كيف يعمل نظام محرك لولبي كروي كامل؟

يعمل نظام الدفع اللولبي الكروي الكامل على تحويل دوران المحرك إلى حركة خطية يمكن التحكم فيها. إن اللولب الكروي هو مكون النقل الرئيسي، لكنه لا يمكن أن يعمل كمحور دقيق للآلة بمفرده. يجب أن تعمل مع المحرك، والوصلة، ومحامل الدعم، والتوجيه الخطي، والطاولة المتحركة، ونظام التحكم.

عندما يقوم المحرك بتدوير العمود اللولبي، فإن الكرات المعاد تدويرها تنقل القوة بين مجاري اللولب والجوز. يتحرك الصامولة على طول المسمار، بينما يدعم الدليل الخطي الطاولة ويمنع الدوران غير المرغوب فيه. تحدد وحدة التحكم مسافة السفر والسرعة والتسارع والاتجاه.

المكونات الرئيسية لنظام القيادة اللولبية الكروية

يختلف الهيكل الدقيق بين الآلات، لكن المحور التقليدي الذي يدار بمحرك يحتوي عادةً على المكونات التالية.

يحمل الدليل الخطي الحمل الشعاعي والحمل اللحظي من الطاولة. يجب أن ينقل اللولب الكروي القوة المحورية في المقام الأول. إن استخدام اللولب الكروي كدليل وحيد للحمل المتحرك يمكن أن يقدم قوة شعاعية وعزومًا في الصامولة، مما يتسبب في تآكل غير متساوٍ وتشغيل غير مستقر.

كيف يعمل نظام الدفع اللولبي الكروي الكامل؟

1. تصدر وحدة التحكم أمر الحركة.
   يحدد الأمر مسافة السفر المطلوبة والاتجاه والسرعة والتسارع.
2. المحرك يولد الدوران.
   يستخدم المحرك المؤازر عادةً ردود فعل التشفير لموضع الحلقة المغلقة والتحكم في السرعة. قد يعمل محرك السائر بحلقة مفتوحة أو مع ردود فعل، اعتمادًا على تصميم النظام.
3. ينقل الاقتران عزم دوران المحرك.
   تقوم أداة التوصيل بنقل الدوران إلى العمود اللولبي. يمكن أن يستوعب أخطاء تركيب محدودة، لكن لا ينبغي استخدامه للتعويض عن المحاذاة غير الصحيحة الشديدة بين المحرك والمسمار.
4. محامل الدعم تحدد موقع المسمار.
   يتحكم ترتيب المحمل الجانبي الثابت في الموضع المحوري ويدعم حمل الدفع. يعمل المحمل الجانبي الداعم على تثبيت الطرف المقابل وفقًا لترتيب التثبيت المحدد.
5. يدور عمود المسمار.
   عندما يدور العمود، تتدحرج الكرات الفولاذية بين الأخاديد الحلزونية المتطابقة للمسمار والجوز.
6. يتحرك الجوز الكروي خطيًا.
   تنقل الكرات المتدحرجة القوة المحورية إلى الجوز. نظرًا لأن الصامولة متصلة بالطاولة ومُنعت من الدوران، فإنها تتحرك على طول المحور اللولبي.
7. يتم إعادة تدوير الكرات داخل الجوز.
   بعد مغادرة القناة المحملة، تمر الكرات عبر منحرف داخلي أو ممر نهاية أو مسار عودة خارجي وتعود إلى منطقة التحميل.
8. يتحكم الدليل الإرشادي في مسار الطاولة.
   تدعم سكك وكتل التوجيه الخطية الطاولة وتقاوم اللحظات وتحافظ على الاتجاه المقصود للحركة.

للحصول على شرح مفصل لمسار العودة الداخلي للجوز، راجعكيف يعمل نظام إعادة تدوير الكرة اللولبية؟

كيف ترتبط سرعة الكرة اللولبية والرصاص والقوة وعزم الدوران؟

السفر الخطي لكل ثورة

الرصاص اللولبي الكروي هو المسافة النظرية التي يقطعها الجوز خلال ثورة كاملة للمسمار.

على سبيل المثال، يقوم المسمار الكروي ذو الرصاص 10 مم نظريًا بتحريك الصامولة 10 مم لكل دورة لولبية كاملة.

السرعة الخطية

عند 1000 دورة في الدقيقة، ينتج سلك 10 مم سرعة خطية نظرية تبلغ 10000 مم/دقيقة. يجب أيضًا أن تظل السرعة الفعلية المسموح بها ضمن حدود السرعة الحرجة للمسمار، ودوران الكرة، وترتيب الدعم، والتشحيم، وهيكل الماكينة.

القوة المحورية وعزم الدوران

يمكن التعبير عن العلاقة المثالية بين عزم الدوران المطلوب والقوة المحورية على النحو التالي:

أين:

• ت= عزم الدوران
• ف= القوة المحورية
• ل= الرصاص الكرة اللولبية
• η= الكفاءة الميكانيكية

هذه المعادلة ليست سوى نقطة البداية. يجب أن يتضمن اختيار المحرك أيضًا عزم دوران التسارع، ومقاومة المحمل، ومقاومة التوجيه، وسحب الختم، والتحميل المسبق، وقوة المعالجة الخارجية، والجاذبية في المحور الرأسي.

المسمار الدوار مقابل أنظمة محرك الجوز الدوار

المسمار الدوار مع الجوز السفر

هذا هو التكوين الأكثر شيوعا. يقوم المحرك بتدوير المسمار بينما يتم تثبيت صامولة الكرة على الطاولة المتحركة. إنه يوفر هيكلًا عمليًا للعديد من آلات CNC ووحدات الأتمتة وآلات التعبئة والتغليف وأنظمة تحديد المواقع.

بالنسبة للبراغي الطويلة التي تعمل بسرعة دوران عالية، تصبح السرعة الحرجة واهتزاز العمود أمرًا مهمًا. يجب التحقق من قطر المسمار والطول غير المدعوم وترتيب المحمل قبل تحديد الحد الأقصى لسرعة التشغيل.

برغي ثابت مع صامولة دوارة

في نظام الجوز الدوار، يظل عمود اللولب ثابتًا أثناء دوران الجوز. يتم دعم الجوز الدوار في مبيت محمل ويتم تشغيله بواسطة حزام أو ترس أو أي ترتيب نقل آخر.

يمكن أن يكون هذا التكوين مفيدًا للمحاور طويلة الشوط وعالية السرعة لأن المسمار الطويل لا يدور بسرعة عالية. ومع ذلك، فإن وحدة الجوز الدوارة أكثر تعقيدًا ويجب تصميم ترتيب حملها ومحركها وتشحيمها كتجميع كامل.

ما الذي يحدد دقة نظام الكرة اللولبية؟

إن دقة نظام القيادة الكامل لا تساوي درجة دقة اللولب الكروي وحده. يمكن أن ينشأ خطأ تحديد المواقع من عدة مكونات.

• دقة الكرة اللولبية:الفرق بين سفر الجوز النظري والفعلي.
• الخلوص المحوري:الحركة النسبية بين المسمار والجوز عندما ينعكس اتجاه القوة.
• اللعب الداعم:الحركة المحورية في ترتيب المحامل ذات الجانب الثابت.
• تشوه اقتران:التشوه الالتوائي تحت تغيير عزم الدوران.
• صلابة المسمار والدعم:الإزاحة المرنة تحت الحمل المحوري.
• التمدد الحراري:يتغير طول المسمار مع ارتفاع درجة حرارة التشغيل.
• دقة التوجيه:الانحراف في مسار الحركة الفعلي للجدول.
• تشوه إطار الآلة:النزوح الهيكلي تحت الحمل.
• طريقة ردود الفعل:لا يقوم جهاز تشفير المحرك بقياس موضع الطاولة مباشرة ما لم يتم استخدام جهاز تغذية راجعة خطي منفصل.

توفر شركة DLY براغي كروية C7 وC10 ملفوفة لتلبية متطلبات الحركة العامة وخيارات C5 وC3 الأرضية وخيارات عالية الدقة للتطبيقات التي تتطلب تحكمًا أكثر إحكامًا. لا تزال دقة النظام النهائية تعتمد على التثبيت والدعم والتحميل المسبق ودرجة الحرارة وطريقة التحكم.

كيفية اختيار نظام محرك الكرة اللولبية

يجب أن يبدأ اختيار الكرة اللولبية بظروف التشغيل الكاملة بدلاً من قطر اللولب فقط.

توفر DLYمسامير الكرةبأقطار مختلفة، ويؤدي، وهياكل الجوز ودرجات الدقة. يمكن مطابقة الطول وتصنيع نهاية العمود مع ترتيبات دعم BK/BF أو FK/FF أو EK/EF وفقًا لرسم العميل.

يجب تأكيد مكونات الدعم مع رسم نهاية العمود. DLYوحدات دعم الكرة اللولبيةتتضمن ترتيبات الجانب الثابت والجانب الداعم لأحجام البراغي المختلفة وهياكل التثبيت.

مشاكل نظام محرك الكرة اللولبية الشائعة

يجب أن تشمل الصيانة التشحيم المناسب، والتحكم في التلوث، وفحص الدعامات والوصلات، ومراقبة الضوضاء ودرجة الحرارة وأداء تحديد المواقع. في حالة ظهور خطأ، قم بفحص المحور بالكامل بدلاً من استبدال الصامولة الكروية دون تحديد السبب الأصلي.

← الرجوع إلى مدونة DLY