 इंच त्वरण और मंदन करेंगे। इससे 106 इंच स्ट्रोक और 2 सेकंड में लक्ष्य समय तक पहुँचने की अनुमति मिलेगी। प्रत्येक गाइडवे कम से कम 162 इंच लंबा होना चाहिए, क्योंकि स्ट्रोक 118 इंच का है और गाइडवे के साथ चलने वाले आयाम में सैडल की लंबाई 44 इंच है। कभी-कभी लिमिट स्विच, शॉक एब्जॉर्बर या सेंसर के लिए स्ट्रोक के प्रत्येक छोर पर एक या दो इंच अतिरिक्त छोड़ना उपयोगी होता है।

प्रत्येक बेयरिंग पर समान रूप से 100 पौंड का भार डाला जाएगा, क्योंकि बेयरिंग सैडल के प्रत्येक कोने पर लगे होते हैं, और द्रव्यमान का गुरुत्व केंद्र आगे-पीछे और बाएँ से दाएँ केंद्रित होता है। प्रत्येक बेयरिंग कैरिज अधिकतम 500 पौंड का रेडियल भार संभाल सकता है, इसलिए यहाँ पर्याप्त जीवनकाल की गणना की जाती है क्योंकि बेयरिंग कुल क्षमता के 20 से 50% की सीमा के भीतर लोड किए जाते हैं।