Precarico guida linearesi riferisce all'applicazione anticipata di un carico preimpostato alle sfere. Significa aumentare il diametro delle sfere per creare un gioco negativo tra le sfere e la pista, generando il precarico.
Il precarico nelle guide lineari elimina qualsiasi gioco tra la guida lineare e il blocco. L'aumento del precarico migliora la rigidità della guida lineare e riduce la deflessione sotto carichi esterni.
Livelli di precarico della guida lineare
Comprendere il livello di precarico aiuta a ottimizzare la funzione delle guide lineari. Il precarico è classificato in diversi livelli in base ai requisiti dell'applicazione in termini di precisione e rigidità, in genere includendo precarico leggero, medio e pesante. Ogni livello ha uno scopo operativo diverso.
Precarico leggero:
Il precarico leggero si riferisce all'applicazione di una piccola forza di serraggio iniziale tra il cursore e il binario di guida, in modo che il sistema mantenga un contatto leggermente stretto e senza spazi senza generare una resistenza significativa o influenzare la fluidità del movimento quando non viene applicata alcuna forza esterna. Il precarico leggero viene generalmente utilizzato in applicazioni con requisiti estremamente elevati di attrito e fluidità del movimento, in particolare in applicazioni ad alta-velocità e basso-carico. Gli esempi includono apparecchiature per test di precisione, apparecchiature per semiconduttori e piattaforme CNC ad alta-precisione. Queste applicazioni richiedono un controllo ad alta-precisione senza applicare grandi forze esterne.
Precarico medio:
Il precarico medio si riferisce all'applicazione di un precarico significativo tra il cursore e la guida, adatto per attrezzature con carichi pesanti, forze di taglio elevate o che richiedono elevate prestazioni dinamiche. Fornisce una rigidità sufficiente per gestire carichi e velocità medi mantenendo un attrito accettabile. È adatto per centri di lavoro CNC, attrezzature per l'imballaggio, ecc.
Precarico pesante:
Il precarico pesante si riferisce all'applicazione di una grande forza di serraggio tra il cursore e il binario di guida, migliorando significativamente la rigidità e la capacità di carico del sistema-. Ciò consente al binario di guida di mantenere un'elevata precisione e stabilità anche in caso di taglio pesante, impatto pesante o movimento dinamico ad alta-frequenza. Questo livello di precarico è ideale per macchine utensili-per impieghi gravosi, macchinari automatizzati ad alta-velocità,-carico pesante e altre apparecchiature soggette a forze o coppie dinamiche elevate. Altrimenti, potrebbe portare all'instabilità del sistema.
Ogni livello corrisponde a diverse condizioni operative e requisiti meccanici per varie applicazioni.
La selezione del livello corretto garantisce che il sistema di guida lineare funzioni in modo ottimale e ne prolunghi la durata.
Classi precaricate
| Classe | Codice | Precarica | Condizione | Esempi di applicazione |
| Precarico leggero | Z0 | 0-0.02C | Determinata direzione del carico, basso impatto, bassa precisione richiesta | Apparecchiature per test di precisione, apparecchiature per la produzione di semiconduttori, sistemi-pick-and{2}}place ad alta velocità |
| Precarico medio | ZA | 0.05C-0.07C | È richiesta un'elevata precisione | Centri di lavoro CNC, attrezzature per l'imballaggio industriale, bracci robotici-a carico medio |
| Precarico pesante | ZB | 0.10C-0.12C | Elevata rigidità richiesta, con vibrazioni e urti | Macchine CNC-per impieghi gravosi e centri di lavoro a portale, robot industriali ad alta-velocità-carico elevato |
Nota: la "C" nella colonna del precarico indica il coefficiente di carico dinamico di base.
Fattori chiave nella scelta del precarico della guida lineare
Precisione di posizionamento
Le guide lineari senza precarico hanno un certo gioco di movimento, che può influenzare la precisione di posizionamento.
Pertanto, nelle applicazioni in cui la precisione del posizionamento è molto importante, come prelievo e posizionamento, dispensazione, ispezione, ecc. (come prelievo e posizionamento, dispensazione, ispezione), si consiglia di utilizzare un precarico inferiore.
Vale la pena notare che un precarico più elevato non fornisce necessariamente una migliore precisione di posizionamento, a meno che non siano presenti deflessioni e vibrazioni nello scenario applicativo (come le macchine utensili), nel qual caso può solo essere preso in considerazione.
Deflessione
Maggiore è la forza di precarico, maggiore è la rigidità della guida lineare e minore è la flessione. Qualsiasi deflessione, non importa quanto piccola, influenzerà la precisione di ripetibilità complessiva dell'applicazione. Se il carico o l'area di lavoro sono lontani dal sistema di guida lineare, questa influenza sarà più significativa. Se l'applicazione è soggetta anche a carichi d'urto e vibrazioni ma deve avere una precisione di posizionamento molto elevata, come nel caso delle macchine utensili, è necessaria una forza di precarico relativamente elevata pari al 6-8%.
Anche una leggera deflessione dell'alloggiamento del cuscinetto verrà amplificata all'estremità del braccio robotico. Pertanto, all’estremità del braccio robotico, quando l’area di lavoro è lontana dal gruppo guida lineare, il precarico diventa particolarmente importante. Ad esempio, le macchine utensili spesso hanno la necessità di spostare oggetti pesanti lontano dall'alloggiamento del cuscinetto. Nelle applicazioni che richiedono elevata rigidità e bassa deflessione per la lavorazione precisa dei pezzi, è solitamente necessario un precarico relativamente elevato compreso tra il 5% e l'8%. Maggiore è la rigidità della guida lineare, minore sarà la sua deflessione.
Scelta del giusto precarico della guida lineare
La forza di precarico genererà una forza interna sul cuscinetto, che è simile al carico statico applicato e svolge un ruolo statico. Oltre al carico statico applicato, nel calcolo del carico statico e della durata dei cuscinetti è necessario tenere conto anche del precarico. Tuttavia, quando viene applicato un carico esterno, questa forza interna verrà annullata. Per la maggior parte dei cuscinetti lineari, quando il carico applicato è pari o superiore a 2,8 volte il precarico, il precarico può essere ignorato nel calcolo della durata del cuscinetto e del carico statico.
La forza di precarico aumenterà la forza richiesta per spostare l'alloggiamento del cuscinetto, il che potrebbe richiedere l'uso di un motore di potenza maggiore e dei relativi componenti. Inoltre, una forza di precarico più elevata causerà la generazione di più calore all'interno dell'alloggiamento del cuscinetto, accelerando così l'usura e riducendone la durata.
Conclusione
Un precarico eccessivo aumenterà il tasso di usura e il consumo energetico del sistema. Assicurarsi che il livello di precarico soddisfi i requisiti prestazionali dell'applicazione. Assicurarsi di seguire le raccomandazioni del produttore relative all'impostazione, alla regolazione e al mantenimento del precarico. Ciò può garantire che la guida lineare funzioni entro l'intervallo di tolleranza specificato ed evitare danni.
Scopri di più su come scegliere il giusto precarico della guida lineare per la tua applicazione.
