כמה בלוקים מובילים ליניאריים אתה צריך? חישוב אחד מול שני בלוקים לכל מסילה וריווח בלוקים

אין לבחור את מספר בלוקי ההנחיה הליניאריים לפי משקל המכונה בלבד. בלוק בודד עשוי להספיק לכרכרה קצרה, צרה ועמוסה קלה עם עומס ממורכז. שני בלוקים על מסילה אחת מגדילים את אורך התמיכה האפקטיבי ומפחיתים את העומס שנוצר על ידי רגעי שיפוע או פיתול. עבור רוב שולחנות CNC, צירי גב ופלטפורמות אוטומציה תעשייתית, שתי מסילות מקבילות עם שני בלוקים על כל מסילה מספקות את ההתנגדות המאוזנת ביותר לעומסים אנכיים, רוחביים ומומנטים.

אחד, שניים או ארבעה בלוקים ליניאריים: מה משתנה?

הוספת בלוקים עושה יותר מחלוקת העומס האנכי. זה משנה את גיאומטריית התמיכה. תבנית תמיכה רחבה או ארוכה יותר יוצרת זרוע מנוף גדולה יותר נגד רגעי התהפכות, בעוד שסידור קומפקטי מאלץ יותר מהרגע להתנגד בתוך הבלוק הבודד.

סידור ארבעת ה-בלוקים הנפוץ אינו נדרש אוטומטית עבור כל ציר, אך הוא נבחר לעתים קרובות מכיוון שהוא יוצר שני ממדי תמיכה שימושיים: מרווח מסילה מתנגד לגלגול, בעוד שמרווח בלוקים קדמי-ל-אחורי מתנגד לגובה ותורם להתנגדות פיתול.

מדוע עומס כולל אינו קובע את כמות הבלוק

חלוקת משקל המכונה במספר הבלוקים תקפה רק לעומס מרוכז על פלטפורמה קשיחה, סימטרית ומותקנת במדויק. בציוד אמיתי, מרכז הכובד, כוח החיתוך, משיכת החגורה, כוח הצילינדר, שרשרת הכבלים וכוח ההאצה עשויים לפעול הרחק ממרכז קבוצת הבלוקים.

עומס של 500 N המרוכז על גוש ואותו עומס של 500 N הממוקם במרחק של 200 מ"מ אינם שווים. עומס ההיסט יוצר גם מומנט של 100,000 N·mm. הרגע הנוסף הזה יכול לגרום לבלוק אחד לשאת פי כמה מהעומס הממוצע או לפרוק חלקית את הבלוק הנגדי.

לפני שתחליטו כמה בלוקים דרושים, כלול:

• המסה הנעה השלמה, כולל השולחן, המתקן, חומר העבודה, הציר, תושבת המנוע ושרשרת הכבלים.
• מיקום-מרכז הכובד-בכיוון הנסיעה, הרוחבי והאנכי.
• האצה והאטה מקסימלית.
• חיתוך, לחיצה, הידוק, חגורה, צילינדר וכוחות תהליך חיצוניים.
• התקנה אופקית, אנכית, מותקנת- על הקיר או הפוכה.
• קשיחות נדרשת, יציבות מיקום, בטיחות סטטית וחיי נסיעה.

מתי מספיק בלוק מדריך לינארי אחד?

ניתן להשתמש בגוש אחד כאשר הרכיב הנע קצר וצר, העומס קל, מרכז הכובד קרוב למרכז הבלוק וקשיחות הרגע הנדרשת צנועה. קטלוג המדריכים בפועל חייב לספק מספיק קיבולת רדיאלית, הפוכה-רדיאלית, רוחבית ומותר עבור הדגם הנבחר.

סביר יותר שגוש בודד יהיה מקובל כאשר כל הדברים הבאים נכונים:

• טביעת הרגל של המטען אינה גדולה מהנדרש.
• הכוח פועל ליד מרכז הבלוק.
• התאוצה, ההשפעה והרעידות נמוכות.
• הבלוק ארוך או רחב מספיק עבור קיבולת המומנט הנדרשת.
• סטיה זוויתית קטנה לא תשפיע על התהליך.
• היישום אינו ציר{0} בטיחותי או ציר אנכי קריטי.

אין לבחור בלוק אחד פשוט כי דירוג העומס הדינמי הבסיסי שלו גבוה ממשקל המכונה. דירוג העומס הבסיסי מתאר את יכולת העומס ואת חיי העייפות בתנאים מוגדרים; זה לא מאשר כשלעצמו שלגוש יש קשיחות מומנטית מספיקה לתלייה גדולה.

סימני אזהרה שחסימה אחת אינה מספיקה

• הצלחת הנעה מתנדנדת כאשר מופעל כוח בקצהו.
• המטען משתרע הרבה לפני או מאחורי הבלוק.
• סוגר גבוה מציב את מרכז הכובד הרחק מעל המסילה.
• שינויי כיוון מייצרים רטט או שגיאת זווית.
• הרגע המחושב קרוב למגבלת הקטלוג עוד לפני הפעלת מקדם בטיחות.

מתי יש להשתמש בשני בלוקים על מסילה אחת?

שני בלוקים על מסילה אחת יוצרים זוג תמיכה. כאשר הבלוקים מופרדים, ניתן להתנגד לרגע החיצוני באמצעות תגובות הפוכות בשני הבלוקים במקום להינשא רק כרגע פנימי בתוך גוש אחד.

סידור זה שימושי כאשר המכונה צרה אך זקוקה לתמיכה טובה יותר לאורך כיוון הנסיעה. זה נפוץ במגלשות אנכיות קומפקטיות, בצירי בחירה-ו-צרים, ציוד בדיקה ומבני- מפעילי מסילה יחידים.

הנוסחה מראה מדוע מרווח בלוקים חשוב. באותו רגע, הגדלת מרחק המרכז L מפחיתה את העומס הנוסף M/L. אם פ₂הופך לשלילי, המודל הפשוט חוזה טעינה הפוכה או התרוממות בלוק זה. לאחר מכן יש לבדוק את דירוג העומס ההפוך-, העומס המוקדם, ברגי ההרכבה והמגע המבני.

שני בלוקים הממוקמים ישירות זה ליד זה אינם זהים לשני בלוקים ברווחים רחבים. בלוקי מגע קרובים- מגדילים את העומס המקומי ואת קיבולת המומנטים, אך מרחק מרכז גדול יותר מספק זרוע מנוף חיצונית גדולה יותר. יש להבחין תמיד בין דירוג הקטלוג של שני בלוקים במגע קרוב לבין חישוב התגובה עבור בלוקים מופרדים.

מדוע שתי מסילות עם ארבעה בלוקים נפוצות

פריסת-מסילה כפולה, ארבעה-בלוקים יוצרת תבנית תמיכה מלבנית. זה מאפשר למעצב להשתמש גם במרווח מסילות וגם במרווח בלוקים כדי להפחית את תגובות ההתהפכות.

• מרווח מסילות Wעוזר להתנגד לגלגול שנגרם על ידי עומס הממוקם משמאל או מימין למרכז הפלטפורמה.
• מרווח בלוקים Lעוזר להתנגד לגובה הנגרם על ידי עומס הממוקם לפני או מאחורי מרכז הקבוצה-של הבלוק.
• שני הממדים תורמים לקשיחות ויציבות הפלטפורמה הכוללת תחת כיווני כוח משתנים.
• ארבעת הבלוקים מחלקים עומס על לוח הרכבה גדול יותר, בתנאי שהצלחת ובסיס המכונה קשיחים מספיק.

נוסחאות אלו מניחות שתי מסילות זהות, שני בלוקים זהים על כל מסילה, מיקומים סימטריים, לוח נע נוקשה ויישור נכון. גלגול, גובה, פיתול, כוח רוחבי ותאוצה משולבים דורשים חישוב גוש שלם יותר-לפי-בלוק. ראה של DLYמדריך ליניארי לחישוב עומס מומנטעבור מודל התגובה של ארבע-בלוקים.

כיצד לחשב את המרחק הנדרש בין בלוקים מובילים ליניאריים

אין כלל אוניברסלי לפיו יש להפריד בין הבלוקים באורך גוש אחד, שניים או שלושה. המרווח הנכון תלוי ברגע המיושם, עומס התכנון המותר לכל בלוק, קשיחות הפלטפורמה, אורך המסילה הזמין ומעטפת המכונה.

תמיד יש למדוד את מרווח הבלוקים ממרכז בלוק אחד למרכז הבלוק השני. אל תשתמש במרווח הנקי בין קצוות הבלוק אלא אם כן הוא הומר תחילה למרחק מרכז.

מרווח נדרש עבור שני בלוקים על מסילה אחת

אם תגובת התכנון המקסימלית המותרת בכל אחד מהגושים היא P_{לְהַתִיר}, סידור מחדש של שני-נוסחת הבלוק נותן:

המכנה חייב להיות חיובי. פ_{לְהַתִיר}אינו שווה אוטומטית לדירוג העומס הדינמי בקטלוג C. זה צריך להיות מגבלת התכנון שנותרה לאחר בדיקת בטיחות סטטית, אורך חיים נדרש, כיוון העומס, עומס מראש, מצב הפעלה וגורמי שירות ישימים.

נדרש מרווח קדמי-ל-אחור עבור ארבעה בלוקים

עבור מסילה כפולה- סימטרית, פלטפורמה של ארבעה- בלוקים תחת כוח אנכי ממורכז פלוס מומנט גובה בלבד:

קשר דומה חל על מרווח מסילה W לרגע גלגול. הגדלת המרווחים מפחיתה את התגובה הנוספת, אך רק אם הצלחת הנעה קשיחה מספיק כדי להעביר כוח בין כל הבלוקים. מרווח רחב על צלחת גמישה עשוי שלא לייצר את חלוקת העומס האידיאלית שמניחת הנוסחה.

דוגמה עבדה: חשב מרווח בלוקים מעומס מותר

שקול פלטפורמה סימטרית עם שתי מסילות וארבעה בלוקים:

שלב 1: חשב את העומס הממורכז לכל בלוק

שלב 2: חשב את מרווח הבלוק המינימלי

שלב 3: השווה שתי פריסות אפשריות

בדוגמה הפשוטה הזו- בלבד, 400 מ"מ מקובל בעוד 250 מ"מ לא. התוצאה היא רק בדיקת ריווח ראשונית. הבלוק שנבחר עדיין חייב לעבור בדיקות בטיחות סטטית, חיים דינמיים, עומס-הפוך, קשיחות-עומס משולב.

דוגמה עבדה: כיצד מרווח גדול יותר משנה את התפלגות העומס

מכלול נע של 40 ק"ג יוצר כוח אנכי משוער של:

נניח שמרכז הכובד שלו הוא 150 מ"מ לפני המרכז של קבוצת ארבע- בלוקים:

פריסת ה-300 מ"מ ממקמת את העומס ישירות מעל שורת הבלוקים הקדמיים במקרה האידיאלי הזה, ולא מותירה תגובה כלפי מטה בשורה האחורית. פריסת 450 מ"מ מספקת תגובה מאוזנת יותר. מרווח נוסף זה הופך חשוב כאשר הציר הופך כיוון, מאיץ או חווה כוחות תהליך חיצוניים.

מרווח בלוקים משנה גם את אורך המסילה הנדרש

הגדלת מרווח הבלוקים משפרת את התנגדות המומנט, אך היא גם מגדילה את אורך קבוצת הבלוקים הנעים ולכן את אורך המסילה המינימלי.

עבור שני בלוקים זהים, מעטפת הקבוצה-של הבלוק היא בערך מרווח הבלוק המרכזי-ל-מרכזו בתוספת אורך בלוקים שלם אחד.

דוגמה: אם מרווח מרכז הבלוק הוא 400 מ"מ, כל בלוק הוא באורך 85 מ"מ, המהלך הנדרש הוא 600 מ"מ ו-50 מ"מ נשמר בכל קצה:

לאחר מכן, יש להתאים את אורך המסילה הסופי עבור -גובה החור, מרחק הקצה-, עצירות הקצה, חיישנים, גישה לשימון ומרחב המכונה. לכן יש לייעל את מרווח הבלוקים יחד עם מהלך ואורך המסילה, ולא לחשב כממד מבודד.

האם אתה צריך פשוט למקם את הבלוקים הכי רחוק שאפשר?

מרווח גדול יותר מפחית בדרך כלל את התגובה הנגרמת מאותו רגע חיצוני, אך מרווח מרבי הוא לא תמיד התכנון השלם הטוב ביותר של המכונה.

גישה מעשית היא למקם את הבלוקים רחוקים זה מזה ככל שהמבנה הנע הנוקשה ואורך המסילה הזמין מאפשרים באופן סביר, ואז לאמת את התגובות המחושבות. אין להרחיב את המרווח על צלחת דקה או גמישה רק כדי לשפר את הנוסחה התיאורטית.

מתי יותר מארבעה בלוקים שימושיים?

בלוקים נוספים עשויים להיות שימושיים כאשר שולחן נע הוא ארוך מאוד, כאשר מספר רכיבים כבדים מותקנים במיקומים שונים או כאשר יש לתמוך בעומס ליד אזורי עבודה מרובים. עם זאת, שישה בלוקים אינם נושאים באופן אוטומטי-שישית מהעומס כל אחד.

במערכת מרובת -בלוקים, הבדלים קטנים בגובה הרכבה, ישרות המסילה, עומס מראש ועיוות לוח יכולים לגרום לבלוקים מסוימים לשאת עומס רב יותר מאחרים. הוספת בלוקים גם מגבירה את רגישות ההרכבה ויכולה ליצור מתח פנימי אם המסילות אינן דו מישוריות.

לפני הוספת בלוקים נוספים, בדוק תחילה האם ניתן לפתור את הבעיה האמיתית בצורה יעילה יותר על ידי:

• הגדלת מרווח מסילות או מרווח בלוקים.
• שימוש בסוג בלוק ארוך יותר בתוך אותה סדרת מסלולים.
• בחירת גודל מסלול גדול יותר.
• שימוש במוביל רולר לקשיחות גבוהה יותר.
• הפחתת היסט העומס או שיפור מבנה התושבת.
• הגדלת הקשיחות של הצלחת הנעה ובסיס המכונה.

טעויות כמות וריווח נפוצות של בלוק מדריך ליניארי

בחירה לפי דירוג עומס בסיסי בלבד

לבלוק עשוי להיות C או C גבוהים₀ערך אבל עדיין להיות גמיש מדי עבור כלי תלוי, תושבת גבוהה או פלטפורמה רחבה. יש לבדוק את דירוג העומס, קיבולת המומנטים והקשיחות ביחד.

שימוש בעומס כולל מחולק בכמות בלוק

חלוקה שווה מתעלמת מהיסט מרכז--הכובד, האצה וכוח התהליך. הבחירה צריכה להתבסס על הבלוק הטעון ביותר, לא על הבלוק הממוצע.

מדידת הפער הנקי במקום מרחק מרכז

נוסחאות רגע משתמשות במרחק בין מרכזי הבלוק. השימוש במרווח הריק בין גופי הבלוק מעלה או ממעיט בערכת זרוע המנוף בפועל.

שימוש במסילה אחת מתחת לשולחן רחב

שני בלוקים על מסילה אחת משפרים את התמיכה לאורך כיוון הנסיעה, אך הם אינם יוצרים טווח תמיכה רוחבי רחב. שולחן רחב עם העמסת צד בדרך כלל מרוויח יותר משתי מסילות.

הוספת בלוקים מבלי לשפר את דיוק ההרכבה

בלוקים נוספים מגבירים את הרגישות לשטיחות, מקביליות ולוריאציות של -גובה. מערכת של שישה- בלוקים שעובדה בצורה גרועה עלולה לפזר עומס פחות שווה ממערכת של ארבעה- בלוקים המותקנת כהלכה.

התעלמות מההשפעה על אורך מסילה ושבץ

מרווח גדול יותר מגדיל את מעטפת קבוצת הבלוק-. אם אורך המסילה קבוע, הגדלת המרווחים מפחיתה את הנסיעה הזמינה.

הליך בחירה מעשי

1. הגדר את פריסת המכונה.רשום את כיוון הנסיעה, מיקומי המסילה, כיוון ההרכבה ומידות הלוח-הנע.
2. חשב את כל הכוחות.כלול משקל, תאוצה, חיתוך, לחיצה, חגורה, צילינדר וכוחות שרשרת-כבל.
3. אתר כל כוח.מדוד את ההיסט שלו ממרכז המסילה המוצעת-ו-סידור הבלוק.
4. בחר תצורה ראשונית.השווה בלוק אחד, שני בלוקים על מסילה אחת, שתי מסילות עם בלוק אחד כל אחת או הפריסה הסטנדרטית של ארבעה-בלוקים.
5. חשב תגובות בלוקים.קבע את התגובה הרדיאלית, הפוכה-הרדיאלית והצדדית המקסימלית עבור כל מצב פעולה.
6. התאם את מרווח הבלוק והמסילה.הגדל את המרווח הרלוונטי כאשר תגובת הרגע גבוהה מדי.
7. בדוק את דגם המדריך בפועל.ודא C, C₀, רגעים מותרים, טעינה מוקדמת, דיוק ודירוג עומס כיווני.
8. בדוק חיים ובטיחות סטטית.השתמש בעומסי ההפעלה המרביים והשווים ולא רק בעומס הנייח.
9. בדוק את אורך המסילה.אשר מהלך, חסום-מעטפה קבוצתית, שולי קצה וסידור חור-הרכבה.
10. בדוק את המבנה וההתקנה.אשר את קשיחות הלוח, שטוחות הבסיס, מקביליות מסילה, גישה לבורג ומרווח שימון.

DLY מספקת מסלולי כדור-כבדי עומס HD, מסלולים בעלי פרופיל נמוך-ED, מסלולי גלגלים RD ומכלולי מסילה-ו-מתואמים. הבחירה הסופית בתוךטווח הדרכה ליניארי של DLYצריך להתבסס על גודל המסילה בפועל, סוג הבלוק, כיוון העומס, הדיוק, הטעינה המוקדמת, אורך המסילה ופריסת המכונה.

מידע הדרוש לאישור כמות החסימה

שאלות נפוצות

מהו המספר המינימלי של בלוקים מובילים ליניאריים?

בלוק אחד הוא המינימום הפיזי למוביל ליניארי צדודית, אך הוא מתאים רק כאשר דרישות עומס, מומנט, קשיחות ובטיחות מאפשרות זאת. שולחנות נעים תעשייתיים רבים משתמשים בארבעה בלוקים מכיוון שפרסת התמיכה המלבנית יציבה יותר.

האם אוכל להשתמש בלוק אחד בכל אחת משתי מסילות?

כן, לצלחת קצרה, רחבה וטעונה קלות. שתי המסילות משפרות את ההתנגדות לגלגול, אך טווח התמיכה הקצר מלפנים-ל-אחור עשוי לספק גובה מוגבל וקשיחות פיתול. בדוק את דירוג רגעי הבלוק הבודדים ואת הסטייה הזוויתית הצפויה.

כמה רחוקים צריכים להיות שני בלוקים מובילים ליניאריים?

אין מרחק אוניברסלי קבוע. השתמש במומנט המיושם ובתגובת הבלוק המותרת כדי לחשב מרווח מרכז מינימלי, ולאחר מכן בחר את המרווח המעשי הגדול ביותר הנתמך על ידי לוח קשיח, אורך מסילה מספיק ומשטחי הרכבה מדויקים.

האם שני בלוקים נוגעים זה בזה שווים לשני בלוקים מופרדים?

לא. לשני גושי מגע קרובים-ייתכן שיש רגע מותר משולב שפורסם, אבל בלוקים מופרדים יוצרים זרוע מנוף תמיכה חיצונית גדולה יותר. השתמש במצב הקטלוגי התואם את ההתקנה האמיתית.

האם ניתן להשתמש בשלושה בלוקים על מסילה אחת?

כן, אבל אין להניח שחלוקת עומסים שווה. שלושה בלוקים או יותר דורשים דיוק הרכבה טוב יותר וצלחת קשיחה מספיק. חלוקת העומס הסופית עשויה להזדקק לתוכנת יצרן או חישוב מבני.

האם ניתן לערבב אורכי בלוק שונים או רמות טעינה מראש על ציר אחד?

ערבוב של מבני בלוקים שונים, רמות עומס מראש או שיעורי דיוק יכולים לייצר קשיחות וחלוקת עומס לא אחידה. השתמש בלוקים תואמים מאותה סדרה, גודל, טעינה מוקדמת ודיוק במידת האפשר, ואשר תאימות להחלפה לפני ההרכבה.

מַסְקָנָה

המספר הנכון של בלוקים מובילים ליניאריים תלוי בגיאומטריית התמיכה, לא רק במשקל הכולל של המכונה. בלוק אחד יכול לעבוד עבור מנגנון עומס קל-קומפקטי וממוקד. שני בלוקים על מסילה אחת מספקים תוחלת תמיכה ארוכה יותר. שתי מסילות עם בלוק אחד כל אחת משפרות את היציבות הרוחבית. שתי מסילות עם שני בלוקים כל אחת מספקות את הסידור הכללי-המאוזן ביותר להתנגדות לרגעי גלגול, שיפוע ופיתול.

יש לחשב את מרווח הבלוקים מהרגע המיושם ותגובת התכנון המותרת בבלוק הטעון ביותר. הגדלת המרווחים יכולה להפחית את העומס המושר-ת, אבל זה גם מגדיל את אורך המסילה, דרישות ההרכבה וגודל המכונה. לכן הבחירה הסופית חייבת לבדוק את דירוג העומס, המומנט המותר, קשיחות, חיים, קשיחות לוח, דיוק הרכבה, מהלך ואורך המסילה יחד.

← חזרה לבלוג DLY