עומס, כיוון, מהירות, מהלך, דיוק, סביבה ומחזור עבודה.

ניתוח מדוקדק של היישום, כולל כיוון, מומנט ותאוצה, יחשוף את העומס שיש לתמוך בו. לעיתים, העומס בפועל יהיה שונה מהעומס המחושב, ולכן על המהנדסים לשקול את השימוש המיועד ואת השימוש לרעה הפוטנציאלי.

בעת קביעת גודל ובחירת מערכות תנועה ליניארית עבור מכונות הרכבה, מהנדסים מתעלמים לעתים קרובות מדרישות יישום קריטיות. דבר זה יכול להוביל לעיצוב מחדש ועבודה מחדש יקרים. גרוע מכך, הדבר עלול לגרום למערכת מהונדסת יתר על המידה, יקרה יותר ופחות יעילה מהרצוי.

עם כל כך הרבה אפשרויות טכנולוגיות, קל להיתקל במוצף בעת תכנון מערכות תנועה ליניאריות בעלות צירים אחד, שניים ושלושה. כמה עומס המערכת תצטרך להתמודד איתו? באיזו מהירות היא תצטרך לנוע? מהו התכנון החסכוני ביותר?

כל השאלות הללו נלקחו בחשבון כאשר פיתחנו את "LOSTPED" - ראשי תיבות פשוטים שמטרתם לסייע למהנדסים לאסוף מידע לצורך הגדרת רכיבים או מודולים של תנועה ליניארית בכל יישום. LOSTPED מייצג עומס, כיוון, מהירות, נסיעה, דיוק, סביבה ומחזור עבודה. כל אות מייצגת גורם אחד שיש לקחת בחשבון בעת ​​קביעת גודל ובחירת מערכת תנועה ליניארית.

יש לשקול כל גורם באופן פרטני וכקבוצה כדי להבטיח ביצועי מערכת אופטימליים. לדוגמה, העומס מטיל דרישות שונות על המיסבים במהלך תאוצה והאטה מאשר במהירויות קבועות. ככל שטכנולוגיית התנועה הליניארית מתפתחת מרכיבים בודדים למערכות שלמות, האינטראקציות בין רכיבים - כגון מובילי מיסבים ליניאריים והינע בורג כדורים - הופכות מורכבות יותר ותכנון המערכת הנכונה הופך למאתגר יותר. LOSTPED יכול לעזור למתכננים להימנע מטעויות על ידי תזכורת להם לשקול את הגורמים הקשורים זה בזה במהלך פיתוח המערכת ומפרטיה.

【לִטעוֹן】

עומס מתייחס למשקל, או לכוח, המופעל על המערכת. כל מערכות התנועה הליניארית נתקלות בסוג כלשהו של עומס, כגון כוחות כלפי מטה ביישומי טיפול בחומרים או עומסי דחיפה ביישומי קידוח, לחיצה או הברגה. יישומים אחרים נתקלים בעומס קבוע. לדוגמה, ביישום טיפול בפרוסות מוליכים למחצה, פוד מאוחד בעל פתיחה קדמית נישא מתא לתא לצורך הורדה ואיסוף. יישומים אחרים כוללים עומסים משתנים. לדוגמה, ביישום מחלק רפואי, ריאגנט מופקד בסדרה של פיפטות בזו אחר זו, וכתוצאה מכך עומס קל יותר בכל שלב.

בעת חישוב העומס, כדאי לקחת בחשבון את סוג הכלי שיהיה בקצה הזרוע כדי להרים או לשאת את העומס. למרות שזה לא קשור ספציפית לעומס, טעויות כאן יכולות להיות יקרות. לדוגמה, ביישום של "פיק-אנד-פלייס", חומר עבודה רגיש במיוחד עלול להינזק אם נעשה שימוש בתפסן שגוי. למרות שלא סביר שמהנדסים ישכחו לקחת בחשבון את דרישות העומס הכלליות עבור מערכת, הם אכן עלולים להתעלם מהיבטים מסוימים של דרישות אלו. LOSTPED היא דרך להבטיח שלמות.

שאלות מפתח שיש לשאול:

* מה מקור העומס וכיצד הוא מכוון?

* האם ישנן שיקולי טיפול מיוחדים?

* כמה משקל או כוח יש לנהל?

האם הכוח הוא כוח כלפי מטה, כוח התרוממות או כוח צדדי?

【הִתמַצְאוּת】

הכיוון, או המיקום או הכיוון היחסיים שבהם מופעל הכוח, חשובים גם הם, אך לעתים קרובות מתעלמים מהם. מודולים או מפעילים ליניאריים מסוימים יכולים להתמודד עם עומס גבוה יותר כלפי מטה או כלפי מעלה מאשר עומס צדדי בגלל המדריכים הליניאריים שלהם. מודולים אחרים, המשתמשים במדריכים ליניאריים שונים, יכולים להתמודד עם אותם עומסים בכל הכיוונים. לדוגמה, מודול המצויד במדריכים ליניאריים כפולים עם מסילה כדורית יכול להתמודד עם עומסים ציריים טוב יותר ממודולים עם מדריכים סטנדרטיים.

שאלות מפתח שיש לשאול:

* כיצד מכוונים המודול הליניארי או המפעיל? האם הם אופקיים, אנכיים או הפוך?

היכן מכוון העומס ביחס למודול הליניארי?

האם העומס יגרום למומנט גלגול או גובה על המודול הליניארי?

【מְהִירוּת】

מהירות ותאוצה משפיעות גם על בחירת מערכת תנועה ליניארית. עומס המופעל יוצר כוחות שונים בתכלית על המערכת במהלך תאוצה והאטה מאשר במהירות קבועה. יש לקחת בחשבון גם את סוג פרופיל התנועה - טרפז או משולש, שכן התאוצה הנדרשת כדי לעמוד במהירות או בזמן המחזור הרצויים תיקבע על ידי סוג התנועה הנדרשת. פרופיל תנועה טרפז פירושו שהעומס מאיץ במהירות, נע במהירות קבועה יחסית למשך פרק זמן מסוים, ולאחר מכן מאט. פרופיל תנועה משולש פירושו שהעומס מאיץ ומאט במהירות, כמו ביישומי איסוף והורדה מנקודה לנקודה.

מהירות ותאוצה הן גורמים קריטיים בקביעת מנוע ההנעה הליניארי המתאים - בורג כדורים, רצועה או מנוע ליניארי.

שאלות מפתח שיש לשאול:

* איזו מהירות או זמן מחזור יש להשיג?

* האם המהירות קבועה או משתנה?

* כיצד ישפיע העומס על התאוצה וההאטה?

האם פרופיל התנועה טרפזי או משולש?

איזה מנוע ליניארי יתן את מענה הטוב ביותר לצורכי המהירות והתאוצה?

【לִנְסוֹעַ】

מהלך מתייחס למרחק או לטווח התנועה. יש לקחת בחשבון לא רק את מרחק התנועה, אלא גם את מהלך המעבר. מתן אפשרות ל"מהלך בטיחותי", או מרווח נוסף, בסוף התנועה מבטיח את בטיחות המערכת במקרה של עצירת חירום.

שאלות מפתח שיש לשאול:

* מהו מרחק או טווח התנועה?

* כמה חריגה עשויה להידרש בעצירת חירום?

【דִיוּק】

דיוק הוא מונח רחב המשמש לעתים קרובות להגדרת דיוק התנועה (כיצד המערכת מתנהגת בזמן התנועה מנקודה א' לנקודה ב'), או דיוק המיקום (כמה קרוב המערכת מגיעה למיקום היעד). הוא יכול להתייחס גם לחזרתיות, או עד כמה המערכת חוזרת לאותו מיקום בסוף כל תנועה.

הבנת ההבדל בין שלושת המונחים הללו - דיוק מהלך, דיוק מיקום וחזרתיות - היא קריטית להבטחת עמידה במפרטי הביצועים של המערכת ושלא תוכננה יתר על המידה כדי להשיג רמת דיוק שאולי מיותרת. הסיבה העיקרית לחשוב היטב על דרישות הדיוק היא בחירת מנגנון ההנעה. מערכות תנועה לינארית יכולות להיות מונעות על ידי רצועה, בורג כדורים או מנוע ליניארי. כל סוג מציע פשרות בין דיוק, מהירות וקיבולת עומס. הבחירה הטובה ביותר תוכתב על ידי היישום.

שאלות מפתח שיש לשאול:

* עד כמה חשובים דיוק התנועה, דיוק המיקום וחזרתיות ביישום?

האם דיוק חשוב יותר ממהירות או מגורמים אחרים של LOSTPED?

【סְבִיבָה】

סביבה מתייחסת לתנאים שבהם המערכת תפעל. טמפרטורות קיצוניות עלולות להשפיע על ביצועי רכיבי הפלסטיק ועל חומרי הסיכה בתוך המערכת. לכלוך, נוזלים ומזהמים אחרים עלולים לפגוע במסבי המסב וברכיבים נושאי העומס. סביבת השירות יכולה להשפיע רבות על חיי מערכת תנועה ליניארית. אפשרויות כגון פסי איטום וציפויים מיוחדים יכולות למנוע נזק מגורמים סביבתיים אלה.

לעומת זאת, מהנדסים צריכים לחשוב כיצד מערכת התנועה הליניארית תשפיע על הסביבה. גומי ופלסטיק יכולים לפלוט חלקיקים. חומרי סיכה יכולים להפוך לאירוסליים. חלקים נעים יכולים לייצר חשמל סטטי. האם המוצר שלכם יכול לספוג מזהמים כאלה? אפשרויות כגון סיכה מיוחדת ולחץ אוויר חיובי יכולות להפוך את המודול או המפעיל למתאימים לשימוש בחדר נקי.

שאלות מפתח שיש לשאול:

* אילו סכנות או מזהמים קיימים - טמפרטורות קיצוניות, לכלוך, אבק או נוזלים?

האם מערכת התנועה הליניארית עצמה מהווה מקור פוטנציאלי למזהמים סביבתיים?

【מחזור עבודה】

מחזור עבודה הוא משך הזמן הנדרש להשלמת מחזור פעולה אחד. בכל המפעילים הליניאריים, הרכיבים הפנימיים יקבעו בדרך כלל את חיי המערכת כולה. אורך חיי המיסב בתוך מודול, לדוגמה, מושפע ישירות מהעומס המופעל, אך מושפע גם ממחזור העבודה שהמיסב יחווה. מערכת תנועה ליניארית עשויה להיות מסוגלת לעמוד בששת הגורמים הקודמים, אך אם היא פועלת ברציפות 24 שעות ביממה, 7 ימים בשבוע, היא תגיע לסוף חייה הרבה יותר מהר מאשר אם היא פועלת רק 8 שעות ביום, 5 ימים בשבוע. בנוסף, משך זמן השימוש לעומת זמן המנוחה משפיע על הצטברות החום בתוך מערכת התנועה הליניארית ומשפיע ישירות על חיי המערכת ועלות הבעלות. הבהרת נושאים אלה מראש יכולה לחסוך זמן ועצבים בהמשך.

שאלות מפתח שיש לשאול:

* באיזו תדירות המערכת נמצאת בשימוש, כולל זמן השהייה בין משיכות או תנועות?

* כמה זמן המערכת צריכה להחזיק מעמד?