למה ברגי כדור?
בשנים האחרונות, הצורך בבורגי כדור מיניאטוריים הפך בולט יותר ויותר באמצעות שיחות עם לקוחותינו ומשוב מהשוק. באופן ספציפי, הביקוש הגובר הוא לבורגי כדור איכותיים המיוצרים בארה"ב וזמינים במלאי. בתגובה, FUYU Linear ענתה לקריאה זו עם קו ברגי כדור בקוטר של שישה, שמונה ועשרה מילימטרים.
FUYU Linear מתמקדת ביישומים בתעשיות הרפואה, אוטומציה של מעבדות ומוליכים למחצה. אלו הן חלק מהתעשיות שלדעתנו יהיו חמות, כאשר רובוטים רבים המאפשרים אוטומציה דורשים ברגי כדור מיניאטוריים.
דיוק ודיוק של בורג כדורי
בתוך התעשייה, יכול להיות קצת בלבול לגבי המינוח כשדנים בדיוק ודיוק. לעתים קרובות, לקוחות מתייחסים אליהם כאל מונחים ברי-החלפה, אך הם אינם. למעשה, מדובר בשני מונחים נפרדים המשמשים להגדרת ברגי כדור וכיצד הם משמשים ביישום מסוים.
דיוק מוגדר על ידי הבורג, ויכול לשקף את אופן ייצורו. לדוגמה, האם הוא גולגל או נטחן? דיוק דומה לזריקת חץ לכיוון המרכז ופגיעה בנקודה. מצד שני, דיוק מגדיר את האום, והוא חזרתיות או באיזו תדירות המערכת פוגעת במטרה המיועדת.
כיוון בורג הכדור
גורם נוסף שמהנדסים נוטים לשכוח הוא כיוון בורג הכדור. בורגי כדור מתוכננים לפעול בצורה הטובה ביותר כאשר העומסים שלהם נמצאים במצב צירי. הסיבה לכך היא שבדרך כלל ישנה מסילת פרופיל, מיסב ליניארי או מסילה התומכת בעומס בעוד שבורג הכדור עצמו מבצע את התנועה.
ברגע שהמערכת הזו מסובבת אנכית, כיוון העומס הופך לכיוון של יחידה אחת כאשר הכוחות פונים כלפי מטה לחלוטין. לכך יש השפעות מרובות על תכנון המערכת, כולל האופן שבו בורג הכדור נשחק במהלך התנועה הן במהירות והן בתאוצה. כאשר המכשיר נע למעלה ולמטה, המהירות וההאטה מוסיפות עומס נוסף למערכת. התוצאה יכולה להיות עומס פגיעה מרומז בתחתית, כך שהיפוך העומס הופך להיות קריטי לתכנון המערכת.
מהירות ותאוצה של בורג כדורי
מהירות היא גורם קריטי נוסף, אך עדיף לחלק אותה לשני חלקים: מהירות אום הכדור ומהירות הבורג. החלק הראשון מתייחס לבורג עצמו, ומתייחס למהירות הסיבוב של הבורג. אורך הבורג יגדיר לעתים קרובות את גבולות מהירות הבורג. לדוגמה, ככל שבורג ארוך יותר, כך ייתכנו יותר רעידות. רעידות במערכת יובילו לקורוזיה ולקיצור אורך החיים. מתכננים רבים רוצים שעומסים ינועו מהר ככל האפשר על מנת להגיע למיקום הרצוי במהירות האפשרית. למרבה הצער, ישנן מגבלות עם הבורג שיש לטפל בהן.
החלק השני של המהירות הקריטית מתייחס לאום. כאן, מהירות קריטית מתייחסת למהירות הסיבוב של האום במסגרת מערכת ההחזרה, ומשקפת את מהירות המחזור של מיסבי הכדור הפנימיים. מכלולי בורג מטריים מיניאטוריים של FUYU Linear בעלי החזרה פנימית חלקה מאוד, שקטה ומסוגלת להגיע למהירויות גבוהות יותר של אום.
מחזורי עבודה של בורג כדורי
מחזור עבודה כשלעצמו אינו קריטי יתר על המידה. בדרך כלל הוא מתאים יותר לדיון על אורך חיי הבורג, שיכול להסתבך ביותר כשחושבים על פרופיל תנועה. פרופיל תנועה הוא בדרך כלל תנועה טרפזית שבה יש תאוצה ראשונית, לאחר מכן תנועה קבועה ולבסוף האטה. בעוד שכל אלה קריטיים מאוד, תאוצה היא אחד מאותם פריטים שבדרך כלל מתעלמים מהם. למעשה, ניסיון למצוא מגבלות תאוצה של בורג כדורי בחומרי ייחוס הוא מאתגר ביותר, ולכן לעתים קרובות הוא מוגבל ל-1.5 גרם סטנדרטיים. מספר זה הוא יותר הנחיה מכיוון שמהירויות מקסימליות בפועל, תאוצה והאטה מבוססות למעשה על יישום ולעתים קרובות יש להגדיר אותן באמצעות ניסויים.
אחד היתרונות הגדולים של ברגי כדורים הוא אורך החיים המוגדר שלהם. תקנים בינלאומיים מבהירים כיצד אנו מגדירים את אורך החיים של ברגי כדורים. מבחינת מדדים, זה בדרך כלל פונקציה של מיליון סיבובים, שהם אורך החיים L10 שלנו, ושם סטטיסטית 90% מהברגים יגיעו לאורך חיים זה. במציאות, הם עשויים להגיע להרבה יותר, אבל עכשיו יש ערך מינימלי קבוע.
מהלך בורג הכדור
עם ברגי כדורים מיניאטוריים, ישנם כמה גורמים שונים הקשורים לתנועה. בתרחישי תנועה קצרים של מילימטר אחד או שניים, מתעוררים קשיים מכיוון שהכדורים אינם מסתובבים במלואם בתוך האום. הגדרת אורך חיי בורג הכדור בנסיבות אלה יחד עם התכנון והתפקוד של מערכת ההחזרה ישחקו תפקיד קריטי בביצועיה. לדוגמה, משאבת נוזלים דורשת טווח תנועה קצר ביותר של 10 עד 100 מילימטרים. המילימטר האחרון של התנועה יחווה את הכוח הרב ביותר, מה שיוצר בעיות אפשריות בכל הנוגע להגדרת אורך חיי בורג הכדור.
גם יישומים עם מהלך ארוך יכולים ליצור בעיות. לדוגמה, כאשר בורג כדורי של שישה מילימטר נע מטר אחד, מהירות קריטית ומניעת שקיעה הופכות לגורמים חשובים. לכן, בין המהלך הקצר והארוך ביותר נמצא אמצע המהלך, או הנקודה המתוקה שבה 100 עד 200 מילימטרים של מהלך הם אידיאליים עבור סוגים אלה של ברגים כדי לתפקד בצורה הטובה ביותר.
קיבולות עומס של בורג כדורי
ברגי כדור מתוכננים להיות מעומסים ב-100% צירית. אם עושים זאת נכון, הבורג הכדורי יחזיק מעמד לאורך חיי L10 שלו. לעתים קרובות, כאשר ברגי כדורי כושלים, יש עיוות של הבורג והאום כתוצאה מעומס שלא היה מיושר כראוי. עומס רדיאלי או עומס מומנט על בורג כדורי יכולים להשפיע על אורך חיי L10 על ידי הפחתת כושר העומס ביותר מ-90%. הלקח כאן הוא שאם ישנם חישובי תכנון בקטלוג הממליצים על מבנה תמיכה מקביל בתוך פרמטר ספציפי, חיוני לדבוק בהנחיה זו.
זמן פרסום: 23 באוקטובר 2023