طنین و خرابی: شکست دادن-پیچ با سرعت بالا در طراحی محور-

هنگام طراحی یک محور خطی طولانی-محور، بسیاری از مهندسان کورکورانه به رتبه‌بندی بار استاتیک در یک کاتالوگ تکیه می‌کنند، فقط برای تماشای تکان دادن شدید دستگاه خود در طول اولین سرعت بالا-. این پدیده مخرب به عنوان "شلاق پیچ" شناخته می شود و زمانی رخ می دهد که RPM عملیاتی به فرکانس تشدید طبیعی شفت فولادی نزدیک شود. اگر بخواهید یک پیچ استاندارد لغزنده را تحت بارهای سنگین از محدوده سرعت خود عبور دهید، سطح اصطکاک به معنای واقعی کلمه در اثر تولید گرما ذوب می شود. این دلیل اساسی است که خطوط خودکار به یک بال اسکرو متکی هستند-که یک قطار پیوسته از یاتاقان های فولادی در حال چرخش بین مهره و شفت را معرفی می کند و اصطکاک لغزشی مخرب را برای کارایی غلتش معامله می کند. اما تغییر به سیستم نورد به این معنی نیست که می توانید فیزیک را نادیده بگیرید. وقتی شروع به چرخاندن یک میله فلزی بلند در دورهای بالا می کنید، ابتدا وارد هارمونیک های دینامیک می شوید. اگر محدودیت های سرعت بحرانی خود را ترسیم نکنید و محفظه تکیه گاه بلبرینگ مناسب را در انتها طراحی نکنید، آن محور چرخان مانند یک طناب پرش شلاق می زند و در عرض چند ساعت تراز شما را پاره می کند.

توانایی شفت برای مقاومت در برابر شلاق گریز از مرکز با سرعت بالا مدتها قبل از برخورد با کف مونتاژ تعیین می شود. این به تلورانس های صافی است که در طول تولید قفل شده است. ما مسیرهای مارپیچ خود را از فولاد درجه یک یاتاقان GCr15 می‌غلتانیم یا آسیاب می‌کنیم، و القایی{3}}مواد را سخت می‌کنیم تا تعادل سختی را در HRC 58-62 ایجاد کنیم. پس از ته نشین شدن عملیات حرارتی، هر میله از یک پرس مکانیکی صاف{10}دستی و چند پاسی عبور می کند. ما از پذیرش انحراف بیش از 0.02 میلی‌متر در هر متر خودداری می‌کنیم، زیرا در 3000 دور در دقیقه، حتی یک خم میکروسکوپی مانند چرخ طیار غیرعادی سنگین{12}}درایو را نامتعادل می‌کند، مهر و موم بلبرینگ شما را می‌جوید، و صدای هارمونیک کر کننده‌ای را در سطح مغازه ایجاد می‌کند. برای تنظیمات{13}}بالا یا سنگین، نمایه آهنگ قوس گوتیک خاصی را آسیاب می‌کنیم. این تضمین می‌کند که توپ‌های فولادی یک بردار تماس دقیق 45 درجه را حفظ می‌کنند و لغزش‌های داخلی و لکه‌های مسطح میکروسکوپی را که در هنگام برخورد یک موتور سروو در یک معکوس جهت شدید رخ می‌دهند، از بین می‌برد.

برای بالا بردن محدودیت‌های عملکرد یک بال‌اسکرو بلند بدون ایجاد تصادف فاجعه‌بار، باید چیدمان بلبرینگ انتهایی-درست را انتخاب کنید. اگر شفت را با استفاده از پیکربندی "تثبیت شده-پشتیبانی شده" یا "تثبیت شده-تثبیت شده" لنگر می‌اندازید، می‌توانید محدودیت سرعت بحرانی را در مقایسه با یک راه‌اندازی ساده "ثابت شده-رایگان" به شدت افزایش دهید. علاوه بر این، هنگامی که دستگاه از طریق سه شیفت متوالی کار می کند، اصطکاک به ناچار گرما ایجاد می کند و باعث می شود شفت فولادی به صورت محوری منبسط شود. سازندگان باتجربه با این رشد حرارتی با-پیش تنش کردن پیچ در حین نصب{8}}اصولاً کمی شفت بین بلوک های یاتاقان ثابت مبارزه می کنند تا انبساط حرارتی به جای کمانش تراز پیچ، صرفاً کشش اولیه را کاهش دهد.

عیب یابی مسائل حوزه: پرسش های متداول برای مهندسان حوزه

چرا محور من تنها پس از چند ماه کارکرد، دقت موقعیت یابی را از دست می دهد؟

نود درصد مواقع، این یک نقص تولیدی در بال اسکرو نیست. معمولاً به دلیل بازی محوری در یاتاقان های نگهدارنده یا یک مهره قفلی شل در انتهای شفت ایجاد می شود. اگر مهره نگهدارنده حتی چند میکرون عقب بیفتد، پیچ در طول تغییر جهت به جلو و عقب جابجا می شود و خطای برگشتی بزرگی ایجاد می کند که کنترل کننده شما نمی تواند به راحتی آن را جبران کند.

آیا می توانم مهره توپ آسیب دیده را بدون خرید یک شفت کاملا جدید تعویض کنم؟

بله، اما باید اطمینان حاصل کنید که مهره جدید کاملاً با مشخصات نخ موجود مطابقت دارد. شفت‌ها و مهره‌های نورد استاندارد تا حدودی در یک کلاس دقت (مانند C7) قابل تعویض هستند، اما برای سیستم‌های زمینی با دقت بالا (C5 یا C3)، مهره و پیچ با هم مطابقت دارند-. تلاش برای فشار دادن یک مهره تصادفی بر روی شفت زمین دقیق- باعث اتصال فوری می شود.

بهترین راه برای محافظت از مسیرهای توپ در یک مغازه نجاری گرد و غبار چیست؟

خاک اره ریز مانند یک اسفنج عمل می کند، لایه روغن را از مسیرهای فولادی جدا می کند و با گریس مخلوط می شود تا خمیر آسیاب ساینده ایجاد کند. برف پاک کن های پلاستیکی استاندارد در انتهای مهره ها برای این محیط ها کافی نیستند. شما باید مهر و موم های سنگین{2}}نمدی نصب کنید یا تمام طول محور را در یک دم پلی اورتان انعطاف پذیر محصور کنید تا آلودگی از بین نرود.

ماتریس عملکرد فنی

در نهایت، بال اسکرو یک کالای سایش دقیق است که طول عمر آن بر اساس محیطی که در آن کار می‌کند تعیین می‌شود. با محاسبه محدودیت‌های سرعت بحرانی از قبل، استفاده از برنامه‌های روان‌کاری مناسب و اطمینان از مربع بودن سطوح نصب، می‌توانید سیستم‌های حرکتی خود را برای سال‌ها بی‌صدا و سودآور حفظ کنید.