SFU1605 è una specifica di vite a ricircolo di sfere comunemente utilizzata per apparecchiature CNC, moduli lineari compatti, macchine per incisione e assi di automazione industriale. La designazione identifica generalmente un diametro nominale della vite di 16 mm e un passo di 5 mm, il che significa che il dado percorre 5 mm per ogni giro completo della vite.
Tuttavia, "SFU1605" da solo non determina una capacità di carico fissa. Il coefficiente di carico dinamico di base e il coefficiente di carico statico di base dipendono dalla struttura della chiocciola, dal numero di circuiti delle sfere caricate, dalla geometria interna e dalle specifiche di produzione. Ad esempio, DLY fornisce entrambe le configurazioni SFU1605-3 e SFU1605-4 e i loro coefficienti di carico statico sono diversi.
Risposta breve:SFU1605-3 di DLY ha un carico assiale statico nominale di base di 1.240 kgf, mentre SFU1605-4 ha un carico assiale statico nominale di base di 1.790 kgf. Questi sono valori di riferimento, non il carico utile di lavoro consigliato della macchina.
Valori nominali di carico SFU1605-3 e SFU1605-4
Le seguenti specifiche si basano sugli attuali dati del prodotto delle viti a ricircolo di sfere 1605 di DLY:
| Modello | Diametro nominale | Guida | Circuiti di palla | Rating dinamico Ca | Voto statico Coa | Rigidità K |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SFU1605-3 | 16 mm | 5 mm | 3 | 765 kgf ≈ 7,50 kN |
1.240 kgf ≈ 12,16 kN |
17 kgf/μm |
| SFU1605-4 | 16 mm | 5 mm | 4 | 780 kgf ≈ 7,65 kN |
1.790 kgf ≈ 17,55 kN |
20 kgf/μm |
kgf significa chilogrammo-forza, non chilogrammi di carico utile.Un chilogrammo-forza equivale a circa 9,80665 newton. Pertanto, un valore statico di 1.790 kgf corrisponde a circa 17,55 kN, ma ciò non significa che la macchina possa spostare in sicurezza un carico di 1.790 kg.
Prima di determinare la massa in movimento ammissibile è necessario considerare l'orientamento della macchina, l'accelerazione, la forza di taglio, gli urti, la disposizione dei supporti, la deformazione delle viti, la precisione di montaggio e la durata di servizio richiesta.
Cosa significa SFU1605?
La designazione del modello fornisce informazioni dimensionali di base:
- SFU:Una serie di chiocciole a ricircolo di sfere singole flangiate;
- 16:Diametro nominale dell'albero della vite di 16 mm;
- 05:Passo nominale di 5 mm per giro;
- -3 o -4:La configurazione del dado, incluso il numero di circuiti a sfera utilizzati nella designazione del modello DLY.
Il passo da 5 mm determina la corsa lineare per giro. Ad esempio, una velocità della vite di 1.000 giri al minuto produce teoricamente una velocità lineare di 5.000 mm/min, senza considerare l'accelerazione e la velocità operativa consentita dell'intero assieme.
Il modello completo deve essere confermato al momento dell'ordine. Una sostituzioneDado a sfera 1605occorre inoltre verificare le dimensioni della flangia, la lunghezza totale, il numero del circuito, il precarico o il gioco e la compatibilità con l'albero della vite esistente.
Qual è il coefficiente di carico assiale statico di base?
Il coefficiente di carico assiale statico di base, identificato comeconOC0a, è un valore di riferimento standardizzato associato a un livello specifico di deformazione permanente nel contatto con carico più elevato tra sfere e piste.
Non deve essere interpretato come un carico operativo continuo raccomandato o un punto di guasto assoluto. Il funzionamento in prossimità del valore statico può creare rientranze permanenti nelle sfere o nelle piste, soprattutto in presenza di urti, vibrazioni, impatti o errori di installazione.
La rientranza permanente della pista di rotolamento può produrre:
- Resistenza alla corsa irregolare;
- Rumore ripetitivo in una posizione specifica della vite;
- Coppia e temperatura del motore più elevate;
- Precisione di posizionamento ridotta;
- Usura accelerata e durata utile più breve.
La valutazione statica è particolarmente importante quando la vite a ricircolo di sfere è ferma o si muove molto lentamente sotto un carico elevato o quando il sistema è esposto a forze di impatto e di arresto di emergenza.
Qual è il coefficiente di carico assiale dinamico di base?
Il coefficiente di carico assiale dinamico di base, identificato comeQuello, viene utilizzato per calcolare la vita a fatica nominale di una vite a ricircolo di sfere funzionante sotto carico. Non è il carico massimo che la vite può sopportare durante un movimento.
Per le viti a ricircolo di sfere, la durata nominale espressa in giri può essere stimata utilizzando:
Durata nominale di base:
l10= (Ca ÷ FM)³ × 106rivoluzioni
Dove:
- l10= vita nominale espressa in giri;
- Quello= coefficiente di carico assiale dinamico di base;
- FM= carico assiale medio equivalente.
Poiché il rapporto di carico viene elevato alla terza potenza, anche un aumento moderato del carico operativo equivalente può ridurre sostanzialmente la durata a fatica calcolata.
Questa formula fornisce un riferimento di base in condizioni definite. La durata effettiva può essere ridotta da contaminazione, scarsa lubrificazione, disallineamento, precarico eccessivo, carico d'urto, temperatura e variazioni di produzione o installazione.
La valutazione statica e la valutazione dinamica non sono intercambiabili
| Parametro | Rating statico di base Coa | Potenza dinamica di base Ca |
|---|---|---|
| Scopo principale | Valutare il rischio di deformazione permanente | Calcolare la vita a fatica nominale |
| Condizione più rilevante | Condizioni stazionarie, a bassa velocità, di urto o di carico di punta | Movimento ripetuto sotto carico operativo |
| Controllo della selezione | Fattore di sicurezza statico | Vita di viaggio o vita operativa richiesta |
| Dovrebbe essere uguale al carico di lavoro? | NO | NO |
Entrambi i controlli sono necessari. Una vite a ricircolo di sfere potrebbe soddisfare i requisiti di sicurezza statica ma avere comunque una durata a fatica insufficiente. Al contrario, potrebbe avere una durata dinamica calcolata accettabile ma essere comunque vulnerabile a un forte picco o a un carico di impatto.
Come calcolare il fattore di sicurezza statica
Il fattore di sicurezza statico può essere espresso come:
Fattore di sicurezza statico:
FS= Coa ÷ Fmassimo
Dove:
- FS= fattore di sicurezza statico;
- con= coefficiente di carico assiale statico di base;
- Fmassimo= carico assiale massimo previsto nell'applicazione.
Il carico assiale massimo dovrebbe includere più della normale forza di esercizio. A seconda dell'applicazione, può includere:
- Peso agente su un asse verticale;
- Forza di accelerazione e decelerazione;
- Forza di lavorazione o di pressione;
- Attrito da guide e guarnizioni;
- Forza di arresto di emergenza;
- Impatto, vibrazione o ostruzione imprevista.
Il fattore di sicurezza richiesto dipende dalle condizioni di movimento, dall'impatto, dai requisiti di precisione e dalle conseguenze del guasto. It should be selected using the manufacturer's engineering guidance and the application's risk level rather than applying one universal value to every machine.
Perché SFU1605-4 ha un rating statico più elevato
L'SFU1605-4 di DLY utilizza quattro circuiti a sfera, rispetto ai tre circuiti dell'SFU1605-3. Il circuito caricato aggiuntivo distribuisce il carico assiale su più contatti sfera-pista.
Di conseguenza, SFU1605-4 ha:
- Un coefficiente di carico statico di base più elevato: 1.790 kgf contro 1.240 kgf;
- Un coefficiente di carico dinamico leggermente superiore: 780 kgf contro 765 kgf;
- Rigidità elencata più elevata: 20 kgf/μm contro 17 kgf/μm;
- Un corpo dado più lungo rispetto alla versione a tre circuiti.
SFU1605-4 may be preferred when higher static capacity and rigidity are required and the machine has enough installation space for the longer nut. SFU1605-3 può rimanere adatto per assi compatti con requisiti di carico inferiori.
La valutazione più alta non rende automaticamente SFU1605-4 la scelta corretta. È necessario considerare anche lo spazio di installazione, la corsa richiesta, la lunghezza della chiocciola, la durata prevista, la precisione e il costo.
SFU1605 può trasportare 1.790 kg?
No. Il valore di 1.790 kgf indicato per SFU1605-4 è il valore nominale del carico assiale statico di base, non un carico utile consigliato di 1.790 kg.
Per un asse orizzontale, la vite a ricircolo di sfere normalmente non solleva direttamente l'intera massa della macchina. Supera principalmente la forza di accelerazione, l'attrito della guida e la forza del processo esterno. Per un asse verticale, la gravità agisce direttamente lungo la vite, quindi la massa in movimento diventa una parte importante del carico assiale.
Ad esempio, due macchine con la stessa massa in movimento di 100 kg possono imporre carichi molto diversi sulla vite a ricircolo di sfere:
- Una tavola orizzontale che si muove lentamente con guide lineari a basso attrito può richiedere una spinta continua relativamente ridotta.
- Un asse verticale veloce deve resistere alla gravità e fornire una spinta aggiuntiva per l'accelerazione e la decelerazione.
- Un asse di lavorazione o di pressatura può subire una forza esterna molto superiore alla forza causata dalla sola massa in movimento.
Pertanto, il carico utile consentito non può essere determinato solo dal Coa.
Altri limiti da verificare
Anche quando la chiocciola SFU1605 ha un coefficiente di carico sufficiente, il gruppo completo della vite a ricircolo di sfere potrebbe essere limitato da altri fattori.
Deformazione dell'albero della vite
Una vite lunga e sottile sottoposta a carico assiale di compressione può deformarsi prima che la chiocciola raggiunga il suo coefficiente di carico statico. Il carico di compressione ammissibile dipende dal diametro della radice della vite, dalla lunghezza non supportata e dalla disposizione del supporto terminale.
Velocità critica
Una vite rotante può vibrare o vibrare quando si avvicina alla sua velocità critica. Il limite dipende dal diametro dell'albero, dalla lunghezza di montaggio e dalla configurazione del supporto. Una vite SFU1605 lunga può quindi avere una velocità di rotazione consentita inferiore rispetto a una vite più corta dello stesso modello.
Capacità portante
I cuscinetti dell'estremità fissa, le unità di supporto e la ghiera devono resistere al carico assiale e alla velocità operativa previsti. La scelta di una chiocciola con rating più elevato non aumenta la capacità di una disposizione di supporto-cuscinetto sottodimensionata.
Precisione e rigidità della vite
La capacità di carico non indica la precisione del posizionamento. Una vite a ricircolo di sfere rullata C7 e una vite a ricircolo di sfere rettificata C5 possono utilizzare lo stesso diametro nominale e passo ma soddisfare requisiti di precisione diversi.
Lubrificazione e contaminazione
Una lubrificazione insufficiente, trucioli, polvere e refrigerante possono ridurre la durata effettiva anche quando il carico calcolato rientra nell'intervallo nominale. La protezione e la manutenzione devono essere pianificate in base all'ambiente operativo.
Come selezionare tra SFU1605-3 e SFU1605-4
Utilizzare il seguente processo invece di selezionare solo dalla cifra di carico più alta:
- Calcolare il carico assiale massimo, inclusa gravità, accelerazione, forza di processo e shock.
- Calcolare il carico assiale medio equivalente sull'intero ciclo operativo.
- Controllare il fattore di sicurezza statico utilizzando Coa e il carico assiale massimo.
- Calcolare la vita a fatica richiesta utilizzando Ca e il carico medio equivalente.
- Verificare l'instabilità della vite per applicazioni con carico di compressione.
- Controllare la velocità critica utilizzando la lunghezza della vite e la disposizione del supporto terminale.
- Verificare che la lunghezza del dado e le dimensioni della flangia siano adatte alla struttura della macchina.
- Controllare i cuscinetti di supporto, il giunto, la coppia del motore e la precisione dell'installazione.
DLY è dettagliatoSpecifiche della vite a ricircolo di sfere 1605includono informazioni sulle dimensioni e sulla capacità di carico per SFU, DFU, SFI, DFI e altre configurazioni di dadi 1605. Questi modelli non devono essere trattati come aventi la stessa capacità semplicemente perché condividono un diametro di 16 mm e un cavo di 5 mm.
Quali informazioni dovrebbero essere fornite per la selezione?
Per verificare se SFU1605 è adatto, fornire i seguenti dettagli:
- Installazione orizzontale, verticale o inclinata;
- Massa in movimento;
- Lavorazione esterna, forza di pressatura o di azionamento;
- Velocità massima e velocità del motore;
- Tempo di accelerazione e decelerazione;
- Corsa e lunghezza totale della vite;
- Vita utile o cicli operativi richiesti;
- Requisiti di precisione e gioco;
- Configurazione del supporto finale;
- Ambiente operativo e metodo di lubrificazione;
- Lavorazione finale richiesta o disegno esistente.
Questi valori consentono di verificare il coefficiente di carico, la durata, la resistenza alla deformazione, la velocità critica e le dimensioni di installazione come un unico sistema completo.
Conclusione
SFU1605-3 di DLY ha un coefficiente di carico dinamico di base di 765 kgf e un coefficiente di carico statico di base di 1.240 kgf. SFU1605-4 ha una valutazione dinamica di 780 kgf e una valutazione statica di 1.790 kgf.
Questi valori sono valori di riferimento tecnici, non il carico utile consentito della macchina. La scelta corretta richiede anche il carico assiale effettivo, il fattore di sicurezza, la durata a fatica desiderata, la lunghezza della vite, la velocità operativa, la disposizione del supporto e la direzione di installazione.
SFU1605-4 offre capacità statica e rigidità più elevate, mentre SFU1605-3 offre un corpo del dado più corto per applicazioni con requisiti di carico inferiori. Il modello finale dovrebbe essere selezionato in base alle condizioni operative complete anziché solo in termini di diametro e passo.
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