
डिजाइनर और इंजीनियर आमतौर पर रैखिक गति प्रणालियों में घर्षण से बचने या उसे कम करने का प्रयास करते हैं। हालांकि घर्षण हमेशा हानिकारक नहीं होता - कुछ अनुप्रयोगों में, यह अवमंदन प्रभाव प्रदान कर सकता है और सर्वो ट्यूनिंग को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है - लेकिन रैखिक गति प्रणालियों के मामले में, यह भार को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक बल की मात्रा को बढ़ाता है, गर्मी उत्पन्न करता है, घिसाव बढ़ाता है और जीवनकाल कम करता है।
रेखीय गति प्रणालियों में कई स्रोतों से घर्षण उत्पन्न होता है, जिनमें से कुछ को उचित डिजाइन और रखरखाव के माध्यम से कम किया जा सकता है। यहां हम रेखीय गति प्रणालियों में घर्षण उत्पन्न करने वाले कारकों पर विचार करेंगे और घटक चयन एवं प्रणाली डिजाइन के माध्यम से घर्षण को कम करने के तरीकों पर चर्चा करेंगे।
फिसलने बनाम लुढ़कने वाला संपर्क
रेखीय गति प्रणालियों में घर्षण को कम करने का एक प्रमुख तरीका यह है कि फिसलने के बजाय लुढ़कने वाले संपर्क वाले घटकों का उपयोग किया जाए। उदाहरण के लिए, लीड स्क्रू और प्लेन बेयरिंग गाइड - जो फिसलने वाली गति पर निर्भर करते हैं - भार वहन करने वाली सतहों के बीच बड़े संपर्क क्षेत्र के कारण स्वाभाविक रूप से लुढ़कने वाले तत्वों की तुलना में अधिक घर्षण का अनुभव करते हैं।
स्लाइडिंग संपर्क वाले बेयरिंग में स्थैतिक (प्रारंभिक) और गतिशील (गतिज) घर्षण के बीच अधिक अंतर होता है, जिसके कारण स्टिक-स्लिप या स्टिक्शन नामक प्रभाव उत्पन्न होता है। स्टिक-स्लिप के कारण गति की शुरुआत में सिस्टम अपने लक्ष्य स्थान से आगे निकल सकता है, क्योंकि (उच्च) स्थैतिक घर्षण से (निम्न) गतिशील घर्षण में परिवर्तन होता है।
रेसवे ज्यामिति
हालांकि रोलिंग एलिमेंट बेयरिंग में स्लाइडिंग बेयरिंग की तुलना में घर्षण काफी कम होता है, फिर भी वे पूरी तरह से घर्षण-मुक्त नहीं होते हैं। रोलिंग एलिमेंट बेयरिंग में घर्षण के कई कारण होते हैं, जिनमें से कई बेयरिंग के डिज़ाइन से संबंधित होते हैं। इनमें से एक कारण रेसवे की ज्यामिति है, यानी रोलिंग एलिमेंट और रेसवे के बीच संपर्क का प्रकार और क्षेत्रफल।
रोलिंग बेयरिंग में आमतौर पर दो प्रकार की रेसवे ज्यामिति का उपयोग किया जाता है: दो-बिंदु वृत्ताकार चाप ज्यामिति या चार-बिंदु गोथिक चाप ज्यामिति (हालांकि इन दोनों डिज़ाइनों में कुछ भिन्नताएं भी मौजूद हैं)। कम घर्षण वाले अनुप्रयोगों के लिए, दो-बिंदु वृत्ताकार चाप ज्यामिति को आमतौर पर प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि इसमें चार-बिंदु गोथिक चाप डिज़ाइन की तुलना में कम विभेदक फिसलन होती है, और इसलिए घर्षण भी कम होता है।
रिसर्कुलेशन
रीसर्कुलेटिंग बॉल और रोलर बेयरिंग में, लोड ज़ोन में रोलिंग एलिमेंट्स के आने-जाने के कारण लोड ले जाने वाले एलिमेंट्स की संख्या लगातार घटती-बढ़ती रहती है। इससे घर्षण बल में बदलाव होता है, जो माइक्रोमशीनिंग और मेट्रोलॉजी जैसे अत्यधिक संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए हानिकारक हो सकता है। इन घर्षण बदलावों को कम करने के लिए, रीसर्कुलेटिंग लीनियर गाइड (और बॉल स्क्रू) के निर्माताओं ने रीसर्कुलेशन कंपोनेंट्स और प्रक्रिया को अनुकूलित करने के लिए महत्वपूर्ण अनुसंधान और विकास प्रयास किए हैं। सामान्य तौर पर, उच्च सटीकता वाले बेयरिंग में घर्षण प्रोफाइल अधिक सुचारू और स्थिर होता है।
प्रीलोड
प्रीलोड, घटकों के बीच संपर्क क्षेत्र को बढ़ाकर बेयरिंग और गाइड (या नट और स्क्रू) के बीच की दूरी को समाप्त कर देता है। इससे बेयरिंग की कठोरता बढ़ती है और विक्षेपण कम होता है, लेकिन साथ ही घर्षण भी बढ़ जाता है। इसीलिए, आवश्यक कठोरता और सटीकता प्रदान करने वाले न्यूनतम प्रीलोड स्तर का उपयोग करना उचित है।
सील
लीनियर गाइड और स्क्रू के सभी डिज़ाइन और संचालन संबंधी विशेषताओं में से, सबसे अधिक घर्षण पैदा करने वाली विशेषता सील का उपयोग है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, बॉल या रोलर्स (चाहे वे रीसर्कुलेटिंग हों या नहीं) पर आधारित लीनियर बियरिंग को चिकनाई बनाए रखने और दूषित पदार्थों को बाहर रखने के लिए सील की आवश्यकता होती है। और अत्यधिक दूषित वातावरण में, आमतौर पर साइड (लैटरल) सील और एंड सील दोनों की आवश्यकता होती है।
हालांकि निर्माता कई प्रकार की सील सामग्री और प्रकार पेश करते हैं - जिनमें मामूली क्लीयरेंस वाली सील से लेकर दोनों तरफ से पूरी तरह संपर्क करने वाली सील शामिल हैं - लेकिन सबसे प्रभावी सील वे होती हैं जो गाइड या स्क्रू कंपोनेंट के साथ सबसे अधिक संपर्क बनाती हैं। लेकिन अधिक संपर्क का मतलब अधिक घर्षण होता है। प्रीलोड की तरह ही, सीलिंग के मामले में भी, एप्लिकेशन और वातावरण के लिए उपयुक्त विकल्पों का उपयोग करें, लेकिन ज़रूरत से ज़्यादा विकल्प न चुनें।
स्नेहन
चिकनाई का एक प्रमुख कार्य घूमने या फिसलने वाले हिस्सों के बीच घर्षण को कम करना है। लेकिन बहुत अधिक चिकनाई का उपयोग करना, या उच्च चिपचिपाहट वाले स्नेहक का उपयोग करना, वास्तव में घर्षण को बढ़ा सकता है। इसलिए निर्माता के निर्देशों का पालन करना और सही प्रकार और सही मात्रा में स्नेहक का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।
रेडियल बियरिंग
रेडियल बेयरिंग लगभग सभी रैखिक गति प्रणालियों में मौजूद होते हैं, जो बॉल या लीड स्क्रू शाफ्ट या बेल्ट ड्राइव सिस्टम में पुली जैसे घूर्णनशील घटकों को सहारा देते हैं। हालांकि रैखिक गाइड या स्क्रू की तुलना में ये अपेक्षाकृत छोटे होते हैं, फिर भी ये रेडियल बेयरिंग घर्षण उत्पन्न करते हैं, जिसे सिस्टम डिजाइन और आकार निर्धारण के दौरान ध्यान में रखा जाना चाहिए।
पोस्ट करने का समय: 23 मई 2022




