8 (800) 700 72 07
Выбрать город

Время работы информационной службы:
с 09:00 до 18:00 по московскому времени по будням

Бесплатный федеральный номер +7 (800) 700-72-07
Санкт-Петербург +7 (812) 449-72-07
Москва +7 (495) 642-72-07
Нижний Новгород +7 (831) 200-22-38
Воронеж +7 (473) 251-98-84
Челябинск +7 (351) 216-02-49
Ростов-на-Дону +7 (863) 204-20-98
Екатеринбург +7 (343) 311-17-16
Новосибирск +7 (383) 211-91-66
Ваш город - ?
В Вашем городе отсутствует
филиал Technobearing.
Выберите почтовую доставку?

Линейные направляющие

lineynye-napravlyauschie-seriya-sna-logo-little

 Серия SNA >>

Основные характеристики каретки:

  • С фланцем
  • Стандартная высота
  • Нормальная (средняя) длина


lineynye-napravlyauschie-seriya-snc-logo-little

 Серия SNC >>

Основные характеристики каретки:

  • Без фланца
  • Стандартная высота
  • Нормальная (средняя) длина


lineynye-napravlyauschie-seriya-sla-logo-little

 Серия SLA >>
Основные характеристики каретки:

  • Увеличенная длина каретки
  • С фланцем
  • Стандартная высота


lineynye-napravlyauschie-seriya-slс-logo-little

 Серия SLC >>

Основные характеристики каретки:

  • Увеличенная длина каретки
  • Без фланца
  • Стандартная высота


lineynye-napravlyauschie-seriya-rna-rsa-logo-little

 Серия RNA; RSA >>

 Основные характеристики каретки:

  • Уменьшенная высота каретки
  • Стандартная длина - серия RNA
  • Уменьшенная длина - серия RSA
  • C фланцем


lineynye-napravlyauschie-seriya-rnc-logo-little

 Серия RNC >>

Основные характеристики каретки:

  • Уменьшенная высота каретки
  • Стандартная длина
  • Без фланца


lineynye-napravlyauschie-seriya-rlc-logo-little

 Серия RLC >>
Основные характеристики каретки:

  • Уменьшенная высота каретки
  • Увеличенная длина
  • Без фланца


lineynye-napravlyauschie-seriya-rsc-logo-little

 Серия RSC >>
Основные характеристики каретки:

  • Уменьшенная высота каретки
  • Уменьшенная длина
  • Без фланца


lineynye-napravlyauschie-seriya-rnx-rlx-logo-little  
 

 Серия RNX; RLX >>
Основные характеристики каретки:

  • Специальное исполнение
  • Уменьшенная высота каретки
  • Стандартная длина - серия RNX
  • Увеличенная длина - серия RLX
  • Без фланца


lineynye-napravlyauschie-s-maslyannym-bakom-logo-little

 Маслянные баки для систем линейного перемещения >>
Основные характеристики:

  • Простота монтажа
  • Обеспечивает постоянную смазку системы
  • Увеличивает срок службы системы
  • Не требуется системы подвода смазки


lineynye-napravlyauschie-prinadlejnosti-logo-little


 Принадлежности для систем линейного перемещения >>

  • Дополнительные металлические скребки
  • Стальные защитные полосы


 

2. Выбор системы линейного перемещения NBS
Тип линейной системы с профильными направляющими (направляющая + каретка) выбирается на основании следующих параметров:
• Применяемая нагрузка
• Требуемый срок службы
• Габаритные размеры
• Скорость
• Цикл работы
• Точность
• Жесткость
3. Нагрузочная способность и срок эксплуатации
Показатели, применяемые для определения способности линейной системы на поглощение нагрузок и (или) статических моментов использовали следующие величины:
• Статическая нагрузочная способность С0
• Статический допустимый момент М0

3.1 Статическая нагрузка
Нагрузочная статическая способность С0 (или коэффициент нагрузочной способности) определяется в качестве интенсивной статической нагрузки в зависимости от постоянного направления, определяющего, в точке максимального воздействия между соприкасающимися частями, остаточную деформацию, равную 1/10000 диаметра тела качения.
Статическая нагрузочная способность С0 линейной системы с профильными направляющими ограничивается следующими параметрами:
• Допустимая нагрузка направляющей
• Нагрузочная способность дорожек качения
• Допустимая нагрузка крепежных винтов
• Требуемый коэффициент статического запаса прочности
Значения С0 приведены в размерных таблицах.

3.1.1 Статический допустимый момент М0 ш
Допустимый статический момент М0 определяется статическим моментом интенсивности и постоянного направления, определяющего, в точке максимального воздействия между поверхностями соприкосновения, пластическую деформацию равную 1/10000 диаметра тела качения; в этом случае, точками максимального воздействия становятся точки соприкосновения между телами качения и направляющей, расположенными по краям каретки.
Допустимый статический момент М0 рассчитан для трех картезианских осейх, y z (из которых: Мох, M0Y, Moz).

Для допустимого статического момента являются действительными ограничения, вызванные вследствие:
• допустимой нагрузки
• нагрузочной способности дорожек качения
• допустимой нагрузки крепежных винтов
• требуемого коэффициента статического запаса прочности
Значения Мох, M0Y, Moz приведены в размерных таблицах.

Буфер обмена2013032105

3.1.2 Коэффициент статического запаса прочности as 1
Коэффициент статического запаса прочности as (или фактор статического запаса прочности) определяет соотношение между нагрузочной способностью Со и применимой эквивалентной нагрузкой Р или, соотношение между допустимым статическим моментом Мо (Мох, Moy, Moz) и применимым моментом М (Мх, My, Mz); при соотношении нужно учитывать моменты на одной оси.

Буфер обмена2013032107

где:

  • as = коэффициент статического запаса прочности
  • fc   = коэффициент контакта
  • Со = нагрузочная статическая способность
  • [N] Р   = эквивалентная воздействующая нагрузка [N] (см. "Расчет воздействующей нагрузки")
  • Мох = допустимый статический момент на оси х [Nx m]
  • M0Y = допустимый статический момент на оси y[Nxm]
  • Moz = допустимый статический момент на оси z[Nxm]
  • Мх = воздействующий момент на оси x[Nxm]
  • My = воздействующий момент на оси y[Nxm]
  • Mz = воздействующий момент на оси z[Nxm]

3.1.3 Коэффициент контакта fc
Если два или больше блоков устанавливаются на одной направляющей, то долговечность сокращается из-за неполной однородности распределения воздействующих нагрузок на блоки.

Количество блоков на одной направляющей

fc

1 1.0
2 0.81
3 0.72
4 0.66
5 0.61

Необходимость в коэффициенте статического запаса прочности as > 1 вызвана возможным наличием ударов и (или) вибраций, пусковых и остановочных моментов, случайных нагрузок, которые могут привести к неисправности системы.

В таблице отображены минимальные ориентировочные значения для коэффициента статического запаса прочности as.

Таблица - Коэффициент статического запаса прочности as

Условия эксплуатации минимальные as
Статическое 1.0-2.0
Динамическое 2.0-4.0
Динамическое с ударами и вибрацией 3.0-5.0

Показатель, используемый для определения способности линейной системы поглощать воздействующие динамические нагрузки, заключается в динамической нагрузочной способности С.
3.2 Динамическая нагрузка
Нагрузочной динамической способностью С (или коэффициентом динамической нагрузки) является та интенсивная динамическая нагрузка и постоянное направление, определяющее номинальную продолжительность равную 50 км расстояния; под продолжительностью подразумевается теоретическое расстояние без признаков усталости материала.
Динамическая нагрузочная способность С линейной системы с профильными направляющими ограничивается следующими параметрами:
• Скорость эксплуатации
• Эксплуатационный цикл
• Воздействующие нагрузки и (или) моменты
Значения С приведены в размерных таблицах. (Согласно стандарту DIN нагрузочная динамическая способность С должна быть в два раза больше воздействующей эквивалентной нагрузки Р).

3.3 Срок службы L
Номинальный ресурс L для систем линейного перемещения с циркуляцией шариков (это теоретический пробег, выполненный, по крайней мере, 90% показательного количества одинаковых шариковых подшипников не проявляя признаков усталости материала) рассчитывается следующим уравнением:

Буфер обмена2013032116

где:
L = номинальный ресурс [км]
С = нагрузочная динамическая способность [N]
Р = эквивалентная воздействующая нагрузка [N]
Данное уравнение действительно в следующих случаях:
• Температура дорожки качения < 100 °С
• Твердость дорожек качения > 58 HRC
• Отсутствие ударов и вибрации
• Скорость скольжения < 15 м/мин
• Один блок на направляющий рельс, fc=1
В том случае, если условия эксплуатации не соответствуют приведенным выше условиям, следует использовать следующую формулу:

Буфер обмена2013032118

где:
L = номинальный ресурс [км]
a1 = коэффициент надежности
Fh = коэффициент твердости
h = коэффициент температуры
fc = коэффициент контакта
fw = коэффициент нагрузки
С = нагрузочная динамическая способность [N]
Р = эквивалентная воздействующая нагрузка [N]
Ниже приводятся определения коэффициентов at, fn, h, fw.
3.3.1 Коэффициент a1
Коэффициент а 1 рассчитывает процент возможности непрогиба
Таблица - Коэффициент возможности не прогиба a1

с%

80

85

90

92

95

96

97

98

99

a1

1.96

1.48

1.00

0.81

0.62

0.53

0.44

0.33

0.21

Следует заметить, что для С% = 90, a1 =  1.00.

3.3.2 Коэффициент твердости fh
Твердость контактной поверхности дорожки ниже 58 HRC способствует явлению износа и, соответственно, сокращению номинального ресурса системы.

Буфер обмена2013032123

3.3.3 Температурный коэффициент fh
Необходимо знать температуру окружающей среды системы, т.к. значение, превышающее 100°С, может изменить свойства материалов с последующим сокращением номинального ресурса.

Буфер обмена2013032125

3.3.4 Коэффициент нагрузки fw
В том случае, если нет возможности точно рассчитать все возлагаемые динамические нагрузки, такие как, например, сила инерции и соответствующие опрокидывающие моменты, вибрация и удары, вызванные, как правило, высокими скоростями, такие явления должны учитываться с помощью данного коэффициента.
Таблица - Коэффициент нагрузки fw

Рабочие условия

Измеренная вибрация

fw

Отсутствие ударов и вибрации и (или) низкая скорость (v< 15 m/min)

G<0,5

1.0-1.5

Отсутствие легких ударов и вибрации и (или) средняя скорость (15 < v < 60 m/min)

0,5 <G< 1,0

1.5-2.0

Отсутствие сильных ударов и вибрации и (или) высокая скорость (v > 60 m/min)

1,0<G<2,0

2.0-3.5

Эффективный ресурс Lett (или срок эксплуатации) может отличаться от рассчитанного номинального L, так как он зависит и от следующих факторов:
• Окружающая среда (наличие пыли и (или) окисляющих веществ)
• Смазка
• Монтаж направляющих (возможные смещения)
• Преднатяг
3.3.5 Срок службы Lh
Зная L (номинальный ресурс пройденного расстояния в км)
можно определить срок эксплуатации в часах (Lh).
Срок эксплуатации можно определить в следующих условиях:
• Постоянная скорость
• Переменная скорость
Постоянная скорость
Срок эксплуатации в часах Lh - это функция длины пройденного пути и количества переменных циклов в минуту; определяется по формуле:

Буфер обмена2013032129

где:
Lh = продолжительность эксплуатации [часы] L = номинальный ресурс [км] lc =  длина хода [м]
n alt =  к-во переменных циклов в минуту [min-1] Переменная скорость
Срок эксплуатации в часах Lh - функция средней скорости

Буфер обмена2013032131

Буфер обмена2013032132

3.3.6 Сопротивление трению
Расчет сопротивления трению S проводится с помощью следующей формулы:

Буфер обмена2013032134

Буфер обмена2013032135

Буфер обмена2013032136

  • Р = эквивалентная воздействующая нагрузка [N]
  • С = нагрузочная динамическая способность [N]

Трение прокладок f
Таблица - Трение прокладок на блок

Размер блока

f

15

3.1 N

20

3.9 N

25

4.4 N

30

5.4 N

35

7.4 N

45

9.1 N

55

10.2 N

4. Расчет применяемой нагрузки
Для лучшего понимания расчетов касающихся действующих нагрузок, используется буква F для указания общих воздействующих на структуру нагрузок и буква Р, для указания нагрузок, воздействующих на направляющие.

Буфер обмена2013032140

Учитывая переменность действующих нагрузок, рассчитывается новое значение постоянной нагрузки, так называемая "средняя эквивалентная динамическая нагрузка Pm" которая, с целью получения расчетов о сроке службы системы, определяет одинаковые воздействия переменных действующих нагрузок. Для расчета срока службы L нужно учитывать:
Pm = Р

4.1 Эквивалентная средняя динамическая нагрузка
При условиях ступенчато изменяющейся нагрузки и постоянной скорости:

Буфер обмена2013032143

Буфер обмена2013032144

Буфер обмена2013032145

При условиях линейно изменяющейся нагрузки и постоянной скорости:

Буфер обмена2013032147

где:

  • Рm =  эквивалентная средняя динамическая нагрузка [N]
  • P min =  минимальная нагрузка [N]
  • P max =  максимальная нагрузка [N]

Буфер обмена2013032149

 

При условиях постепенно изменяющейся нагрузки и постоянной скорости: Pm=0.65 Pmax

lineynye-peremescheniya-Pm0.65

 

Pm=0.75 Pmax

lineynye-peremescheniya-Pm0.75

 

где:
Pm = эквивалентная средняя динамическая нагрузка [NJ]
Рmax =максимальная нагрузка [NJ]
При условиях постепенно изменяющейся нагрузки и постоянной скорости:

Формула Pmax2

где:
Pm = эквивалентная средняя динамическая нагрузка [NJ]
qn = энное процентное распределение [%]
Рп = энная нагрузка [NJ]
vn = энная скорость [м/мин]

В любом случае, следует учитывать, что
Pm=Рmax

Нагрузки в разных направлениях
Для расчета нагрузок, действующих в двух основных направлениях у и z нужно суммировать их модули:
(для удобства, используется буква Р с целью определения средней эквивалентной динамической нагрузки)

 

 

где:
P = эквивалентная воздействующая нагрузка [N]
Py— нагрузка, действующая в направлении у [N]
Pz = нагрузка, действующая в направлении z [N]

4.2    Примеры расчетов для самых распространенных применений
Девять приведенных ниже примеров становятся отображением осуществления расчета нагрузок, действующих для самых распространенных применений систем линейного перемещения данного типа.

Пример 1
Монтаж на горизонтальной поверхностиг, одна направляющая, два ползуна, консольная нагрузка, отсутствие сил инерции.

lineynye-peremescheniya-Primer1 lineynye-peremescheniya-Primer1,1

 

 

a = расстояние x между силой F и центром ползунов
b = расстояние z между силой F и направляющей осью

Пример 2
Монтаж на горизонтальной поверхности, двойная направляющая, четыре ползуна, отсутствие сил инерции.

lineynye-peremescheniya-Primer2lineynye-peremescheniya-Primer2,2

 

 

a = расстояние x между силой F и основной осью
b = расстояние z между силой F и основной осью

Пример 3
Монтаж на горизонтальной поверхности, двойная направляющая, четыре ползуна, консольная нагрузка, отсутствие сил инерции.

lineynye-peremescheniya-Primer3  lineynye-peremescheniya-Primer3,3 

 

a = расстояние x между силой F и основной осью
Ь = расстояние z между силой F и основной осью

 

Пример 4
Монтаж на горизонтальной поверхности, двойная направляющая, четыре ползуна, нагрузка в направлении х, отсутствие сил инерции.

lineynye-peremescheniya-Primer4  lineynye-peremescheniya-Primer4,4 

b = растояние y между силой А и основной осью
c = растояние z между силой А и основной осью

 

Пример 5
Монтаж на вертикальной поверхности с горизонтальным ходом, двойная направляющая, четыре ползуна, отсутствие сил инерции.

lineynye-peremescheniya-Primer5   lineynye-peremescheniya-Primer5,5,5 

 

a = расстояние x между силой Fи основной осью
с = расстояние z между силой Fи основной осью

 

Пример 6
Монтаж на горизонтальной поверхности, двойная направляющая, четыре ползуна, наличие сил инерции.

lineynye-peremescheniya-Primer6 

Движение постоянной в покое:

lineynye-peremescheniya-Primer6,6

При ускорении:

lineynye-peremescheniya-Primer6,6,2,2

При замедлении:

lineynye-peremescheniya-Primer6,6,3

 

F = нагрузка, действующая в центре тяжести
m = F/9,81
ас = ускорение (скорость/времяускорения)
dc = замедление (скорость/время замедления)
а = расстояние х между силой F и основной осью
b = расстояние z между силой F и основной осью
с = расстояние у между силой F и основной осью

(формулы относятся к движению, касающемуся оси х; в случае иного движения, следует переставить все факторы, содержащие термин m).

 

Пример 7
Монтаж на наклонной поверхности (вращение оси х), двойная направляющая, четыре ползуна, отсутствие сил инерции.

lineynye-peremescheniya-Primer7  lineynye-peremescheniya-Primer7,7 
lineynye-peremescheniya-Primer7,7,2

F = нагрузка, действующая в центре тяжести
а = расстояние х между силой F и основной осью
b = расстояние z между силой F и основной осью
с = расстояние у между силой F и основной осью

 

Пример 8
Монтаж на вертикальной поверхности с вертикальным ходом, двойная направляющая, четыре ползуна, наличие сил инерции.

lineynye-peremescheniya-Primer8 

Движение с постоянной скоростью или в состоянии покоя:

lineynye-peremescheniya-Primer8,8

При ускорении:

lineynye-peremescheniya-Primer8,8,2

 

При замедлении:

lineynye-peremescheniya-Primer8,8,3

 

F = нагрузка, действующая в центре тяжести
m = Ft 9,81
ас = ускорение (скорость/время ускорения)
dc = замедление (скорость/время замедления)
b = расстояние z между силой F и основной осью
с = расстояние у между силой F и основной осью
(формулы относятся к движению, несоответствующему оси х; в случае соответствующего движения, следует переставить все факторы, содержащие термин m).

 

Пример 9
Монтаж на наклонной поверхности (вращение оси z), двойная направляющая, четыре ползуна, отсутствие сил инерции.

lineynye-peremescheniya-Primer9  lineynye-peremescheniya-Primer9,9
lineynye-peremescheniya-Primer9,9,2

F = нагрузка, действующая в центре тяжести
а = расстояние х между силой F и основной осью
b = расстояние z между силой F и основной осью
с - расстояние у между силой F и основной осью

 

5.Программа расчета NBS
Технический отдел NBS разработал программное обеспечение по расчету размеров системы линейного перемещения. Данный инструмент создавался с целью предоставления клиенту полного спектра услуг, предлагая собственную консультацию для решения особых расчетных проблем, которые оказываются иногда достаточно сложными.
Действительность результатов связана с точностью проектных данных, которые должны соответствовать реальности, с целью достижения оптимального определения размеров всей системы.

Существует два основных случая применения системы линейного перемещения:
• недвижимый рельс и скользящий блок;
• недвижимый блок и скользящий рейс.

Отсюда можно расширить виды применений до бесконечности, с учетом следующих параметров:

статические нагрузки
• сосредоточенные нагрузки и моменты вдоль 3 основных осей картезианской системы х, у, z;
• вес;


динамические нагрузки
• ускорения и инерционная сила;
• удары и (или) вибрация;

расположения компонентов

• габаритные размеры
• позиция включения движения (напр, винт с циркуляцией шариков);
• возможный наклон опорных поверхностей;

функциональные характеристики

• срок службы системы;
• коэффициенты статического запаса прочности;
• жесткость;
• требуемая точность.

Учитывая достойную внимания переменность всех приведенных выше параметров, становится важным точное понимание двух основных схем общей действительности, чтобы применить их к отдельному случаю; схемы приводятся на следующих рисунках.

 

Указания для правильного толкования схем

Основная система x, у, z

Система - это основной инструмент для определения положения. Расположенная в точке пересечения средних осей двух расстояний Li и L2 определяет направление и сторону каждой отметки, изображенной на схемах помимо направления и стороны сосредоточенных нагрузок.

Основные расстояния Li и L2

Определяют расстояния монтажа блоков; они не зависят от условий нагрузки, а от имеющихся габаритных монтажных размеров (чем больше их значение, тем меньше становится усилие на каждый блок).

L1 - расстояние вдоль оси х;
L2 - расстояние вдоль оси z;
(монтажный осевой шаг направляющих).

Сосредоточенные нагрузки Fx, Fy, Fz

Представляют примененные нагрузки в 3 основных направлениях х, у, z.
Fx - воздействующая нагрузка в направлении х
Fy - воздействующая нагрузка в направлении у
Fz - воздействующая нагрузка в направлении z

Вес m1 и m2

Точки m1 и m2 представляют собой центры тяжести 2 общих весов подверженных перемещению.

Отметки h1 и h2

Отметки h1 и h2 определяют расстояния между основной осью приведения в действие перемещения (напр, винт с циркуляцией шариков) по отношению к основной системе отсчета х, у, z.

h1=расстояние в направлении у;
h2=расстояние в направлении z;
(сведения о расстоянии в направлении х не важны).

Моменты Mx, My, Mz
Три момента Mx, My, Mz представляют справочные значения для моментов, примененных в системе.
Мх = ориентир для моментов, примененных на оси х
Му=ориентир для моментов, примененных на оси у
Му=ориентир для моментов, примененных на оси у

Правильное определение положений и сторон

Для определения положений всех возможных воздействующих нагрузок (сосредоточенные нагрузки, вес и моменты) следует определить особое внимание на обозначения (+ или -)

Обозначения отметок

Ниже приводится простой способ правильного определения отметок:

• независимо от компонента, нужно начинать от начала основной системы отсчета х, у, z
• выбрать одно из трех основных направлений и разметить “маршрут для достижения желаемой точки, используя, затем, два оставшихся основных направления
• при разметке “маршрута”следует определить сторону каждого основного направления х, у иг
• проверить только что описанные стороны направления с основной системой отсчета в соответствующих направлениях; если они соответствуют (стрелки имеют одно направление), то обозначение является положительным, если же расходятся (стрелки имеют противоположное направление) то обозначение отрицательное.

Отметки L1 и L2 всегда имеют положительное значение.

Пример
Учитывая одну из приведенных схем, в качестве примера используется сила Fy.
Начиная от начала основной системы отсчета, следует пройти по направлению z (произвольно выбранное направление) чтобы разметить маршрут до достижения
желаемой точки, точки применения силы Fy.
После определения расстояния нужно пройти по направлению, чтобы достигнуть направления, а значит и конечной точки. Три определенные отметки будут иметь следующие параметры:

• положительное обозначение для z, так как оно соответствует основной оси отсчета z
• отрицательное обозначение для х и для у, так как они не соответствуют основным осям отсчета х и у.

Обозначения силы

Также, как и для отметок, следует проверить стороны силы по отношению к основной системе отсчета в соответствующих направлениях; если они соответствуют (стрелки имеют одно направление), то обозначение является положительным, если же расходятся (стрелки имеют противоположное направление) то обозначение отрицательное.

Пример
Учитывая одну из приведенных схем, в качестве примера используется сила Fx.
Она имеет отрицательное значение, так как не соответствует основной оси отсчета.

Обозначения моментов

Обозначения моментовВ определении обозначений примененных моментов, следует проверить их направления по отношению к 3 моментам Мх, Му, Mz приведенным на схемах; если они соответствуют (стрелки имеют одно направление) то обозначение является положительным, если же расходятся (стрелки имеют противоположное направление) то обозначение отрицательное.

Метод для правильности установления отметок определен, а далее перечисляются все необходимые данные для определения размеров:

Отметки XFy, XFz, Xm1, Xm2

Отметки XFy, XFZ, Xmi, Xm2 представляют расстояния в направлении примененных сил и веса по отношению к основной системе отсчета х, у, z.

XFy = расстояние в направлении х сосредоточенной нагрузки расположенной вдоль направления у
XFZ = расстояние в направлении х сосредоточенной нагрузки расположенной вдоль направления z
Xm1 = расстояние в направлении х центра тяжести веса 1
Хm2 = расстояние в направлении хцентра тяжести веса 2.

Отметки YFX, YFZ, Ym1, Ym2

Отметки YFX, YFZ, Ymi, Ym2 представляют расстояния в направлении у примененных сил и веса по отношению к основной системе отсчета х, у, z.
YFX = расстояние в направлении у сосредоточенной нагрузки расположенной вдоль направления х
YFZ = расстояние в направлении у сосредоточенной нагрузки расположенной вдоль направления z
Ym1 = расстояние в направлении у центра тяжести веса 1
Ym2 = расстояние в направлении у центра тяжести веса 2.

Отметки ZFx, ZFy, Zm1, Zm2

Отметки ZFx, ZFy, Zmi, Zm2 представляют расстояния в направлении сосредоточенных сил и веса по отношению к основной системе отсчета х, у, z.

ZFX = расстояние в направлении z сосредоточенной нагрузки расположенной вдоль направления х
ZFy = расстояние в направлении z сосредоточенной нагрузки расположенной вдоль направления у
Zm1 = расстояние в направлении z центра тяжести веса 1
Zm2 = расстояние в направлении z центра тяжести веса 2.

Несмотря на то, что в двух схемах указаны отметки XFX, YFy и ZFz, они не представляют особого интереса для расчета определения размеров направляющих; их применение необходимо для более четкого схематического изображения системы задействованных сосредоточенных нагрузок.

Задействованные нагрузки
• Нагрузки, задействованные в 3 основных направлениях х, у и z (макс. 3 сосредоточенные нагрузки на каждое направление)
• Вес (макс. Звеса)
• Моменты, примененные по отношению к 3 основным направлениям х, у иг (макс. 2 момента на каждое направление)

Для задействованных нагрузок и моментов, устанавливается также процент наличия q; при определении длительности рабочего цикла равного 100, q представляет собой процент наличия нагрузки/момента во время данного цикла.

Кинетические данные
• Максимальная скорость перемещения
• время в момент ускорения
• время в момент замедления

Вращения
• Вращение (вращение по отношению к оси х; см. пример 7)
• Вращение (вращение по отношению к оси z; см. пример 9)

Расстояния
• L1 (расстояние блоков вдоль направлениях)
• L2 (расстояние блоков вдоль направления z)
• h1 (отметка положения начала перемещения по направлению у)
• h2 (отметка положения начала перемещения по направлению z)

Типология блока
• Фланцевый или не фланцевый.

Класс преднатяга
• PN (без преднатяга), РО (без преднатяга), Р1 (легкий), Р2 (средний), РЗ (сильный).

Чертеж в разрезе
1. Одинаковая нагрузочная способность в четырех направлениях.
2. Высокая жесткость - Четыре циркуляции с угловым контактом.

lineynye-peremescheniya-chertesh1

 

lineynye-peremescheniya-chertesh2

 

lineynye-peremescheniya-Raschety
lineynye-peremescheniya-table1
lineynye-peremescheniya-table2,2
lineynye-peremescheniya-table3
lineynye-peremescheniya-table4

 

 

6 Класс точности

Класс точности линейных направляющих NBS определен в соответствии с пятью различными уровнями:

• N (нормальный)
• Н (высокий)
• Р (точный)
• SP (очень точный)
• UP (точнейший)

lineynye-peremescheniya-klass-tochnosti1

 

lineynye-peremescheniya-klass-tochnosti2

 

lineynye-peremescheniya-klass-tochnosti

 

6.1 Направляющие из нескольких отрезков


В случае направляющих изготовленных из нескольких отрезков, следует соблюдать их последовательность.
Отрезки помечены буквами и цифрами.

lineynye-peremescheniya-napravlyayushie

7 Преднатяг

Преднатяг определяется созданием напряжения сжатия тел качения без применения внешней нагрузки; такое напряжение приводит к безвозвратному эластическому изменению формы, которое вносит следующие преимущества:

• Улучшенная жесткость (в значит улучшенное поглощение ударов и (или) вибрации)
• Улучшенную точность направляющей
• Улучшенную способность поглощения нагрузок

Тем не менее, он может существенно сократить срок службы системы, главным образом тогда, когда данное напряжение дополнительного сжатия превышает 1/3 максимально допустимой воздействующей нагрузки.

Системы линейного перемещения NBS поставляются с 5 различными типологиями преднатяга:

Таблица - Класс преднатяга

lineynye-peremescheniya-table5

Оптимальный преднатяг выбирается в зависимости от рабочих условий, а значит, от типа и области применения; приведенная ниже таблица содержит некоторые полезные параметры.

Таблица - выбора преднатяга

Описание Без преднатяга Легкий преднатяг Средневысокий преднатяг
Рабочие условия Постоянная нагрузка, легкая вибрация и (или) удары, низкое сопротивление перемещению, не требуется высокая жесткость Высокие опрокидывающие моменты, средние удары и (или) вибрация, среднее сопротивление перемещению, требуется средняя жесткость Требуется повышенная жесткость, высокие нагрузки, сопровождаемые сильной вибрацией и ударами
Области применения Сварочная машина, осиХ-Y для станков, в общем, системы определения положения Тяжелые роботы, оси Z для промышленных станков, в общем, прецизионные системы определения положения Центры механической обработки, основные оси для промышленных станков с большим количеством снятия стружки

 

 

Таблица - Радиальный зазор

lineynye-peremescheniya-table7

8. Монтаж
Приведенные ниже примеры являются отображением некоторых возможных способов монтажа направляющих NBS.

lineynye-peremescheniya-montag

 

lineynye-peremescheniya-montag2

 

lineynye-peremescheniya-montag3

 

lineynye-peremescheniya-montag4

 

lineynye-peremescheniya-montag5 lineynye-peremescheniya-montag6

 

lineynye-peremescheniya-montag7

 

lineynye-peremescheniya-montag8

 

При монтаже двух или больше линейных направляющих NBS следует обратить особое внимание на то, чтобы не производить дополнительных напряжений, вызванных ошибочным расположением.
Во избежание такого явления, особенно в тех случаях, когда существуют трудности при выполнении параллельного расположения направляющих, сначала следует закрепить один рельс (который станет контрольной направляющей), а затем закрепить и другую/е, после осуществления одного хода системы туда и обратно; таким образом, направляющие смогут выполнить автоматическое выравнивание.

 

9. Крепление

При креплении направляющих следует учитывать тип нагрузок; которым они подвергаются.
В случае отсутствия вибрации и (или) ударов, а также и тяжелых нагрузок, крепление обеспечивается винтами, расположенными согласно стандартной сверлильной схеме направляющей. Тип фланцевого блока предусматривает 2 типа крепления (сверху и снизу), в то время как, компактный тип, предусматривает только один (сверху).
См. рисунки.

 

lineynye-peremescheniya-Krepleniya1

В случае появления более тяжелых нагрузок, особенно при наличии высоких нагрузок в горизонтальном направлении и (или) при наличии ударов и (или) вибрации, рекомендуется выбрать тип крепления направляющих, который сможет обеспечить наилучшую жесткость системе; на приведенных ниже рисунках отображены некоторые примеры.

lineynye-peremescheniya-Krepleniya2

 

 

lineynye-peremescheniya-Krepleniya3

 

lineynye-peremescheniya-Krepleniya4

 

9.1 Указания по сборке

 

Таблица - Боковые опорные поверхности

Тип

Максимальный радиус соединения

Максимальная высота (Hr) порога направляющей

Максимальная высота (Hs) порога каретки

Рекомендуемая длина винтов направляющей

R-15

0.8

4

5

М4 х 16

R - 20

0.8

4.5

6

М5 х 20

R - 25

1.2

6

7

Мб х 25

R - 30

1.2

8

8

М8 х 30

R - 35

1.2

8.5

9

М8 х 30

R - 45

1.6

12

11

M1 2x40

R - 55

1.6

13

12

М14х 45

 

 

lineynye-peremescheniya-Krepleniya1122

 

10. Боковые опорные поверхности
При монтаже направляющих следует обратить внимание на то, чтобы размерные характеристики опорных поверхностей соответствовали значениям, приведенным в следующей таблице.

lineynye-peremescheniya-10

 

Таблица - Боковые опорные поверхности

Размер

S

H1

H2

 

[mm]

[mm]

[mm]

15

0.8

5

4

20

0.8

6

4.5

25

1.2

7

6

30

1.2

8

8

35

1.2

9

8.5

45

1.6

11

12

55

1.6

12

13

 

 

11. Допуски монтажных поверхностей

 

Номинальный срок службы системы достигается при условии тщательно выровненного монтажа.
Однако, учитывая возможность ошибок при обработке опорных поверхностей, направляющие NBS имеют характеристику поддерживать неизменной свою рабочую функцию в том случае, когда ошибки входят в диапазон допустимых допусков; такие допуски являются функцией преднатяга и основных осевых шагов L1 и L2 расположения блоков.
Особого внимания заслуживает монтаж со скользящими рельсами и недвижимыми блоками, т.к. нагрузки могут изгибать рельсы до образования стрелы прогиба превышающей допустимый допуск.

lineynye-peremeshceniya

 

Таблица - Допустимый допуск параллельности h

 

 

 Класс преднатяга

 

Размер

РЗ

P2

P1

P0

PN

15

 

 

18 µm

25 µm

35 µm

20

 

18 µm

20 µm

25 µm

35 µm

25

15 µm

20 µm

22 µm

30 µm

42 µm

30

20 µm

27 µm

30 µm

40 µm

55 µm

35

22 µm

30 µm

35 µm

50 µm

68 µm

45

25 µm

35 µm

40 µm

60 µm

85 µm

55

30 µm

45 µm

50 µm

70 µm

95 µm

 

lineynye-peremeshceniya-2

 

Таблица - Допустимый допуск компланарности

                             Допустимый допуск компланарности h

 Класс преднатяга

 

Размер

РЗ

Р2

Р1

Р0

PN

15

 

 

85 µm

130 µm

190 µm

20

 

50 µm

85 µm

130 µm

190 µm

25

60 µm

70 µm

85 µm

130 µm

195 µm

30

80 µm

90 µm

110 µm

170 µm

250 µm

35

100 µm

120 µm

150 µm

210 µm

290 µm

45

110 µm

140 µm

170 µm

250 µm

350 µm

55

125 µm

170 µm

210 µm

300 µm

420 µm

 

Данные значения действительны для расстояния рельсов длиной 500мм; допуски являются пропорциональными по отношению к расстоянию монтажа рельсов.

 

12. Моменты затяжки винтов

Предоставляется таблица со значениями момента затяжки винтов; их крепление должно осуществляться с помощью динамометрического ключа.
Значения приводятся для винтов DIN с коэффициентом трения ч = 0.125.

Таблица - Моменты затяжки винтов

 

Класс винта

  Моменты затяжки [Nxm]

 

 

М4

М5

Мб

М8

М10

М12

М14

М16

8.8

3

6

10

24

48

83

132

200

12.9

5

10

16

40

81

136

166

265

 

13. Смазка
Смазка является элементом особой важности для обеспечения правильной работы линейных систем с профильными направляющими с циркуляцией шариков; наличие смазки в системе обязательно как до запуска ее в эксплуатацию, так и во время работы системы, с периодичными перерывами. Преимуществами смазки является понижение:

• Коррозии
• Трения
• Износа
• Загрязнений

При оценке типа смазывающего вещества для применения, жидкого масла или консистентной смазки, следует учитывать, что консистентная смазка имеет следующие преимущества:

• более низкая стоимость масленок (если не установлена централизованная смазывающая установка)
• более длительные промежутки для осуществления повторной смазки
• благоприятная среда для уплотнений

в то время как при смазывании жидким маслом:

• лучшее распределение смазочного вещества
• благоприятная среда для потери тепла (предназначено для высоких скоростей)
• почти полная замена использованного смазывающего вещества

Промежуток для осуществления повторной смазки зависит от типа окружающей среды и типа нагрузки.
Под типом окружающей среды подразумеваются влияние таких внешних факторов, как, например, стружка, материал, снятый вследствие абразивного износа, окружающая температура, влага; под типом нагрузки, наоборот, подразумевается непосредственное влияние факторов на систему, как, например, удары, скручивающая нагрузка, вибрация.
Чем больше сокращен промежуток, тем выгоднее (экономически) иметь централизованную смазывающую установку; если же данный промежуток занимает больше времени, то может быть выгоднее использовать ручную систему смазки.

В общем, на смазку негативно влияют следующие факторы:

• вибрация
• высокая рабочая температура
• наличие конденсата или возможные брызги воды
• наличие особых веществ (пар, кислота, углеводороды)
• минимальный рабочий ход
• высокая динамичность эксплуатации

При нормальных рабочих условиях системы рекомендуется использовать консистентную смазку со следующими минимальными характеристиками:


Таблица - Консистентная смазка

 

Согласно

DIN 51825

Загуститель

 

Рабочая

температура

Точка

каплепадения

Область

применения

 

 

Консистентная смазка

 

К2К

Литийное мыло

-30÷ 120 °С

200 °С са.

Универсальная, невысокие нагрузки

Класс густоты (Komplex)

N LG I 2

  KP2K

Rif. / Ref. DIN 51818

Литийное мыло (смесь)

-40÷ 120 °С

200 °С са.

Сильные нагрузки

Что касается смазывающих масел, следует ссылаться на стандарт DIN с классом вязкости VG 32-460.

Таблица - Жидкие масла

Класс вязкости

Кинематическая вязкость при 40 °С Область применения

VG 32

Средняя скорость и (или) ограниченные нагрузки

VG 68

Средняя скорость и (или) ограниченные нагрузки

VG 100

 Средневысокая скорость и (или) высокие нагрузки

VG320

Пониженная скорость и (или) сильные нагрузки

 

 

13 Совместимость смазочных веществ:

 


В случае изменения типа смазки, а также и при наличии охлаждающей смазки следует проверить совместимость. Как правило, смазки могут смешиваться при одинаковых следующих параметрах:
• Вязкость (не отступает на более чем один класс VG)
• Загуститель
• Основа минерального масла
•Густота

Минеральные масла одинаковой классификации, не должны иметь превышать отклонения одного класса VG, в то время как синтетические масла должны всегда проверяться для оценки возможной совместимости и смешивания. В любом случае, нужно дождаться инструкций со стороны поставщика смазки.

 

 

14 Обозначение для заказа

 

 

Таблица - Обозначение для заказа
Код типа блока Размер Код типа Класс преднатяга Класс точности Длина рельса [мм]
Высота Длина Тип
Стандартный
или пониженный
Нормальный, длинный
или короткий
Фланцевый
или не фланцевый

S=стандартный

R=пониженный

N=нормальный

L=длинный

S=короткий

A=фланцевый

C=не фланцевый

(или компактный)

X=специальное исполнение

15,20,

30,35,

45,55

1,2,3...

PN=без преднатяга

PO=без преднатяга без зазора

P1=легкий преднатяг

P2=средний преднатяг

P3=сильный преднатяг

N=нормальный

H=высокий

P=точный

SP=очень точный

UP=точнейший

L-

 

 

 

Пример:
Полностью собранный узел
SNA 25 4 PO N L1800
Только каретка
SNA 25 N PO
Только рельс
R25 L 1800 N
S=стандартная высота блока S=стандартная высота блока R=направляющая
N=нормальная длина блока N=нормальная длина блока
A=фланцевый A=фланцевый 2
25=размер 25=размер 25=размер
4= 4 блока
PO=без преднатяга PO=без преднатяга
N=нормальный класс точности N=нормальный класс точности N=нормальный класс точности
L1800=длина рельса 1800мм L1800=длина рельса 1800мм