Berapakah beban radial maksimum yang diizinkan untuk sekrup bola yang dihaluskan?

Sekrup bola tanah dirancang terutama untuk menyalurkan gaya sepanjang sumbu sekrup. Tidak boleh digunakan sebagai komponen yang menopang berat meja yang bergerak, gaya pemesinan radial, atau momen guling.

Karena alasan ini, tidak ada "beban radial maksimum yang diijinkan" universal yang berlaku untuk semua sekrup bola tanah. Katalog sekrup bola biasanya menentukan peringkat beban dinamis aksial, peringkat beban statis aksial, beban aksial yang diizinkan, kecepatan kritis, dan masa pakai. Peringkat beban radial terpisah umumnya tidak digunakan untuk memilih sekrup bola itu sendiri.

Beban Aksial dan Beban Radial Berbeda

Sebuah beban aksial bekerja sejajar dengan garis tengah poros sekrup. Ini adalah arah sekrup bola mengubah torsi motor menjadi gaya dorong linier.

Sebuah beban radial bekerja tegak lurus terhadap sumbu sekrup. Sumber yang umum meliputi:

• Berat meja atau komponen bergerak
• Gaya pemotongan atau pemesinan yang bekerja melintasi sumbu
• Beban yang digantung terletak jauh dari garis tengah sekrup
• Penjajaran yang salah antara sekrup bola dan pemandu linier
• Rumah mur yang tidak tegak lurus terhadap sumbu sekrup
• Ketidaksejajaran motor, kopling, atau bantalan penopang

Bola dan lintasan di dalam sekrup bola disusun untuk mentransfer gaya aksial secara efisien. Ketika beban samping diterapkan, beban tidak lagi didistribusikan melalui sirkuit bola sebagaimana dimaksud.

Mengapa Sekrup Bola Tanah Tidak Harus Membawa Beban Radial

Jalur balap di tanah menghasilkan gerakan yang akurat dan halus, namun proses penggilingan tidak mengubah sekrup bola menjadi pemandu radial. Sekrup bola yang digiling dan digulung mengikuti prinsip desain dasar yang sama: sekrup tersebut mengirimkan gerakan aksial dan gaya dorong, sementara sistem pemandu terpisah mengontrol meja bergerak.

Beban radial yang berlebihan atau ketidaksejajaran dapat menyebabkan:

• Pemuatan bola tidak merata:Beberapa bola dan area arena balap membawa beban lebih banyak dibandingkan yang lain.
• Peningkatan torsi berjalan:Sekrup mungkin terasa kencang atau memerlukan lebih banyak torsi motor untuk memutarnya.
• Pakaian lokal:Stres kontak yang terkonsentrasi dapat merusak jalur balap dan memperpendek masa pakai.
• Getaran dan kebisingan:Pemuatan samping dapat mengganggu kelancaran sirkulasi bola.
• Mengurangi akurasi posisi:Defleksi sekrup dan gesekan yang tidak stabil dapat mempengaruhi kemampuan pengulangan.
• Kerusakan sistem segel dan pengembalian:Ketidaksejajaran yang parah dapat memberikan tekanan tambahan pada komponen mur bagian dalam.
• Kegagalan dini:Pengoperasian yang terus-menerus di bawah beban samping yang tidak disengaja dapat merusak mur, poros sekrup, atau susunan penyangga.

Apakah Diameter Sekrup yang Lebih Besar Memungkinkan Beban Radial Lebih Banyak?

Poros sekrup yang lebih besar umumnya lebih tahan terhadap tekukan dibandingkan poros yang lebih kecil dengan panjang efektif yang sama. Namun, ini tidak berarti bahwa beban radial yang diijinkan dapat dipilih hanya dari diameter poros.

Efek sebenarnya dari gaya radial bergantung pada beberapa kondisi:

• Diameter akar poros sekrup
• Panjang poros yang tidak didukung
• Posisi di mana gaya samping diterapkan
• Susunan bantalan tetap – tetap, didukung tetap, atau tetap – bebas
• Posisi mur sepanjang kayuhan
• Dimensi ujung poros
• Defleksi sekrup yang diizinkan
• Kecepatan dinamis dan kondisi getaran

Sekalipun poros sekrup cukup kuat untuk menahan deformasi permanen, defleksi radial mungkin masih terlalu besar untuk sistem penentuan posisi yang presisi. Lebih penting lagi, mur bola mungkin mengalami kontak internal yang tidak rata sebelum poros mencapai batas kekuatan materialnya.

Oleh karena itu, kekuatan lentur poros tidak boleh dianggap sebagai beban radial yang diijinkan dari rakitan sekrup bola lengkap.

Apa yang Diwakili oleh Peringkat Beban Sekrup Bola?

Saat memilih sekrup bola, peringkat beban yang paling relevan biasanya adalah peringkat aksial.

Peringkat Beban Dinamis Dasar

Peringkat beban dinamis dasar digunakan ketika menghitung umur kelelahan nominal pada beban operasi aksial. Ini tidak mewakili beban radial yang direkomendasikan pada sekrup bola.

Peringkat Beban Statis Dasar

Peringkat beban statis dasar berkaitan dengan deformasi permanen pada kontak antara bola dan lintasan di bawah beban statis aksial. Ini tidak boleh diartikan sebagai gaya radial maksimum yang dapat didukung oleh rakitan.

Beban Aksial yang Diijinkan

Beban aksial yang diijinkan juga dapat dibatasi oleh tekuk poros sekrup, tegangan tarik atau tekan, susunan pemasangan dan posisi mur. Kondisi ini menjadi sangat penting terutama pada poros sekrup yang panjang dan sumbu vertikal.

Asekrup bola beban tinggidirancang untuk memberikan kapasitas yang lebih besar pada arah aksial yang diinginkan. "Beban tinggi" tidak berarti bahwa sekrup dapat menggantikan pemandu linier atau dengan sengaja membawa gaya radial yang besar.

Bagaimana Beban Radial Harus Didukung

Meja bergerak harus didukung oleh pemandu linier, bantalan linier, atau mekanisme pemandu khusus lainnya yang berukuran tepat. Komponen-komponen ini membatasi arah gerak dan memikul beban radial, gaya lateral, dan momen guling.

Dalam sumbu linier tipikal:

• Sekrup bolamemberikan gaya dorong aksial dan gerakan pemosisian.
• Panduan liniermendukung massa bergerak dan beban radial eksternal.
• Blok panduantahan momen pitch, yaw, dan roll.
• Bantalan pendukungtemukan poros sekrup dan bawa beban yang dihasilkan di ujung poros.

DLY menyediakanpanduan linieruntuk menopang beban radial dan mengendalikan gerak sumbu yang digerakkan oleh sekrup bola.

Jangan Membingungkan Pemuatan Sekrup dengan Pemuatan Bantalan Penopang

Bantalan penopang di ujung sekrup bola mungkin memiliki peringkat beban aksial dan radialnya sendiri. Nilai-nilai tersebut milik bantalan dan pengaturan pemasangannya, bukan milik mur bola.

Misalnya, susunan bantalan kontak sudut pada sisi tetap dapat membawa gaya dorong aksial sekaligus menoleransi beban bantalan radial tertentu. Ini tidak berarti mur sekrup bola dapat digunakan sebagai bantalan radial untuk meja bergerak.

Kapasitas bantalan penopang, kekuatan ujung poros, dan peringkat beban aksial sekrup bola harus diperiksa secara terpisah.

Cara Memeriksa Desain Dengan Kemungkinan Beban Samping

Jika gaya radial mungkin mencapai sekrup bola, pertama-tama kenali sumbernya alih-alih mencoba menetapkan batas beban radial umum pada sekrup.

1. Gambarkan arah gaya.Pisahkan gaya aksial, gaya radial, dan momen guling.
2. Periksa sistem panduan.Konfirmasikan bahwa balok pemandu dapat memikul beban bergerak, gaya samping luar, dan momen yang diterapkan.
3. Periksa kesejajaran sekrup-ke-panduan.Ukur paralelisme antara sumbu sekrup dan rel pemandu pada langkah penuh.
4. Periksa rumah mur.Pastikan permukaan pemasangannya tegak lurus terhadap sumbu sekrup dan tidak menarik mur ke samping.
5. Periksa susunan ujung poros.Verifikasi kesesuaian bantalan, kesejajaran rumahan, dan pemasangan kopling.
6. Putar sekrup sebelum pengencangan terakhir.Torsi yang berjalan harus tetap lancar sepanjang perjalanan.
7. Konsultasikan dengan pabrikan untuk mengetahui pembebanan gabungan yang tidak dapat dihindari.Analisis khusus diperlukan jika desain tidak dapat menghilangkan gaya samping pada mur.

Tanda Peringatan Pembebanan Radial atau Ketidaksejajaran

Gejala yang mungkin terjadi meliputi:

• Torsi gerak berubah seiring gerak mur sepanjang kayuhan
• Sekrup menjadi kencang setelah braket mur terpasang sepenuhnya
• Kebisingan atau getaran tidak normal di dekat posisi tertentu
• Tanda keausan yang tidak merata pada jalur sekrup
• Arus motor meningkat tanpa peningkatan beban aksial
• Suhu bantalan penopang atau mur meningkat dengan cepat
• Akurasi pemosisian berubah pada titik pukulan yang berbeda

Jika gejala ini muncul setelah pemasangan, kendurkan rumah mur dan unit pendukung dalam urutan yang terkendali dan periksa kembali keselarasan. Jangan mencoba menyelesaikan masalah hanya dengan meningkatkan torsi motor atau menambah beban awal.

Kesimpulan

Tidak ada beban radial maksimum yang diperbolehkan yang dapat diterapkan pada setiap sekrup ground ball. Sekrup bola tanah dipilih terutama berdasarkan beban aksial, masa pakai, akurasi, timah, kecepatan, ketahanan tekuk, dan kecepatan kritis.

Beban radial dan momen guling harus dipikul oleh sistem pemandu linier yang terpisah. Gaya samping apa pun yang mencapai mur bola harus diminimalkan melalui pemilihan pemandu yang benar, desain struktural, dan penyelarasan pemasangan.

Untuk aplikasi spesifik, berikan beban aksial, langkah, arah pemasangan, kecepatan, akurasi yang diperlukan, pengaturan penyangga sekrup, dan tata letak pemandu. DLY dapat menggunakan informasi ini untuk merekomendasikan yang cocoksekrup boladan mencocokkan komponen gerak linier.

← Kembali ke Blog DLY