Incluindo robôs cartesianos, sistemas de pórtico e mesas XY.

Guias e sistemas lineares são normalmente submetidos a forças lineares devido a cargas descendentes, ascendentes e laterais e a forças rotacionais devido a cargas radiais.As forças rotacionais – também chamadas de forças de momento – são normalmente definidas como rotação, inclinação e guinada, com base no eixo em torno do qual o sistema tenta girar.

Para definir rotação, inclinação e guinada em sistemas lineares, primeiro precisamos estabelecer os três eixos primários: X, Y e Z.

Os dois eixos do plano horizontal são normalmente definidos como X e Y, com o eixo X estando na direção do movimento.O eixo Y é ortogonal (perpendicular) à direção do movimento e também está no plano horizontal.O eixo Z é ortogonal aos eixos X e Y, mas está localizado no plano vertical.(Para encontrar a direção positiva do eixo Z, use a regra da mão direita: aponte o dedo indicador na direção de X positivo, depois enrole-o na direção de Y positivo e o polegar indicará Z positivo.)

Roll, pitch e yaw são forças rotacionais, ou momentos, em torno dos eixos X, Y e Z.Assim como as forças lineares puras, essas forças de momento precisam ser consideradas ao calcular a vida útil do rolamento ou determinar a adequação de um sistema linear para suportar cargas estáticas.

Roll: Um momento de roll é uma força que tenta fazer com que um sistema gire em torno de seu eixo X, de um lado para o outro.Um bom exemplo de rolagem é a inclinação de um avião.

Pitch: Um momento de pitch tenta fazer com que um sistema gire em torno de seu eixo Y, da frente para trás.Para visualizar a inclinação, pense no nariz de um avião apontando para baixo ou para cima.

Guinada: A guinada ocorre quando uma força tenta fazer com que um sistema gire em torno de seu eixo Z.Para visualizar a guinada, imagine um modelo de avião suspenso por uma corda.Se o vento soprar certo, as asas e o nariz do avião permanecerão nivelados (sem rolar ou inclinar), mas ele girará em torno da corda na qual está suspenso.Isso é guinada.

Os momentos de inclinação e de guinada colocam cargas excessivas nas esferas localizadas nas extremidades de um rolamento linear, uma condição às vezes chamada de carga de borda.

Como neutralizar os momentos de rotação, inclinação e guinada

Guias e sistemas lineares têm capacidades mais altas para forças lineares puras do que para forças de momento, portanto, a resolução de forças de momento em forças lineares pode aumentar significativamente a vida útil do rolamento e reduzir a deflexão.Para momentos de rolagem, a forma de conseguir isso é utilizar duas guias lineares em paralelo, com um ou dois rolamentos por guia.Isso converte as forças do momento de rotação em puras cargas descendentes e de levantamento em cada rolamento.

Da mesma forma, o uso de dois rolamentos em uma guia pode eliminar as forças de momento de inclinação, convertendo-as em puras cargas descendentes e de levantamento em cada rolamento.Usar dois rolamentos em uma guia também contraria as forças do momento de guinada, mas, neste caso, as forças resultantes são forças laterais (laterais) em cada rolamento.