Tuli experience

Primerjava krogličnih in valjčnih linearnih tirnih vodil Bosch-Rexroth

Tirna linearna vodila z valjčki Bosch-Rexroth, pri katerih se kot kotalni elementi uporabljajo cilindrični ali sodčkasti valji in ne sferične krogle, so običajno povezana z uporabo v obdelovanih strojih. Prednosti valjčni linearnih vodil pa so lahko koristne tudi pri drugih načinih uporabe. Če konstruirate stroj ali napravo, pri kateri je potrebno linearno gibanje, imejte v mislih naslednje tri prednosti linearnih vodil z valjčki v primerjavi s tirnimi vodili s kroglicami Bosch-Rexroth.

Bosch-Rexroth valjčno linearno vodilo

 

Valjčno linearno tirno vodilo in voziček Bosch-Rexroth

Oglejte si cene, zaloge in CAD v spletni trgovini! Spletna trgovina

 1. Nosilnost

Ko so valji podvrženi obremenitvi, tvorijo linijski kontakt z vodilno površino, ki je bistveno večja od točkovnih kontaktov, ki nastanejo, ko se obremenitvi podvrže krogle. Zaradi tega ima sistem linearnih vodil z valjčki bistveno večjo nosilnost kot sistem vodil s kroglicami iste velikosti.

Linearna vodila kroglice in valjčki Rexroth

Prikaz kontakta med kotalnim elementom in vodilom za primer krogle in valjčka

Omenjena večja nosilnost valjčnih tirnih vodil Bosch-Rexroth se odraža tudi v bistveno daljši življenjski dobi vodil, kar je zajeto v enačbi za izračun življenjske dobe vodil. In sicer se v primeru krogličnih tirnih vodil pojavi potenčni eksponent 3, med tem ko je v primeru valjčnih tirnih vodil potenčni eksponent 10/3 kar pomeni, da celo majhna razlika v nosilnosti pomeni bistveno daljšo življenjsko dobo.

linearna vodila enačba Rexroth

Enačba življenjske dobe krogličnih linearnih tirnih vodil

Rexroth vodila enačba

Enačba življenjske dobe valjčnih linearnih tirnih vodil

Za primer, kroglično tirno vodilo Bosch-Rexroth velikosti 25 z nosilnostjo 20000 N ima v primeru obremenitve 2000 N življenjsko dobo 100000 km. Valjčno tirno vodilo iste velikosti ima nosilnost 24000 N, kar se pri isti obremenitvi odraža v skoraj 4x daljši življenjski dobi in sicer 395600 km!

linearna vodila izračun Bosch-Rexroth

Življenjska doba krogličnega linearnega vodila z nosilnostjo 20000 N in delujočo silo 2000 N znaša 100000 km.

Bosch-rexroth izračun tirnih vodil

Življenjska doba valjčnega linearnega vodila enake velikosti z nosilnostjo 24000 N in delujočo silo 2000 N znaša 395600 km.

Pri načinih uporabe, kjer linearna vodila s kroglicami ne bi zagotovila zadostne življenjske dobe ali kjer bi bila zahtevana velikost prevelika glede na praktične potrebe, lahko rešitev najdete v vodilih z valjčki.

Inženir iz podjetja Bosch-Rexroth poda primer podjetja, ki se ukvarja z brizganjem plastike in ki je želelo v proizvodnjo vpeljati samodejno nakladanje in razkladanje delov, vendar zasnova stroja ni omogočila dostopa napravi za nakladanje/razkladanje. Rešitev je predstavljala odstranitev štirih okroglih vodil, ki so bila nameščena v kotih plošče. Vodila so nato nadomestili z valjčnimi tirnimi vodili, ki ploščo podpirajo z dna. Na ta način se je odprl zgornji predel, da je oprema za nakladanje/razkladanje lahko dobila dostop do stroja. V tem primeru so bila tirna vodila z valjčki Bosch-Rexroth edina rešitev, ki je lahko zagotovila potrebno nosilnost in življenjsko dobo, ki jo je potrebovala stranka zaradi izjemno visokih obremenitvenih momentov.

Pošlji povpraševanje! [email protected]

 2. Možnost zmanjšanja velikosti vodil

Kot je prikazano v zgornjem primeru, večja nosilnost in daljša življenjska doba valjčnih linearni vodil Bosch-Rexroth oblikovalcem pogosto omogočata uporabo valjčnih vodil, katerih velikost je za eno ali dve številki manjša (npr. velikost 25 in ne velikost 45) od krogličnih tirnih vodil, ki bi bila potrebna za dosego iste življenjske dobe potovanja.

Manjša velikost linearnih vodil Bosch-Rexroth je lahko še posebej koristna v primeru večosnega sistema, kjer zmanjšana teža ugodno vpliva na podporne osi. S tem se potencialno lahko prihrani več deset tisoč evrov, ki bi jih sicer bilo treba nameniti za močnejše sestavne dele podpornih osi.

V triosnem kartezičnem sistemu zmanjšanje mase na osi Z zmanjša statično in dinamično silo na osi Y, kar pomeni, da je os Y lahko potencialno manjša. Podobno velja tudi za os X: zmanjšanje mas osi Y in Z omogoča zmanjšanje osi X, saj se tako zmanjšajo tudi sile, ki delujejo nanjo. Omenjeno zmanjšanje pa ne velja le za linearna vodila, pač pa tudi za pogonski mehanizem (linearni motor, kroglično navojno vreteno itd.), motorje in druge sestavne dele, kot so denimo sklopke, reduktorji in kabelske verige. Tako se zagotovi prihranke pri stroških materiala, uporabi energije in prostoru.

3. Višja stopnja togosti

Linijski kontakt, ki ga ustvarijo valji, omogoča tudi višjo stopnjo togosti kot točkovni kontakt, ki ga ustvarijo krogle, kar je glavni razlog, zaradi katerega se tirna vodila z valjčki tako pogosto uporabljajo v obdelovalnih strojih. Sistemski inženir v podjetju Bosch-Rexroth pa poudarja, da se lahko togost vodil z valjčki s pridom uporabi tudi v tiskarskih postopkih, ki vključujejo stiskanje, kot denimo fleksografski tisk in ozkovaljčno tiskanje. Manjša deformacija valjčnega vozička pomeni tudi manjšo deformacijo tiskalne glave, kar ima za posledico bolj kakovosten tisk.

Stranke v lesno-obdelovalni industriji uporabljajo linearna tirna vodila z valjčki Bosch-Rexroth prav zaradi višje stopnje njihove togosti, še zlasti v postopkih z visokimi udarnimi obremenitvami, kot je denimo furniranje. Inženir podjetja Bosch-Rexroth poudarja tudi, da je tesnjenje za tirna vodila z valjčki še bolj pomembno kot za vodila s kroglicami, to pa zato, ker pri vodilu s kroglicami le te lahko potisnejo umazanijo na mesto izven območja stika, saj so v stiku z vodilom le krogle. Pri linijskem stiku, ki ga z vodilom tvorijo valji, pa umazanije ni mogoče odstraniti izven območja obremenitve, zato vsakršni tujek, ki zaide v ležaj, vpliva na njegovo življenjsko dobo in učinkovitost.

Bosch-Rexroth deformacija linearnih vodil

Deformacijo lahko povzročijo tlačne, natezne ali stranske sile

Konstrukterji ob primerjavi krogličnih in valjčnih linearnih vodil Bosch-Rexroth pogosto ugotovijo, da so valjčna tirna vodila dražje od krogličnih. Inženir podjetja Bosch-Rexroth pa poudarja, da najboljši faktor za primerjavo stroškov ni cena sestavnih delov, pač pa cena na kilometer potovanja. Če vzamemo zgornji primer, kjer kroglična vodila stanejo 1000 €, njihova življenjska doba potovanja pa znaša 100.000 km, strošek na kilometer potovanja znaša 0,01 €. Če valjčna vodila stanejo 25 odstotkov več, tj. 1250 €, njihova življenjska doba potovanja pa znaša 395.600 km, pa se strošek na kilometer potovanja zmanjša na le 0,003 € (kar je manj od pol centa).

V primeru, da za svojo aplikacijo potrebujete izjemno visoko nosilnost ali pomembno stopnjo togosti, ali če oblikujete velik stroj, kjer so prihranki pri teži in prostorski prihranki bistvenega pomena, primerjajte delovanje in strošek linearnih vodil z valjčki Bosch-Rexroth z delovanjem in stroškom linearnih vodil s kroglicami. Morda vas bo presenetila ugotovitev, da bodo skupni stroški valjčnih tirnih vodil za vašo aplikacijo cenejši.

 

Tagi:

Komentirajte

Vaš e-poštni naslov ne bo objavljen. Obvezna polja so označena *