منذ إدخال المحمل الخطي للبطانة الكروية ، وهو دليل دائري اخترعه طومسون في أربعينيات القرن العشرين ، تطور مجال المرشد الخطي الدائري بشكل مطرد.مع تحسين سعة الحمولة وعمر الخدمة وتبسيط التصنيع ، يتم استخدام الدليل الخطي مع احتكاك قريب من الصفر على نطاق واسع.منذ تقديم الأدلة المربعة والخطية في السبعينيات ، كان السؤال الرئيسي لمهندسي التصميم هو: هل يجب علينا استخدام أدلة دائرية أو مربعة؟
على الرغم من أن متطلبات الطحن المختلفة المتأصلة في التصميم تؤدي إلى أن التكلفة الأولية للدليل المربع تكون عدة أضعاف تكلفة الدليل الدائري ، فقد سمحت تقنيات التصنيع الجديدة واقتصاد الحجم للدليل المربع بالتنافس بقوة مع الدليل الدائري في مجموعة أوسع من التطبيقات .بعد دخول مجال أدوات الآلة ، يمكن الآن رؤية استخدام الأدلة المربعة في العديد من التطبيقات حيث تم استخدام الأدلة الدائرية مرة واحدة فقط.ومع ذلك ، لا تزال مبيعات المحامل الخطية الدائرية تتزايد عامًا بعد عام.نظرًا لبعض التفرد المتأصل والخصائص المواتية المناسبة لتطبيقات محددة ، لا تزال أدلة جلبة الكرة شائعة ، والأهم من ذلك أنها مستديرة ، وأحيانًا لا تتناسب الدبابيس المربعة مع ثقوب مستديرة.
لتطبيق النوع الصحيح من الدليل الخطي على تطبيقات محددة ، يجب على مهندس التصميم مراعاة مزايا وقدرات كل دليل.يجب أن يكون الاعتبار الأول متطلبات التصميم ، والتي تحتاج إلى النظر في الحمل والدقة والصلابة والانتهاء والحجم الهندسي وعوامل مهمة أخرى.بشكل عام ، هناك تفاعل بين هذه المتطلبات.
يمكن أن تلبي منتجات الدليل المربّع جيدًا احتياجات تطبيقات الحمل العالي التي تتطلب صلابة عالية. على سبيل المثال ، يمكن أن يصل الحمل الأقصى للمرشد المربع 25 مم إلى 20 كيلو نيوتن. عند التشغيل بالتوازي بين دليل المحمل والدليل ، يمكن أن تصل إلى دقة 3 ~ 10m / m.مسار الكرة في هذا المنتج التوجيهي محدد بدقة بحيث يتم مطابقة الدليل بدقة مع الكرة ، أي أن المقعد الذي يعمل على دليل الكرة يمكن أن يكون أكبر بقليل من قطر الكرة نفسها.وينتج عن هذا منطقة تلامس أكبر بين الكرة والمقعد تحت الحمل من مجموعة التوجيه الدائري ، حيث تكون كل من الكرة والمقعد الداخلي (العمود) عبارة عن أسطح محدبة.وبالتالي ، عندما تتسطح الكرة تحت الحمل ، ستزداد صلابة محمل التوجيه المربع بمقدار خمسة أضعاف عند التحميل.
يمكن أيضًا استخدام قضبان التوجيه المربعة مع ظروف ما قبل التحميل ، بدءًا من الضوء (3٪ من الحمل الديناميكي المقنن) إلى الثقيل (13٪ من الحمل الديناميكي المقنن).يطبق التطبيق النموذجي لمحامل التوجيه المربعة في صناعة الأدوات الآلية ، والتي تتطلب سعة تحميل عالية للغاية وصلابة ودقة.نظرًا لأن المحمل قد تعرض بالفعل لتشوه أولي ، فإن إعادة التحميل تقلل أيضًا من كمية التشوه تحت الحمل.حتى الآن ، ناقشنا المحامل مع الكرات الكروية.من الجدير بالذكر أن محامل التوجيه المربعة بعناصر من النوع الأسطواني الأسطواني تكون متاحة أيضًا إذا كانت سعة الحمولة الأعلى (أكثر من مرتين) مطلوبة من دليل الكرة المربعة دون زيادة حجم المغلف.
بعد أن يتمكن الدليل المربّع من تلبية متطلبات الحمولة والصلابة والدقة ، لن يجري العديد من المهندسين المزيد من الاختبارات.ومع ذلك ، يؤدي هذا إلى انخفاض أداء النظام وزيادة تكاليف الصيانة والتكاليف.يتميز منتج الدليل الدائري بالعديد من المزايا ، أحدها أنه يمكن أن يعمل بسلاسة عند تركيبه على سطح سفلي مع وجود خطأ تسطيح يزيد عن 150 مم / م.عندما يتم تركيب المحامل الخطية الصلبة على بكرات ، عند الإمالة ، وزوايا الانزلاق الجانبي ، غالبًا ما تتسبب أخطاء التسطيح على سطح التجميع في الربط ، مما يؤدي إلى سحب أعلى وانخفاض في عمر الخدمة يصل إلى 50٪.من أجل حل هذه المشكلة ، في عملية التجميع ، من الضروري تقليم السطح المطابق بدقة ، أو ضبط كل جزء على الحشية وضبطه على التشغيل العادي ، مما سيزيد من التكلفة.لمزيد من تطبيقات التصنيع الأكثر تعقيدًا ، يتم زيادة التكاليف الأمامية والتشغيلية بسبب زيادة متطلبات الصيانة.تختلف التكلفة بشكل كبير من أقل من 100 دولار إلى آلاف الدولارات.مع منتجات السكك الحديدية الإرشادية الدائرية ، يمكن تثبيت المحامل على الإطار الأنبوبي الملحوم أو تثبيتها مباشرة على أرضية مصنع الخرسانة.
يمكن تكييف المحامل الخطية مع البطانات الكروية لمجموعة متنوعة من الظروف بسبب قدرتها على ضبط المركز.لأن العمود دائري ، يدور جلبة الكرة بحرية بينما تدور حول العمود.قد يكون ارتفاع التركيب للدللين المتجاورين مختلفًا قليلاً ، ويقبل فرق من 1 إلى 2 مم عند تركيب الأدلة على فترات 300 مم أو أكثر.وبالمثل ، تم تصميم حلقات الإسكان في معظم البطانات الكروية لضمان أن كل محمل خطي يدور حتى 1/2 درجة عند زوايا الانزلاق والانزلاق لاستيعاب أخطاء التسطيح أو المحاذاة.عادة ما تكون منصة العمود المستخدمة لتقييد جلبة الكرات ودعم السكك الحديدية الإرشادية مصنوعة من الألومنيوم ، الذي يتمتع بمرونة أقل للتكيف مع الحد الأقصى من خطأ التوازي البالغ 25 مترًا بين كل عمود.والنتيجة هي التمهيد الفعال مع معامل الاحتكاك من 0.001 إلى 0.004 في ظل ظروف غير مرضية.إن تركيب الأدلة الخطية للإطارات الأنبوبية الملحومة شائع في أتمتة المصنع.في العديد من تطبيقات OEM ، تكون أسطح التجميع عبارة عن أنابيب مسحوبة وصفائح معدنية.في ظل هذه الظروف ، يتم عادةً تثبيت الأدلة الدائرية بسرعة أكبر وتشغيلها بسلاسة أكبر من الأدلة المربعة.
تتمثل إحدى المزايا المهمة لمنتج الدليل الدائري في أن اللوحة الدائرية يمكن أن تدعم العمود في النهاية ، مدركة تصميم المحمل الدائري الخطي الذي يمتد من فجوة 12 إلى 24 ضعف قطر العمود. يمكن استخدام هذا التصميم في تطبيقات مختلفة من نظام الرافعة القنطرية في أتمتة المصنع إلى اختيار ووضع الوحدات في آلات عينات الحمض النووي.يتم إنشاء المحور المتحرك بالكامل من طرفي المحور الثابت.بغض النظر عن سطح الجهاز بين النقطتين ، بغض النظر عما إذا كانت هناك نقطة واحدة فقط ، فلن تتأثر دقة الجهاز ، يعتمد فقط على دقة جهاز الدعم النهائي.بالإضافة إلى ذلك ، إذا كنت ترغب في استخدام دليل خطي لمجموعة من نظام محرك المسمار ، فأنت تحتاج فقط إلى ثقب ثلاثة ثقوب في لوحة ، أي استنادًا إلى دعم دليلين دائريين ومحمل لولبي ، وهو أسهل طريقة القيام به.مع هذا التصميم ، ليست هناك حاجة للضبط أثناء التجميع.
يتطلب حل الدليل المربّع لمشكلة المحاذاة استخدام دليل واحد فقط.نظرًا لأنه يمكن أن يدعم عزم الدوران في جميع الاتجاهات ، ليست هناك حاجة لاستخدام محامل التوجيه المربعة في أزواج التوجيه أو حتى في أزواج المحمل.بالنسبة للأحمال الخفيفة ، أي الأحمال داخل حمل المحمل وسعة عزم الدوران ، يمكن أن يوفر محمل التوجيه المربع الواحد التوجيه المطلوب ، ولكن لا يمكن تصميم جميع منتجات الدليل المربّع لهذا النوع من العمليات.يزيل هذا التوجيه مشكلة محاذاة الدليلين على سطح يتوسع تدريجياً.ومع ذلك ، يجب مراعاة أن الدليل المربع غير مصمم لتجاوز الفجوة وإنهاء الدعم من خلال المحاذاة من خلال آلية الإرسال.نظرًا للتحميل غير المحوري ، قد لا يكون الدليل الواحد مناسبًا للتطبيقات التي لها أثر حركة عريض ، مثل 300 مم.قبل اتخاذ أي قرار ، يجب التحقق من تصنيف عزم الدوران والصلابة تحت أحمال عزم الدوران.
مرونة التصميم هي اعتبار مهم للغاية في اختيار المكونات.في كثير من الأحيان ، من أجل تحقيق الأداء الأمثل ، يجب تعديل المكونات لتحسين الوظائف أو لتتناسب مع المساحة المطلوبة.محامل التوجيه المربعة أكثر إحكاما من محامل جلبة الكرة المستديرة عند مقارنتها بتصنيفات الحمل.بهذه الطريقة ، إذا كانت الهندسة تدعم متطلبات نظام المستخدم&، فسيكون لدى المستخدم غلاف محسن إلى حد ما.ومع ذلك ، إذا كانت التعديلات مطلوبة ، فإن ذلك أسهل في أنظمة التوجيه الدائري.يمكن تكوين الدعامة الدائرية بعدد من الطرق بحيث يتم إصلاح نهاية العمود ويمكن استخدامه كعضو هيكلي في التجميع الكبير ، ويمكن توسيطه وقطره من خلال فتحات الحفر والطائرات وأقطار صندوق المحور .من خلال الأعمدة الدائرية ، يمكن شراء جلبة الكرة بشكل منفصل ، والتي يمكن أن تكون متأصلة في مملة المكونات المجاورة ، وكذلك الألومنيوم أو الفولاذ
يطابق جدول العمود.طاولة العمود تجعل المحمل سهل التثبيت وتسمح بهامش معين للتعديل.
في بعض التطبيقات ، قد يكون التسطيح عاملاً رئيسيًا آخر يجب مراعاته.تميل محامل جلبة الكرة إلى العمل بسلاسة شديدة ، وغالبًا ما يتم الشعور بالفرق بين الأدلة المربعة والمستديرة باليد ، على الرغم من أنه قد تكون هناك اختلافات طفيفة بين المكونات والتطبيق وعادة ما يكون هناك نقص في بيانات التسطيح ذات الصلة بالصناعة.يقلل الاتصال النقطي على السطح المحدب بين الكرة والدليل من إمكانية التآكل.عادة ما تعمل البطانة الكروية تحت خلوص صغير أو حمولة مسبقة خفيفة من 1 إلى 2٪ من الحمل الديناميكي المقدر ، مما يحسن الاستقرار.بسبب الاتساق العالي والحمل المسبق ، يمكن استخدام محامل التوجيه المربعة في بعض" ؛ الشق" ؛ الحالات.في معظم الحالات ، يكون هذا ممكنًا ، ولكن إذا كانت هناك حاجة إلى محامل درجة الأدوات ، فقد تكون الأدلة الدائرية أكثر فائدة.أيضًا ، نظرًا للهندسة الدائرية البسيطة ، تميل الأختام على الجلبة الدائرية إلى أن تكون أكثر موثوقية وتنتج سحبًا أقل.يجب أن تتوافق ممسحة التوجيه المربعة مع مسار الكرة في الدليل لتحقيق ختم دائم.
الاعتبار الأخير عند تثبيت الأدلة الدائرية هو البطانات المصنوعة من البوليمر من النوع غير الكروي على العمود.يمكن استخدام مواد من الدرجة العالية تحمل مناسبة للألمنيوم أو ركائز أخرى لتوفير قدرة تحميل جيدة (ما يعادل 20 ٪ من سعة تحميل البطانة الكروية) ومعامل احتكاك أقل في نطاق 0.05 إلى 0.25.يمكن أن تعمل محامل البطانة بسلاسة في البيئات القاسية مع جزيئات قادرة على إتلاف جلبة الكرة محكمة الإغلاق ، أو يمكن أن تعمل بشكل طبيعي في أنظمة تحمل الكرة التي تضررت من الأحمال الصدمية.من ناحية أخرى ، قد تكون ضوضاء دورة الكرة مشكلة في جلبة الكرة أو محامل التوجيه المربعة ، ولكنها لا تكون إلى حد كبير في حالة محامل الجلبة هذه.ليست هناك حاجة لأعمدة فولاذية صلبة مع جلبة كروية لأن أسطح التلامس موزعة على مساحة كبيرة.يمكن استخدام عمود الفولاذ المقاوم للصدأ لكل من البيئات النظيفة مثل أشباه الموصلات والمستحضرات الصيدلانية والبيئات القاسية مثل معالجة الطعام.
في كثير من الحالات ، يتمتع المصممون بمرونة كبيرة في اختيار التقنيات.الضبط الدقيق لأداء نظام&# 39 مع أفضل المكونات لكل وظيفة ينتج أفضل حل ، والذي يترجم إلى ميزة تنافسية في التكلفة والأداء.ومع ذلك ، من أجل تحقيق هذا الحل الأمثل ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار تكاليف التثبيت الإجمالية ، وكذلك تكاليف التشغيل الآلي والتشطيب السطحي والتركيب.