אורך מהלך, מהירות, דיוק, הרכבה, תחזוקה.

אתם עובדים על יישום הדורש תנועה לינארית - אולי מדובר במערכת הרכבה מסוג "פיק-אנד-פלייס", קו אריזה או גנטרי להעברת חומרים - אבל תכנון מפעיל משלכם מאפס, איתור החלקים השונים, הרכבה ויישור הרכיבים ויישום מערכת תחזוקה אינם ניצול יעיל של הזמן שלכם. אתם מתחילים לבחון מפעילים ליניאריים שתוכננו מראש ומורכבים מראש, אבל יש כל כך הרבה אפשרויות מבחינת סוג, גודל ועקרון פעולה שקשה לדעת מאיפה להתחיל בבחירה שלכם.

הצעד הראשון בצמצום התחום הוא לבחור איזה מנגנון הנעה הוא הטוב ביותר עבור היישום שלך. רוב היצרנים מציעים לפחות שתי אפשרויות הנעה, כאשר רצועת שיניים ובורג כדורי הן הנפוצות ביותר, בעוד שהנעות מנוע פנאומטיות וליניאריות משרתות יישומים נישה. להלן חמישה גורמים שיעזרו לכם להנחות את בחירתכם בין שני סוגי המפעילים הנפוצים ביותר - רצועת שיניים ובורג כדורי.

1. אורך משיכה

המרחק שהמפעיל צריך לנוע בכיוון אחד, המכונה אורך מהלך, הוא הדרישה הראשונה שיש לקחת בחשבון בבחירה בין בורג כדורי להנעת חגורה. מפעילי בורג כדורי נמצאים בדרך כלל באורכים של 1000 מ"מ או פחות, אם כי ניתן להשתמש בברגי כדורי בקוטר גדול יותר באורכים של עד 3000 מ"מ. מגבלה זו נקבעת על ידי המהירות הקריטית של הבורג. ככל שאורך הבורג גדל, המהירות הקריטית שלו, או המהירות שבה הבורג מתחיל להיתקל ברעידות כיפוף, פוחתת. במילים פשוטות, ככל שבורג מתארך ומסתובב מהר יותר, הוא מתחיל "לצלוף" כמו חבל קפיצה.

עבור מפעילים עם הנעת רצועה שיניים, היכולת למתוח את הרצועה מגבילה את האורך המרבי. באמצעות רצועות ברוחב גדול יותר (שטח מגע גדול יותר) ופסיעה גבוהה יותר של שיניים, מפעילי הנעת רצועה נמצאים בדרך כלל ביישומים הדורשים אורך מהלך של 10 עד 12 מטרים.

2. מהירות

הגורם הקריטי השני בבחירת מפעיל הוא מהירות. המהירות המקסימלית עבור רוב מפעילי הנעת הרצועה היא 5 מטר/שנייה. מגבלה זו מושפעת ממערכת ההנחיה, אשר לרוב משתמשת במסבים מחזוריים. עבור יישומים הדורשים מהירויות גבוהות יותר, עד 10 מטר/שנייה, ניתן להשתמש בהנעת רצועה בשילוב עם גלגלים או גלילי זיזים טעונים מראש במקום במסבים מחזוריים.

כפי שצוין לעיל, במפעיל הנעה של בורג כדורי, ככל שהאורך גדל, המהירות הקריטית יורדת. באופן כללי, מפעילי בורג כדורי יכולים להגיע למהירויות של עד 1.5 מטר/שנייה באורכי מהלך של פחות ממטר אחד. תומכי בורג כדורי יכולים לספק קשיחות נוספת על ידי הקטנת אורך הבורג שאינו נתמך, מה שמאפשר למפעיל להגיע למהירויות גבוהות יותר ואורכים ארוכים יותר. בעת בחינת תומכי בורג כדורי, יש להתייעץ עם היצרן לקבלת סיוע בביצוע חישובי המהירות והאורך הנדרשים.

3. דיוק

דיוק משמש באופן כללי כמשמעותו דיוק מהלך (היכן נמצאים הגררה או האוכף במרחב במהלך התנועה), דיוק מיקום (כמה קרוב המפעיל מגיע למיקום היעד), או חזרתיות (כמה קרוב המפעיל מגיע לאותו מיקום עם כל מהלך). בעוד שדיוק התנועה מושפע במידה רבה ממבנה המפעיל, הבסיס וההרכבה שלו, דיוק המיקום וחזרתיות הם בעיקר פונקציות של מנגנון ההנעה.

לברגים כדוריים, במיוחד אם הם טעונים מראש, יש דיוק מיקום טוב יותר מאשר להנעת רצועות בשל קשיחותם. עם זאת, ניתן למדוד ולפצות על "חוסר הדיוק" במיקום במערכת הבקרה של המפעיל. מסיבה זו, חזרתיות (היכולת להגיע לאותו מיקום עם כל מהלך) הופכת לעתים קרובות לגורם החשוב ביותר ביישומים בעלי דיוק גבוה. לחזרתיות גבוהה, קשיחות מנגנון ההנעה היא קריטית, מה שהופך את מכלול הברגה הכדורית והאום טעונים מראש לבחירה טובה יותר.

4. הרכבה

במקרים מסוימים, הכיוון שבו מותקן המפעיל יכתיב איזה מנגנון הנעה הוא הטוב ביותר. גם הנעות רצועה וגם הנעות בורג כדוריות מתאימות להרכבה אופקית ומשופעת, אך יישומים הדורשים הרכבה אנכית דורשים הערכה מדוקדקת יותר.

בעוד שכל מערכת שמניעה עומס אנכית זקוקה למנגנוני בטיחות מובנים, הנעות בורג כדוריות נתפסות לעתים קרובות כבטוחות יותר מהנעות רצועה לנשיאת עומסים אנכיים. הסיבה לכך היא שבורגי כדוריות, בהתאם לעומס, להובלת הבורג ולחיכוך במערכת, נרתעים מהנעה לאחור, או "נפילה חופשית" אם יש כשל בבלם או נזק קטסטרופלי למערכת. כאשר נדרש מפעיל הנעת רצועה ביישום אנכי, יש לשקול ברצינות בלם חיצוני או משקל נגד.

5. תחזוקה

הסיבה העיקרית לכשל של מפעילים ליניאריים היא חוסר בשימון. גם מפעילי בורג כדורי וגם מפעילי הנעת רצועה דורשים שימון של מערכת ההנחיה מעת לעת, אך בורגי כדורי מציגים רכיב נוסף שיש לנטר לצורך שימון תקין. חלק מהיצרנים התייחסו לכך על ידי אספקת מערכות משומנות לכל החיים (כאשר אורך החיים מוגדר כמרחק נסיעה או מספר סיבובים קבועים, עם עומס, מהירות וסביבה נתונים), אך יישומים רבים נופלים מחוץ לפרמטרים שצוינו אלה וידרשו שימון בשלב כלשהו במהלך אורך החיים המיועדים שלהם.

למרות שלמפעילים מונעי רצועה יש יתרון של פחות רכיבים לתחזוקה, כאשר הסביבה מכילה אבק או שבבים, חפשו עיצוב מפעיל שממזער את הסיכון לזיהום להיכנס לבתי הגלגלות. זה יבטיח אורך חיים ארוך יותר למיסבי הגלגלות ויפחית את הבלאי של הרצועה עצמה.

גם להנעת רצועה וגם להנעת בורג כדוריים יש יתרונות ביצועים. בעת ביצוע בחירה ראשונית, זכרו שהנעת רצועה היא בדרך כלל הבחירה הטובה יותר עבור תנודות ארוכות ומהירויות גבוהות, בעוד שהנעת בורג כדוריים טובה יותר עבור יישומים הדורשים חזרתיות גבוהה או הרכבה אנכית. ביישומים מסוימים, כל אחד ממנגנוני ההנעה יעמוד בקריטריונים המפורטים לעיל. במקרים אלה, היצרן יכול להדריך אתכם בבחירת המפעיל המתאים על סמך גורמים מתקדמים יותר, כגון תאוצה, זמן התייצבות או תנאי סביבה.