CÁCH LỰA CHỌN THANH TRƯỢT TUYẾN TÍNH PHÙ HỢP CHO CÁC HOẠT ĐỘNG KHÁC NHAU

Hướng dẫn tuyến tính nào phù hợp nhất cho ứng dụng của tôi?

I/ CÁC LOẠI DẪN HƯỚNG

1.1. Dẫn hướng tuyến tính với ổ lăn

Có một số loại thanh dẫn tuyến tính với ổ lăn: thanh dẫn phẳng, thanh dẫn vòm Gothic và thanh dẫn kiểu chữ V. Đây là những đường ray cho bất kỳ loại chuyển động có hướng dẫn nào, đảm bảo dễ dàng, khả năng chi trả và bảo trì thấp (xem Hình 1). Một trong những tính năng chính của các hệ thống như vậy là tính mạnh mẽ của chúng, vì môi trường bẩn sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động tốt của chúng. Một tính năng khác là sự liên kết của chúng, vì bề mặt lắp đặt của chúng không cần chính xác, tức là chúng chấp nhận các vị trí sai lệch, một thực tế là đơn giản hóa cả việc thiết lập bàn làm việc và quá trình lắp và điều chỉnh. Chúng cũng có khả năng bảo trì thấp đáng kể, vì chúng vẫn hoạt động tương đối tốt ngay cả khi thanh dẫn không được bôi trơn đầy đủ. Nhược điểm của chúng bao gồm độ chính xác thấp, độ cứng kém, xuất hiện các rãnh sau thời gian bảo dưỡng và tuổi thọ ngắn khi được đặt trong các ứng dụng động, vì gia tốc cao cản trở chuyển động chính xác của các con lăn. Do mômen quán tính của nó, con lăn trượt trên bề mặt thay vì lăn, do đó gây ra mài mòn bổ sung ở điểm khởi động và điểm phanh.


Hình 1: Dẫn hướng tuyến tính với ổ lăn.
 

1.2. Các hướng dẫn con lăn tuyến tính tuần hoàn

Loại thanh dẫn này rất phổ biến hiện nay nhờ cách lắp đơn giản. Việc tiêu chuẩn hóa các kích thước và phép đo giữa các nhà sản xuất khác nhau đã làm cho chúng dễ dàng thay thế cho nhau. Hơn nữa, chúng đi kèm với thời gian và giá cả giao hàng rất cạnh tranh.

Hiện tại có hai loại dẫn hướng con lăn tuyến tính tuần hoàn: dẫn hướng ống lót (yêu cầu thanh hiệu chuẩn hình trụ) và dẫn hướng bi có khối, được các nhà sản xuất máy sử dụng rộng rãi hơn. Ưu điểm của các loại thanh dẫn này bao gồm khả năng chịu tải, độ cứng được cải thiện, độ chính xác vượt trội và tuổi thọ lâu dài (xem Hình 2). Việc lắp ráp các thanh dẫn này rất dễ dàng, vì kích thước nhỏ gọn của chúng có nghĩa là chúng không chiếm nhiều không gian trên bàn làm việc lắp ráp. Một lựa chọn thú vị là xích bi: đây là một tấm ngăn đảm bảo rằng các quả bóng bên trong khối không tiếp xúc với nhau, do đó giảm tiếng ồn, hao mòn và bảo trì. Hướng dẫn được khuyến nghị cho các ứng dụng tốc độ cao, nhưng thậm chí còn hơn thế nữa ở tốc độ cao lên đến 100 m / s2. Có các tùy chọn lớp phủ khác nhau và một loạt các loại màn trập cho các mục đích sử dụng khắt khe, chẳng hạn như trong ngành công nghiệp thực phẩm. Nhược điểm của chúng bao gồm việc phải gắn hệ thống này trên một bàn làm việc chính xác. Nếu điều này không được đảm bảo, các ứng dụng liên quan đến hai thanh dẫn song song có thể gây tắc nghẽn hoặc trượt với lực kháng mạnh; thực sự chúng ta không được quên rằng bảo dưỡng là điều quan trọng và một bộ dẫn hướng bi tuần hoàn không có dầu mỡ sẽ không hoạt động bình thường do bị mòn sớm.



Hình 2: Dẫn bóng tuần hoàn.

1.3. Hướng dẫn ổ bi tuần hoàn

Đối với loại thanh dẫn này, có hai loại con: thanh dẫn khối lăng trụ và thanh dẫn con lăn chữ thập, loại thanh dẫn này khá phổ biến trong các ứng dụng máy công cụ. Nhờ độ cứng và độ chính xác của chúng, các thanh dẫn hướng ổ bi tuần hoàn mang lại hiệu suất vượt trội trong các ứng dụng cơ giới hóa khắt khe nhất. Chúng rất dễ lắp và điều chỉnh, khiến chúng rất phổ biến trong các nhà sản xuất máy móc hạng nặng. Mặt khác, cần phải có một bàn làm việc rất chính xác nếu chúng ta muốn căn chỉnh hai thanh dẫn song song. Hơn nữa, tốc độ làm việc không thể vượt quá 2 m / s (xem Hình 3/4).

Các thanh dẫn hướng con lăn chéo được biết đến với hiệu ứng “chống trượt” tối thiểu của chúng. Việc không có cửa chớp cho phép lực cản dưới 1N. Để tránh các con lăn bị trượt, một số nhà sản xuất cung cấp một dây xích để đảm bảo các con lăn di chuyển đồng bộ với thanh dẫn hướng. Các loại thanh dẫn này thường được sử dụng trong các ứng dụng có hành trình ngắn từ 0 đến 300 mm, và cũng như các thanh dẫn hướng bạc đạn khác, yêu cầu bàn làm việc có độ chính xác cao để lắp. Việc lắp là một vấn đề tế nhị vì chúng đòi hỏi sự tinh chỉnh rất chính xác thông qua việc điều chỉnh độ chính xác cao từ một phía của thanh dẫn. Điều chỉnh không chính xác có thể gây mòn sớm do tải trước quá nhiều.


Hình 3/4: Dẫn hướng ổ bi tuần hoàn: dẫn hướng khối lăng trụ (trái, nguồn: THK) và dẫn hướng con lăn chữ thập
 

1.4. dẫn hướng ma sát

Đây có thể là những hướng dẫn lâu đời nhất trong lịch sử kỹ thuật. Ngày nay, nhờ các vật liệu tổng hợp hiện đại, có rất nhiều loại hướng dẫn này với chi phí rất thấp. Các hướng dẫn này thường được áp dụng cho các hệ thống có ít chuyển động, chẳng hạn như điều chỉnh định dạng. Các giải pháp của một số nhà sản xuất trở nên kém mạnh mẽ hơn khi làm việc trong môi trường có nhiều bụi bẩn hoặc các yếu tố xâm thực khác. Tuy nhiên, loại dẫn hướng này mang lại hiệu suất vượt trội ở tốc độ thấp. Khả năng chịu tải của chúng cao và tỷ lệ thuận với bề mặt tiếp xúc, có nghĩa là bề mặt này sẽ cần được mở rộng trong trường hợp tải nặng. Một ưu điểm khác của thanh dẫn hướng ma sát bằng polyme là nó không cần bảo dưỡng vì nó hoạt động ở trạng thái khô, thực sự sự có mặt của dầu mỡ có thể gây mòn sớm. Một số hạn chế liên quan đến bản thân lực ma sát: trong hầu hết các trường hợp, hệ số ma sát là trên 0,2µ, và điều này đòi hỏi phải xây dựng các cơ cấu hoạt động lớn hơn vì 1/5 lực bị mất đi trong quá trình ma sát. Các ứng dụng tốc độ cao không thể được thiết kế với các thanh dẫn ma sát, vì chúng nhanh mòn. Những thanh dẫn hướng này cho thấy một số mức độ của khe hở, và nếu được bù đắp, kết quả là ma sát nhiều hơn và mài mòn nhiều hơn (xem Hình 5).


Hình 5: Thanh dẫn hướng ma sát.

2. Thanh dẫn hướng dẫn không tiếp xúc, không cần đeo hoặc bảo dưỡng

2.1 Vòng bi khí

Đây là loại đơn giản nhất theo quan điểm của bộ ba. Khối này bay lên trên bề mặt và do đó cung cấp hệ số ma sát 10-7 và gia tốc lên đến 300 m / s2, làm cho nó rất thích hợp cho các ứng dụng động. Một ưu điểm lớn khác là độ chính xác: nếu bề mặt của băng lắp là chính xác và phẳng ở mức độ cao (chúng tôi xin nhắc nhở độc giả rằng bàn làm việc bằng đá granit là phù hợp nhất để lắp ráp các loại thanh dẫn này). Những hướng dẫn này cung cấp độ chính xác vượt trội trong các chuyển động của chúng. Áp suất không khí có thể thay đổi từ 5 đến 6 bar, có sẵn trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp ngày nay (xem Hình 5). Dưới áp suất này, khối bay lên trên bề mặt khoảng 2-5 micron. Ưu điểm nổi tiếng nhất của hướng dẫn này là vì không có sự mài mòn thực tế nên nó không yêu cầu bất kỳ bảo dưỡng nào. Điều này dẫn đến việc dẫn hướng có khả năng chịu đựng các điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất. Chúng tôi có thể đánh dấu các ứng dụng có hành trình di chuyển rất ngắn trong máy thử nghiệm, thậm chí là các chuyển động chỉ vài micrômét, cũng như các chuyển động tần số cao và động lực học cao. Trong số các nhược điểm, chúng tôi có thể nêu bật sự cần thiết của một bề mặt hoàn toàn phẳng, không có độ nhám (có nghĩa là nó phải được sửa chữa trong khoảng thời gian đều đặn), bề mặt đó cũng ổn định về nhiệt độ và biến dạng.


Hình 6: Vòng bi.

2.2. Hướng dẫn thủy tĩnh

 Loại dẫn hướng này rất phổ biến trong các ứng dụng công cụ máy móc. Khoảng trống giữa thanh dẫn và khối được đổ đầy một lớp dầu mỏng. Nó dường như hoạt động như một hướng dẫn ma sát nhưng không có bất kỳ tiếp xúc vật lý nào. Công nghệ này yêu cầu bề mặt lắp ráp tốt và sự điều chỉnh chính xác để đảm bảo hoạt động chính xác. Nó là một hướng dẫn không mài mòn, độ chính xác cao. Lợi ích đáng kể nhất của nó là giá thành cao và khả năng cung cấp thị trường thấp, điều này khiến nhiều kỹ sư và nhà sản xuất OEM chưa biết đến nó (xem Hình 7).


Hình ảnh 7: Dẫn hướng thủy tĩnh

2.3 Thanh dẫn điện từ

Loại thanh dẫn này hoạt động theo nguyên lý từ trường. Có các cực đẩy khác nhau tạo nên khoảng cách không đổi giữa thanh dẫn và khối, có nghĩa là vật chuyển động được treo bằng từ tính. Các thanh dẫn này thường được sử dụng trong phòng sạch hoặc các ứng dụng chân không, nơi các loại thanh dẫn khác không thể được chấp nhận. Nhược điểm lớn nhất của các thanh dẫn hướng này là giá của chúng cao hơn nhiều so với các loại còn lại (Hình 8)


Hình 8: Thanh dẫn điện từ.

CÁCH LỰA CHỌN THANH TRƯỢT TUYẾN TÍNH PHÙ HỢP CHO CÁC HOẠT ĐỘNG KHÁC NHAU

BÀI VIẾT LIÊN QUAN:

Cách lựa chọn mã sản phẩm , vật liệu , đặc tính và thông số kỹ thuật cũng như yêu cầu của quý khách hàng.Mọi thắc mắc cần được giải đáp cũng như tư vấn và nhận báo giá xin liên hệ với thông tin bên dưới :

CÔNG TY TNHH TÂN HẢI : 453B Đường Chiến Lược, Khu Phố 6, Phường Tân Tạo, Quận Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh

Email : tanhai.automation@gmail.com Phone and zalo: Mr Trung : 0397536266

Trả lời