लीनियर 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 लीनियर रेल का चयन करने के लिए महत्वपूर्ण चर लागू किए जाएं।

सबसे पहले बुनियादी बातें:लीनियर गाइड रेल, गाइडवे और स्लाइड रेल और बियरिंग से बनी यांत्रिक प्रणालियाँ हैं जो कम घर्षण गुणांक के साथ एक रेखीय 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। विभिन्न निर्माताओं द्वारा विशिष्ट इंजीनियरिंग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किए गए कई आकार और प्रकार उपलब्ध होने के कारण, आपका विशिष्ट अनुप्रयोग उन महत्वपूर्ण मापदंडों की सूची और उनके महत्व के क्रम को निर्धारित करता है जिन पर आपको विचार करना चाहिए।

गाइडवे और बियरिंग के सबसे सामान्य प्रकारों में रीसर्कुलेटिंग बॉल बियरिंग ब्लॉक वाली प्रोफाइल (वर्गाकार) रेल, रोलर बियरिंग के लिए गाइडवे और रीसर्कुलेटिंग बॉल बुशिंग या प्लेन बुशिंग वाली गोल रेल शामिल हैं। प्रोफाइल रेल उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जिनमें असाधारण कठोरता और सटीकता की आवश्यकता होती है, जैसे कि मशीन टूलिंग हेड और सटीक सर्किट बोर्ड मूवमेंट। रोलर बियरिंग सिस्टम का उपयोग व्यापक श्रेणी के अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, जैसे कि पुर्जों को उठाना और स्थानांतरित करना, या पिक-एंड-प्लेस अनुप्रयोग।

किसी अनुप्रयोग के लिए सबसे उपयुक्त रेल 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 हैं। अंत में, धूल, पानी, रेशे और अन्य पदार्थों जैसे पर्यावरणीय प्रदूषण पर विचार करें।

किसी भी सिस्टम के लिए, ऑपरेटिंग वातावरण ही यह निर्धारित करता है कि किस प्रकार के बेयरिंग का चयन किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, गंदे वातावरण से असेंबली दूषित हो सकती है और री-सर्कुलेटिंग बॉल पाथ के सही कामकाज में बाधा आ सकती है। रोलर सिस्टम में यह संदूषण कम गंभीर नहीं होता क्योंकि रोलिंग तत्व आमतौर पर बड़े होते हैं। प्लेन बेयरिंग उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं जहां सतह-संपर्क स्नेहन की अनुशंसा नहीं की जाती है या जिसे वातावरण के संपर्क में नहीं लाया जा सकता है, जैसे कि कुछ अनुसंधान प्रयोगशालाओं या सिलिकॉन चिप निर्माण संयंत्रों में।

सिस्टम का चयन करने के बाद, उसे सही आकार देने के लिए पैरामीटरों को इकट्ठा करें। लीनियर गाइडवे सिस्टम में प्रत्येक मूवमेंट के लिए, निम्नलिखित पैरामीटरों पर विचार करें: स्ट्रोक, लोड, गति, ड्यूटी साइकिल, माउंटिंग एरिया और माउंटिंग ओरिएंटेशन।

लीनियर-गाइड सिस्टम का आकार निर्धारित करें

स्थैतिक भार में सैडल, नेस्ट फिक्स्चर, पेलोड और बेयरिंग का वजन शामिल होता है। यदि एक सामान्य दोहरी रेल और चार कैरिज वाले सेट में 40.0 पाउंड का भार क्षैतिज रूप से आगे/पीछे और बाएं से दाएं केंद्रित है, 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 होता है जो दो स्थिर एंड ब्लॉक के बीच चलता है। कैंटिलीवर स्लाइड में, मुख्य बॉडी और सिलेंडर स्थिर रहते हैं, जबकि टूल प्लेट आगे-पीछे होती है। ऊर्ध्वाधर रूप से भार स्थानांतरित करते समय एक दूसरा कैंटिलीवर उपयोग 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 का आकार निर्धारित करने के लिए, सबसे अधिक स्थिर तनाव वाले स्लाइडर के लिए कुल भार को आमतौर पर सबसे खराब स्थिति माना जाता है।

बियरिंग का आकार निर्धारित करते समय, भार पैरामीटर और उसके गुरुत्वाकर्षण केंद्र (CG) या द्रव्यमान केंद्र से दूरी को व्यवस्थित करें। भार से तात्पर्य सिस्टम पर लगने वाले भार या बल से है, जिसमें स्थैतिक और गतिशील भार दोनों शामिल होते हैं। स्थैतिक भार में सैडल, नेस्ट फिक्स्चर, पेलोड और बियरिंग का भार शामिल होता है। गतिशील (या गतिज) भार में बियरिंग से लदे सैडल के साथ परस्पर क्रिया करने वाले भारों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। सामान्यतः यह भार बियरिंग पर मरोड़ की आवश्यकता उत्पन्न करता है। सैडल का CG बियरिंग केंद्रों से कुछ दूरी पर एक एकल भार मान प्रदान करता है।

इन गतिशील मानों के साथ-साथ स्थिर भार मानों को रेडियल (Corad), अक्षीय (Coax), X अक्ष के सापेक्ष टॉर्क (Mx), Y अक्ष के सापेक्ष टॉर्क (My) और Z अक्ष के सापेक्ष टॉर्क (Mz) के रूप में व्यवस्थित किया जा सकता है। इन चरों का उपयोग लगभग किसी भी बियरिंग साइजिंग अनुप्रयोग में उपयुक्त आकार के कैरिज का चयन करने के लिए किया जा सकता है। भार मान आमतौर पर स्थैतिक रूप से पाउंड या न्यूटन (N) में और गतिशील भार के लिए पाउंड या न्यूटन मीटर (Nm) में दर्शाए जाते हैं।

अलग-अलग भारों का केंद्र गाइडवे सिस्टम या बेयरिंग केंद्रों के सापेक्ष दूरी पर स्थित होता है। कुल द्रव्यमान का गाइड रेल से केंद्रक दूरी 1.5 इंच (60 इंच-पाउंड/40 पाउंड) होती है। बेयरिंग को 60 इंच-पाउंड के टॉर्क भार को सहन करना होगा, खासकर जब सैडल को तेजी से गति दी जाए या गति कम की जाए।

रफ़्तार:गति पर विचार करना अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि त्वरण और मंदी के दौरान लगाए गए भार का प्रभाव स्थिर गति की तुलना में अलग-अलग होता है। गति को आमतौर पर इंच/सेकंड या मीट्रिक इकाई (मी/सेकंड) में दर्शाया जाता 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 तेजी से त्वरित होता है और फिर धीमा होने से पहले स्थिर गति से चलता है। दूसरी ओर, त्रिभुजाकार गति प्रोफ़ाइल में, भार तेजी से त्वरित और मंद होता है। इसके अलावा, अनुप्रयोग की गति की गणना करते समय, गति की अधिकतम दर के साथ-साथ गति के लिए आवश्यक त्वरण और मंदी पर भी विचार करें।

साइकिल शुल्क:ड्यूटी साइकिल पैरामीटर में सैडल की पूरी गति को ध्यान में रखना आवश्यक है, जो कि आमतौर पर स्ट्रोक का दोगुना और वांछित समय में निष्क्रिय संचालन का समय होता है। एप्लिकेशन का स्ट्रोक एक सीधी रेखा में एक दिशा में कुल गति की लंबाई होती 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 के लिए माउंटिंग क्षेत्र, गाइडेंस सिस्टम की कुल लंबाई (OAL) और रेल पृथक्करण निर्धारित करने में सहायक होता है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, बेयरिंग के संचालन के लिए यथासंभव चौड़े फुटप्रिंट का उपयोग करना सर्वोत्तम होता है। यदि आप टेलीस्कोपिक लीनियर बेयरिंग का उपयोग नहीं करते हैं, जो साधारण ड्रॉअर स्लाइड की तरह कार्य करते हैं, तो गाइड रेल की OAL में लीनियर मूवमेंट का स्ट्रोक और बेयरिंग फुटप्रिंट दोनों शामिल होने चाहिए।

माउंटिंग क्षेत्र का निर्धारण करते समय गाइडवे को सहारा देने वाले सबस्ट्रेट या फ्रेमिंग सिस्टम को भी ध्यान में रखना आवश्यक है। बेयरिंग फुटप्रिंट एक रैखिक गाइडवे पर एक कैरिज के आगे से लेकर सबसे दूर वाले कैरिज के पीछे तक की दूरी होती है। प्रोग्राम की सटीकता संबंधी आवश्यकताओं को ठीक से पूरा करने के लिए कई प्रोफाइल शाफ्ट को पूरी तरह से मशीनीकृत और ग्राउंड सतहों पर माउंट करना पड़ता है। अन्य डिज़ाइन क्षमता या कठोरता खोए बिना सीधे स्ट्रक्चरल एल्यूमीनियम या ट्यूबलर फ्रेमिंग पर लगाए जा सकते हैं।

अभिविन्यास:लोडिंग पैरामीटर निर्धारित करने के लिए वेज़ की माउंटिंग ओरिएंटेशन महत्वपूर्ण है क्योंकि सैडल क्षैतिज, लंबवत, वॉल-माउंट के साथ या यहां तक ​​कि उल्टी स्थिति में भी चल सकता है। सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए, बेयरिंग सिस्टम के सबसे मजबूत हिस्से के साथ एप्लिकेशन की लोडिंग को प्रबंधित करें। उदाहरण के लिए, रेडियल बॉल-बेयरिंग स्लाइडर को लोड को रेडियल रूप से वहन करने के लिए ओरिएंट किया जाना चाहिए, न कि अक्षीय रूप से।

अब एक लीनियर-गाइड चयन करें

यह एक ऐसे अनुप्रयोग का उदाहरण है जिसमें मानक हल्के धूल-दूषित वातावरण शामिल है और मध्यम स्तर की पुनरावृति की आवश्यकता होती है। इन दो कारकों के कारण, कठोर स्टील रेसवे पर चलने वाली प्रीलोडेड रोलर-आधारित बेयरिंग प्रणाली का चयन किया गया है। इसकी गति तीव्र है और अधिकतम क्षमता स्तर तक पहुंचे बिना ही लंबी आयु प्राप्त की जा सकती है।

सामान्यतः, 1 इंच के गाइडवे के लिए, प्लेन बेयरिंग की गति 20 इंच/सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए, री-सर्कुलेटिंग बॉल सिस्टम की 80 इंच और रोलर्स की लगभग 200 इंच/सेकंड होनी चाहिए। 3 सेकंड में पूरा 118 इंच का स्ट्रोक प्राप्त करने के लिए, हम 0.5 सेकंड में 6 इंच की गति बढ़ाएंगे और घटाएंगे। इससे 106 इंच का स्ट्रोक और लक्ष्य समय तक पहुंचने के लिए 2 सेकंड का समय मिलेगा। प्रत्येक गाइडवे कम से कम 162 इंच लंबा होना चाहिए, क्योंकि स्ट्रोक 118 इंच है और गाइडवे के समानांतर चलने वाली दिशा में सैडल की लंबाई 44 इंच है। कभी-कभी लिमिट स्विच, शॉक एब्जॉर्बर या सेंसर के लिए स्ट्रोक के दोनों सिरों पर एक या दो इंच अतिरिक्त जगह छोड़ना उपयोगी होता है।

प्रत्येक बेयरिंग पर 100 पाउंड का समान भार पड़ेगा, क्योंकि बेयरिंग सैडल के प्रत्येक कोने पर लगे होते हैं, और द्रव्यमान का गुरुत्वाकर्षण केंद्र आगे-पीछे और बाएँ-दाएँ दोनों दिशाओं में केंद्रित होता है। प्रत्येक बेयरिंग कैरिज अधिकतम 500 पाउंड का रेडियल भार सहन कर सकता है, इसलिए पर्याप्त जीवनकाल की गणना की गई है क्योंकि बेयरिंग कुल क्षमता के 20 से 50% के दायरे में भारित होते हैं।