זוויות המגע של הכדוריות במיסוב לינארי:מה זה ואיך זה משפיע על ביצועי המיסב

המיסוב הלינארי מיסודו מתבסס  על החלקה של אלמנט על כדוריות או גלילונים. לגיאומטריה של אלמנטים אלו ולאופן הסידור שלהם קיימת השפעה ניכרת על הביצועים של המערכת ממגוון רחב של בחינות:

-יכולת נשיאת עומסים ומומנטים

-חיכוך

-קשיחות

-התמודדות עם טעויות ואי דיוקים בהתקנה

-Backlash

בכתבה זו נעסוק במאפיין נוסף בעל השפעה משמעותית לא פחות על ביצועי המיסוב הלינארי- זוויות המגע של הכדוריות ברוכבים ובמסילות.

תחילה נגדיר מהי זווית המגע של הכדוריות -זווית זו מוגדרת להיות כזווית שבין הכיוון שבו מופעל העומס על המיסב  לבין הכוח הנורמלי שיפעיל פרופיל המסילה על הכדורית.

איור 1:זווית המגע α 

סידורי הכדוריות במייסבים הלינאריים של THK משתנים מדגם לדגם וכך ניתן לסווג את ההתאמה של המיסב לאפליקציות. מיסבים שמתאימים לתנועה אופקית לאו דווקא יתאימו לתנועה אנכית ולהפך.

איור 2:ניתן לראות באיור דוגמאות לדגמים של מסילות ליאריות ובצד הימני של כל דגם מתוארת זווית המגע של הכדוריות    

סידור הכדוריות במיסב באופן שבו זווית המגע תהיה 45°, תאפשר חלוקה שווה של העומס בין הכדוריות מה שיקנה את האופציה להציב את המסילה בכל מנח. תכונה זו תקנה למסילה יכולות גבוהות יותר להתמודדות עם מומנטים כשמדובר באפליקציה שעושה תנועה אנכית ותפזר את העומס בצורה שווה בין כלל הכדוריות בתנועה אופקית.

איור 3:ניתן לראות את ההמחשה של העיוותים הקטנים שיווצרו בכדוריות בתוצאה מהפעלת עומס    

ניתן לחלק את המיסוב הלינארי בצורה גסה ל2 קטגוריות עיקריות :

• 4-way equal load type- סידור כדוריות שייתן חלוקה שווה בעומסים בין כל הכדוריות במיסב

 (כפי שמופיע בשורה הראשונה באיור מספר 3)

• Radial type-סידור כדוריות המיועד לנשיאת עומסים בכיוון הרדיאלי יחסית לציר התנועה. מייסבים בהם קיים סידור כדוריות זה,יהיו בעלי כושר נשיאת עומס גבוהה יותר כשמדובר בתנועה אנכית.

(כפי שמופיע בשורה השנייה באיור מספר 3)

יש לשים לב שערכי העומסים המופיעים בקטלוג מציינים את העומס הרדיאלי שהמיסב יכול לשאת בתנועה אופקית כשהמסילות מחוברות למישור המקביל לקרקע , על מנת לעמוד את העומסים שהמיסב יכול לשאת כשמדובר בתנועה שהיא בכל כיוון אחר יש להכפיל את העומס בSafety factor  הייחודי לכל כיוון תנועה.באיור 4 ניתן לראות המחשה של מגוון חיבורים אפשריים למסילות,עבור כל צורת חיבור העומסים המרביים שהמיסבים יוכלו לשאת משתנים.

איור 4:המחשה של הצבת מסילות במנחים שונים

על מנת לבצע את ההתאמה המושלמת לתכנון שלכם, אתם מוזמנים לפנות לצוות המהנדסים שלנו ואנחנו נעזור בבחירה.

כמו כן, נוכל לחשב את אורך החיים של המיסבים ולספק מידע אודות הקשיחויות והחיכוך במערכת, יחד עם כל מידע טכני אחר אשר יסייע בהתאמת המוצר האידיאלי עבור המערכת הרלוונטית.