หากสัญชาตญาณของคุณคือโรลเลอร์สกรู สัญชาตญาณนั้นอาจทำให้การออกแบบเครื่องจักรของคุณเสียหายเกินกว่าที่จำเป็น ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีบอลสกรูรับน้ำหนักสูงในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาได้เปลี่ยนแปลงแคลคูลัสไปอย่างมาก - และสำหรับการใช้งานที่รับน้ำหนักมากจำนวนมาก บอลสกรูรับน้ำหนักสูงในปัจจุบันให้ประสิทธิภาพที่เทียบเท่ากันโดยมีต้นทุนน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของสกรูลูกกลิ้งที่เทียบเคียงได้
บทความนี้ครอบคลุมถึงความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีทั้งสองในระดับกลไกการสัมผัส โดยที่แต่ละเทคโนโลยีมีประสิทธิภาพดีกว่า ต้นทุนและขนาดที่ต่างกันจริง-เป็นอย่างไร และวิธีการจัดโครงสร้างการตัดสินใจเลือกสำหรับโหลด ระยะชัก และรอบการทำงานเฉพาะของคุณ
เหตุใดความสามารถในการรับน้ำหนักจึงแตกต่าง: กลไกการติดต่อ
ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างบอลสกรูและโรลเลอร์สกรูคือรูปทรงของชิ้นส่วนกลิ้งและหน้าสัมผัสที่เกิดขึ้นกับรูปแบบเกลียว
บอลสกรู: จุดสัมผัส
ในบอลสกรูทั่วไป ลูกเหล็กจะหมุนไปมาระหว่างร่องเกลียวของเพลาและน็อต ลูกบอลแต่ละลูกสัมผัสกับร่องที่จุดเดียว (หรือวงรีสัมผัสที่เล็กมากภายใต้ภาระ) โหลดจะกระจายไปทั่วลูกบอลทั้งหมดในวงจร แต่จุดสัมผัสแต่ละจุดจะมีส่วนแบ่งสำคัญของแรงทั้งหมด
การสัมผัสแบบจุดทำให้เกิดความเครียดเฉพาะจุดสูงที่โซนสัมผัส ภายใต้ภาระหนัก ความเครียดนี้จะจำกัดอายุการใช้งานเนื่องจากความเสียหายจากความเหนื่อยล้าเกิดขึ้นที่จุดความเครียดสูง-เหล่านี้ ความสามารถในการรับน้ำหนักของบอลสกรูมาตรฐานจึงถูกจำกัดโดยแรงเค้นสัมผัสสูงสุดที่ลูกบอลและวัสดุทางวิ่งสามารถคงอยู่ได้ตามจำนวนรอบที่ต้องการ
สกรูลูกกลิ้ง: หน้าสัมผัสแบบเส้น
ในสกรูลูกกลิ้ง ชุดลูกกลิ้งเกลียวจะเข้ามาแทนที่ลูกบอลเป็นองค์ประกอบกลิ้ง ลูกกลิ้งแต่ละตัวจะสัมผัสกับเกลียวของสกรูตามแนวเส้นมากกว่าที่จุด - ซึ่งเป็นรูปทรงสัมผัสที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน หน้าสัมผัสแบบเส้นจะกระจายโหลดบนพื้นที่ผิวที่ใหญ่กว่ามาก ซึ่งช่วยลดความเค้นสัมผัสสูงสุดสำหรับแรงที่ใช้เท่าเดิม
ผลลัพธ์ก็คือลูกกลิ้งสกรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางปกติเท่ากับบอลสกรูสามารถรับน้ำหนักได้สูงกว่าอย่างเห็นได้ชัด และรักษารอบการทำงานได้มากขึ้น ก่อนที่ความเสียหายจากความล้าจะสะสม สกรูลูกกลิ้งยังคงรักษาข้อได้เปรียบนี้ไว้ตลอดช่วงความเร็วการทำงานทั้งหมด
บอลสกรูรับน้ำหนักสูง: หน้าสัมผัสจุดที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม
บอลสกรูรับน้ำหนักสูงอยู่ในประเภทที่สาม แทนที่จะเปลี่ยนรูปทรงหน้าสัมผัสจากจุดหนึ่งไปอีกเส้นหนึ่ง การออกแบบจะเพิ่มจำนวนและขนาดของจุดสัมผัสผ่านโปรไฟล์เกลียวที่ปรับเปลี่ยนและเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกบอลที่ใหญ่ขึ้น รูปทรงเกลียวแบบพิเศษ - รวมถึงโปรไฟล์ส่วนโค้งแบบโกธิกที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับมุมสัมผัสสูง - เพิ่มพื้นที่สัมผัสต่อลูกปืน เพิ่มพิกัดการรับน้ำหนักต่อหน่วยของความยาวของน็อต และกระจายโหลดให้เท่ากันทั่วทั้งวงจรลูกปืน
ผลลัพธ์ที่ได้คือบอลสกรูที่มีอัตราโหลดแบบไดนามิกสูงกว่าบอลสกรูทั่วไปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันสี่ถึงแปดเท่า ซึ่งทำได้โดยไม่ต้องมีความซับซ้อนในการผลิตในรูปแบบเกลียวลูกกลิ้งสกรู
กำลังการผลิตไฟฟ้าและต้นทุน: ตัวเลขจริง
การปรับปรุงประสิทธิภาพของบอลสกรูรับน้ำหนักสูงมาพร้อมกับการเปรียบเทียบราคาที่ตรงไปตรงมา
ที่พิกัดโหลดไดนามิกที่เท่ากันและสภาวะการทำงานที่เทียบเคียงได้ บอลสกรูรับน้ำหนักสูงมักจะมีราคาต่ำกว่าสกรูแบบลูกกลิ้งประมาณ 40–60% ความแตกต่างของต้นทุนเกิดจากความซับซ้อนในการผลิต: รูปแบบเกลียวโรลเลอร์สกรูต้องการการตัดเฉือนโปรไฟล์สกรูและเกลียวลูกกลิ้งอย่างแม่นยำ การประกอบลูกกลิ้งพรีโหลดที่แม่นยำ และพิกัดความเผื่อที่เข้มงวดมากขึ้นตลอด บอลสกรู - รุ่นที่มีการรับน้ำหนักสูง - ใช้กระบวนการผลิตที่เรียบง่ายกว่าที่ได้รับการขัดเกลามานานหลายทศวรรษของการผลิตทางอุตสาหกรรม
บอลสกรูรับน้ำหนักสูงมีจำหน่ายใน:
| พารามิเตอร์ | ช่วงทั่วไป |
|---|---|
| เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา | สูงถึง 160 มม |
| ความยาวสกรู | สูงถึง 15 เมตร |
| การกำหนดค่า | น็อตเดี่ยวหรือน็อตคู่ |
| คะแนนโหลดแบบไดนามิก (Ca) | สูงสุดถึง 1,440 กิโลนิวตัน |
| เกรดความแม่นยำ | C3–C7 ขึ้นอยู่กับการใช้งาน |
ข้อมูลจำเพาะเหล่านี้ครอบคลุมเครื่องมือกลหนัก การฉีดขึ้นรูป และการขึ้นรูปโลหะส่วนใหญ่ซึ่งในอดีตเคยระบุสกรูลูกกลิ้งไว้
โดยที่แต่ละเทคโนโลยีมีประสิทธิภาพดีขึ้น
ไม่มีเทคโนโลยีใดที่เหนือกว่าในระดับสากล ตัวเลือกที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์การใช้งานหลักสามประการ: ขนาดโหลด รอบการทำงาน และความยาวของระยะชัก
เมื่อบอลสกรูรับน้ำหนักสูงเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า
บรรทุกหนักในรอบการทำงานปานกลางหากแกนรับภาระในแนวแกนสูงแต่ไม่ทำงานอย่างต่อเนื่อง - หน่วยจับยึดการฉีด แกนกด เครื่องยืดผม - บอลสกรูรับน้ำหนักสูงจะให้ความสามารถในการรับน้ำหนักตามที่ต้องการด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่ามาก รอบการทำงานจะให้เวลาวงจรลูกบอลในการกู้คืนความร้อนระหว่างรอบโหลด
จังหวะยาวภายใต้ภาระสูงบอลสกรูรับน้ำหนักสูงผลิตขึ้นโดยมีความยาวเพลาสูงสุด 15 เมตร สกรูลูกกลิ้งที่มีความยาวเท่ากันและพิกัดการรับน้ำหนักมีราคาแพงกว่ามากและหาได้ยากกว่า สำหรับโต๊ะเครื่องมือกลขนาดใหญ่-ช่วงชักยาว - เส้นถ่ายโอน - บอลสกรูรับน้ำหนักสูงมักจะเป็นวิธีการแก้ปัญหาประเภทบอลสกรูเพียงวิธีเดียวที่ใช้งานได้จริง
แอปพลิเคชันที่มีความละเอียดอ่อนด้านต้นทุน-ซึ่งประสิทธิภาพที่เทียบเท่ากันเป็นที่ยอมรับได้เมื่อพิกัดการรับน้ำหนักของบอลสกรูรับน้ำหนักสูงตรงกันหรือเกินกว่าข้อกำหนดการใช้งาน จะไม่มีเหตุผลทางกลสำหรับค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมของสกรูลูกกลิ้ง ค่าพรีเมียมจะจ่ายให้กับข้อดีของรูปทรงหน้าสัมผัสซึ่งมีความสำคัญภายใต้สภาวะที่บอลสกรูรับน้ำหนักสูงถูกจำกัดอยู่แล้วเท่านั้น
การยืดอายุการใช้งานในการใช้งานบอลสกรูที่มีอยู่หากบอลสกรูมาตรฐานทำงานล้มเหลวก่อนเวลาอันควรภายใต้ภาระหนัก การแทนที่ด้วยบอลสกรูรับน้ำหนักสูงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันจะช่วยเพิ่มพิกัดการรับน้ำหนักเป็นสองเท่า และยืดอายุการใช้งานได้สูงสุดถึง 8 เท่า โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเครื่องจักรหรือการกำหนดค่าหน่วยสนับสนุนใดๆ
เมื่อสกรูลูกกลิ้งคือตัวเลือกที่ถูกต้อง
รับน้ำหนักมากในซองขนาดกะทัดรัดเมื่อข้อกำหนดในการรับน้ำหนักเกินกว่าที่บอลสกรูรับน้ำหนักสูงสามารถส่งมอบได้ในเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาที่มีอยู่ - โดยทั่วไปจะสูงกว่า 1,500–2,000 kN สำหรับขนาดบอลสกรูรับน้ำหนักสูงที่ใหญ่ที่สุด - สกรูลูกกลิ้งจะให้ความหนาแน่นของการรับน้ำหนักที่สูงกว่าต่อหน่วยเส้นผ่านศูนย์กลาง หากพื้นที่ติดตั้งป้องกันไม่ให้ใช้บอลสกรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า สกรูลูกกลิ้งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าอาจเป็นวิธีแก้ปัญหาเท่านั้น
รอบการทำงานที่สูงมากที่โหลดสูงการทำงานอย่างต่อเนื่องภายใต้ภาระหนักจะทำให้เกิดความร้อนที่หน้าสัมผัสของลูกบอล- บอลสกรู แม้กระทั่งการออกแบบที่รับน้ำหนักสูง ก็มีขีดจำกัดทางความร้อนที่กำหนดโดยรูปทรงของจุดสัมผัส สกรูลูกกลิ้งที่มีพื้นที่สัมผัสที่ใหญ่กว่าและความเค้นสัมผัสต่อหน่วยน้ำหนักที่ต่ำกว่า จะสร้างความร้อนน้อยลงต่อหน่วยแรงที่ส่งผ่าน และสามารถรักษารอบการทำงานที่สูงขึ้นได้โดยไม่ทำให้น็อตร้อนเกินไป
ต้นทุนการเป็นเจ้าของ-ระยะยาวในการผลิตเชิงอุตสาหกรรมที่มีวงจรสูง-ในการใช้งานที่มีกะทำงานหลายกะต่อวันที่สายการอัดขึ้นรูปยานยนต์รับน้ำหนักสูง - การขึ้นรูปโลหะอย่างต่อเนื่อง - อายุการใช้งานของสกรูลูกกลิ้งที่ยาวนานขึ้นสามารถชดเชยต้นทุนเริ่มแรกที่สูงขึ้นได้ การแลกเปลี่ยนนี้-ต้องใช้การคำนวณต้นทุนตลอดอายุการใช้งานเฉพาะกับแอปพลิเคชัน แทนที่จะเป็นกฎทั่วไป
กรอบการตัดสินใจ
| พารามิเตอร์แอปพลิเคชัน | ชอบบอลสกรูรับน้ำหนักสูง | ชอบลูกกลิ้งสกรู |
|---|---|---|
| โหลดตามแนวแกน | สูงถึง ~1,440 กิโลนิวตัน | สูงกว่า 1,500 kN หรือความหนาแน่นของโหลดสูงมาก |
| รอบหน้าที่ | ปานกลางถึงสูง (ไม่ต่อเนื่อง) | ต่อเนื่องสูงมาก |
| ความยาวช่วงชัก | ใด ๆ รวมถึงจังหวะยาว | สั้นถึงปานกลาง |
| ลำดับความสำคัญของต้นทุนเริ่มต้น | ใช่ | สำคัญน้อยลง |
| พื้นที่ติดตั้ง | ยืดหยุ่นได้ | ถูกจำกัดอย่างรุนแรง |
| ทดแทนบอลสกรูที่มีอยู่ | เส้นทางการอัพเกรดตามธรรมชาติ | เข้ากันได้น้อยกว่า |
การคำนวณอายุการใช้งาน: ตัวเลขมีความหมายในทางปฏิบัติอย่างไร
การทำความเข้าใจคุณประโยชน์อายุการใช้งานต้องดูสูตรชีวิต L10 อายุการใช้งานที่กำหนดของน็อตบอลสกรูเป็นสัดส่วนกับลูกบาศก์ของอัตราส่วนของพิกัดโหลดไดนามิกต่อโหลดไดนามิกที่เทียบเท่า:
L10=(Ca / Pm)³ × ค่าคงที่
โดยที่ Ca คือโหลดไดนามิกที่พิกัด และ Pm คือโหลดเฉลี่ยที่เทียบเท่า
ความสัมพันธ์แบบลูกบาศก์นี้หมายความว่าการเพิ่ม Ca ของสกรู - เป็นสองเท่า ซึ่งบอลสกรูรับน้ำหนักสูงทำสัมพันธ์กับบอลสกรูมาตรฐาน - จะทำให้อายุการใช้งานเพิ่มขึ้น 2³=8. ภายใต้สภาวะการทำงานเดียวกัน บอลสกรูรับน้ำหนักสูงที่มี Ca สองเท่าของบอลสกรูมาตรฐานจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแปดเท่า
ตัวอย่างการปฏิบัติ:บอลสกรูมาตรฐานที่ทำงานในเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ขนาดใหญ่ที่มีภาระงานสูงอาจคำนวณได้ถึง 3–4 เดือนของอายุการใช้งาน L10 การแทนที่ด้วยบอลสกรูรับน้ำหนักสูงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุเท่ากัน ด้วย Ca สองเท่า ช่วยยืดอายุการใช้งานโดยประมาณเป็น 24–32 เดือน - เกือบจะเป็นการปรับปรุงขนาดโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของเครื่องจักร
นี่คือข้อโต้แย้งทางวิศวกรรมที่สำคัญสำหรับบอลสกรูรับน้ำหนักสูงในการใช้งานที่รับน้ำหนักสูงแต่ไม่เกินพิกัดความจุของบอลสกรูรับน้ำหนักสูง: แทนที่จะจ่ายเพิ่มสำหรับสกรูลูกกลิ้ง ให้ระบุบอลสกรูรับน้ำหนักสูง และใช้ความสามารถในการรับน้ำหนักเพิ่มเติมเป็นอายุการใช้งานสำรอง
ข้อกำหนดหน่วยสนับสนุนสำหรับการใช้งานที่มีโหลดสูง
บอลสกรูรับน้ำหนักสูงจะทำให้เกิดแรงตามแนวแกนสูงตามกันบนแบริ่งรองรับที่ปลายคงที่ของเพลาสกรู อุปกรณ์รองรับ BK/BF มาตรฐานที่ออกแบบมาสำหรับบอลสกรูทั่วไปนั้นไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานบอลสกรูที่รับน้ำหนักสูง หน่วยรองรับจะต้องมีขนาดให้ตรงกับโหลดพิกัดของสกรู
การเลือกประเภทตลับลูกปืน
ประเภทของตลับลูกปืนในชุดรองรับปลายคงที่-ถูกกำหนดโดยขนาดภาระตามแนวแกน:
ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุม (มุมสัมผัส 60 องศา):ใช้สำหรับการใช้งานที่รับน้ำหนักสูงโดยให้ความสำคัญกับการหมุนที่ราบรื่นและแรงเสียดทานน้อยที่สุด มุมสัมผัส 60 องศาให้ความแข็งแกร่งในแนวแกนสูงและความสามารถในการรับน้ำหนักเมื่อเทียบกับขนาดตลับลูกปืน ตลับลูกปืนเกรด P4 เป็นมาตรฐานสำหรับยูนิตรองรับบอลสกรูรับน้ำหนักสูงเพื่อลดการเบี่ยงเบนหนีศูนย์และรักษาความแม่นยำของตำแหน่ง
แบริ่งลูกกลิ้งเรียว:ระบุเมื่อการรวมกันของภาระในแนวแกนที่สูงมากและภาระในแนวรัศมีสูงเกินกว่าที่ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสามารถรับมือได้ แบริ่งลูกกลิ้งเรียวมีความสามารถในการรับน้ำหนักรวมที่สูงกว่า แต่ต้องการการตั้งค่าพรีโหลดที่แม่นยำยิ่งขึ้น และสร้างแรงเสียดทานมากขึ้นที่ความเร็วสูง
ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึก:ใช้ที่ปลายเพลาสกรูแบบลอย (รองรับ) ซึ่งจำเป็นต้องมีข้อจำกัดในแนวรัศมีเท่านั้น และแบริ่งต้องยอมให้มีการขยายตัวทางความร้อนตามแนวแกนของเพลาโดยไม่สร้างความเครียดภายใน
การกำหนดค่าหน่วยสนับสนุน
มีการใช้การจัดเรียงตลับลูกปืนสามแบบในบอลสกรูรับน้ำหนักสูงที่ยึดอยู่กับที่-ส่วนรองรับปลาย:
DF (เผชิญหน้า-ต่อ-:ตลับลูกปืนสัมผัสเชิงมุมสองตัวติดตั้งในทิศทางตรงกันข้าม จัดการโหลดตามแนวแกนได้ทั้งสองทิศทางด้วยความจุเท่ากัน ตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการใช้งานโหลดสูงทั่วไปที่มีการกลับโหลดเกิดขึ้น
DFD (ตีคู่ + หน้า):ตลับลูกปืนหนึ่งอันอยู่ที่ด้านหนึ่งและตลับลูกปืนสองอันที่อีกด้านหนึ่ง การจัดเรียงแบบอสมมาตรสำหรับการใช้งานที่มีทิศทางโหลดตามแนวแกนที่โดดเด่น - ด้านที่มีตลับลูกปืนสองตัวจะรับภาระในแนวแกนมากกว่าการกำหนดค่า DF อย่างมาก ใช้ในแกนกดและแกนหนีบที่โหลดจังหวะการทำงานสูงกว่าจังหวะกลับมาก
DFF (ตีคู่ + ตีคู่):ตลับลูกปืนสองตัวในแต่ละทิศทาง ความสามารถในการรับน้ำหนักตามแนวแกนสูงสุดทั้งสองทิศทาง ระบุไว้สำหรับการใช้งานที่รับน้ำหนักสูงสุดซึ่งการจัดเรียง DF ไม่เพียงพอ
แบริ่งพรีโหลด
ตลับลูกปืนปลายคงที่-ในชุดรองรับน้ำหนักสูงได้รับการโหลดล่วงหน้ามาจากโรงงาน- เพื่อลดระยะห่างภายในและปรับปรุงความแข็งของแกน ขนาดพรีโหลดจะกำหนดแรงบิดเริ่มต้นของชุดรองรับ - ซึ่งเป็นคุณสมบัติโดยธรรมชาติของการจัดเรียงตลับลูกปืนซึ่งจะต้องคำนึงถึงงบประมาณแรงบิดของระบบขับเคลื่อน
ตลับลูกปืนได้รับการหล่อลื่น-ไว้ล่วงหน้าสำหรับการติดตั้งครั้งแรก สำหรับการใช้งานที่รับภาระสูงและมีรอบการทำงานที่มีความต้องการสูง พอร์ตจาระบีเสริมช่วยให้สามารถหล่อลื่นซ้ำเป็นระยะๆ โดยไม่ต้องแยกชิ้นส่วนอุปกรณ์รองรับ
ตัวอย่างการใช้งาน
แกนเครื่องมือกลหนัก
เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ขนาดใหญ่ เครื่องคว้านพื้น-และเครื่องกัดงานหนัก-ใช้ระบบขับเคลื่อนบอลสกรูบนแกนที่มีแรงตัดในช่วง 50–500 kN ที่ระดับโหลดเหล่านี้ บอลสกรูมาตรฐานจะเสียหายก่อนเวลาอันควรโดยไม่คำนึงถึงระบบการหล่อลื่นและการบำรุงรักษา
บอลสกรูรับน้ำหนักสูงแก้ไขปัญหานี้โดยการเพิ่ม Ca จนถึงระดับที่การคำนวณอายุการใช้งานมาตรฐานทำให้มีช่วงการบำรุงรักษาตามความเป็นจริง แทนที่จะเปลี่ยนบอลสกรูทุกๆ สองสามเดือน เครื่องจักรสามารถทำงานได้เป็นเวลาหลายปีระหว่างการยกเครื่องตามแผน
หน่วยจับยึดการฉีดขึ้นรูป
เครื่องฉีดขึ้นรูปไฟฟ้าต้องใช้แรงในแนวแกนสูงในช่วงชักสั้นๆ เพื่อปิดและล็อคแม่พิมพ์ - โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ 200–600 kN มากกว่า 10–50 มม. ของระยะการจับยึดขั้นสุดท้าย จังหวะเต็มของชุดจับยึดครอบคลุมระยะทางที่ไกลกว่ามากด้วยแรงต่ำ โดยแรงสูงจะเกิดขึ้นเฉพาะในส่วนสุดท้ายเท่านั้น
บอลสกรูรับน้ำหนักสูงเข้ากันได้ดีกับรอบการทำงานนี้ เนื่องจากส่วนแรงสูงของการชักนั้นสั้น และโหลดเป็นช่วงๆ แทนที่จะต่อเนื่อง สกรูลูกกลิ้งไม่มีข้อได้เปรียบด้านอายุการใช้งานเหนือบอลสกรูรับน้ำหนักสูงในการใช้งานนี้ เนื่องจากสภาพการสัมผัสเอื้ออำนวยต่อบอลสกรู - รอบการทำงานช่วยให้นำความร้อนกลับคืนมาระหว่างช็อตได้
อุปกรณ์ขึ้นรูปและยืดโลหะ
เครื่องยืดผม อุปกรณ์ดัดท่อ และเครื่องรีดขึ้นรูปโลหะต้องใช้แรงในแนวแกนสูงกว่าการเคลื่อนที่แบบควบคุม การใช้งานเหล่านี้มักจะใช้แทนกระบอกไฮดรอลิกโดยตรง โดยที่ระบบขับเคลื่อนบอลสกรูแบบไฟฟ้าให้การควบคุมตำแหน่งที่ดีกว่า โปรไฟล์แรงที่ตั้งโปรแกรมได้ และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาต่ำกว่าระบบไฮดรอลิก
บอลสกรูรับน้ำหนักสูงสามารถส่งแรงได้เทียบเท่ากับการใช้งานกระบอกไฮดรอลิกหลายๆ แบบในแพ็คเกจที่มีกลไกเรียบง่ายกว่า สำหรับแรงที่สูงกว่า 1,000 kN สกรูลูกกลิ้งจะกลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการ เนื่องจากมีความหนาแน่นของโหลดสูงกว่าในซองการติดตั้ง
ข้อผิดพลาดทั่วไปในการเลือกสกรูรับน้ำหนักสูง
ตั้งค่าเริ่มต้นเป็นสกรูลูกกลิ้งสำหรับโหลดใดๆ ที่สูงกว่า 100 kN โดยไม่ตรวจสอบข้อกำหนดบอลสกรูรับน้ำหนักสูง
วิศวกรหลายคนเลือกโรลเลอร์สกรูตามความคุ้นเคยโดยทั่วไปกับเทคโนโลยี แทนที่จะตรวจสอบว่าบอลสกรูรับน้ำหนักสูงได้รับการจัดอันดับสำหรับการใช้งานหรือไม่ สำหรับโหลดที่มีน้ำหนักมากถึงประมาณ 1,000–1,500 kN บอลสกรูรับน้ำหนักสูงควรได้รับการประเมินก่อนระบุลูกกลิ้งสกรูเสมอ
ใช้ชุดอุปกรณ์รองรับท่อ BK/BF มาตรฐานพร้อมบอลสกรูรับน้ำหนักสูง
อุปกรณ์รองรับมาตรฐานได้รับการจัดอันดับสำหรับเศษส่วนของแรงตามแนวแกนที่บอลสกรูรับน้ำหนักสูงสามารถสร้างได้ การใช้ยูนิตรองรับขนาดเล็กจะถ่ายเทภาระไปยังตัวเรือนตลับลูกปืนและโครงสร้างของเครื่องจักรในลักษณะที่ไม่ได้ออกแบบไว้ ทำให้เกิดความล้มเหลวของตลับลูกปืนรองรับก่อนเวลาอันควรและอาจทำให้โครงสร้างเสียหายได้
ปรับขนาดสกรูให้รับภาระสูงสุดทันทีโดยไม่ตรวจสอบอายุการใช้งาน L10 ที่โหลดเทียบเท่าเฉลี่ย
ภาระสูงสุดของสกรูอาจเกิดขึ้นเพียงช่วงสั้นๆ เท่านั้นระหว่างการเร่งความเร็วหรือเมื่อสิ้นสุดระยะชัก การกำหนดขนาดอย่างเคร่งครัดสำหรับการรับน้ำหนักสูงสุด-จะเป็นการระบุสกรู การคำนวณอายุการใช้งาน L10 ใช้โหลดเฉลี่ยที่เท่ากันตลอดรอบการทำงานทั้งหมด ซึ่งจะพิจารณาถึงการกระจายโหลดจริงและความเร็วที่น็อตได้รับในระหว่างการทำงานปกติ
ไม่คำนึงถึงการขยายตัวทางความร้อนตามแนวแกนของเพลาบอลสกรูรับน้ำหนักสูงยาว
เพลาบอลสกรูรับน้ำหนักสูง 10- เมตรจะขยายตัวประมาณ 0.12 มม. ต่อองศาเซลเซียส ในการกำหนดค่าการรองรับคงที่- การขยายตัวจากความร้อนนี้จะสร้างแรงกดอัดในเพลาซึ่งจะเพิ่มพรีโหลดในน็อตและแบริ่งรองรับ บอลสกรูรับน้ำหนักสูงขนาดยาวต้องใช้โครงรองรับส่วนปลายแบบลอยคงที่เพื่อให้เกิดการขยายตัวเนื่องจากความร้อนตามแนวแกนโดยไม่สร้างความเครียดภายใน
สรุป: วิธีจัดโครงสร้างการตัดสินใจคัดเลือก
เมื่อเผชิญกับการใช้งานที่มีภาระในแนวแกนสูง ให้ใช้ลำดับนี้:
- กำหนดโหลดตามแนวแกนสูงสุด โหลดเฉลี่ยที่เท่ากัน ระยะชัก และรอบการทำงานด้วยความแม่นยำมากที่สุด การคำนวณอายุการใช้งาน L10 นั้นดีพอๆ กับข้อมูลอินพุตเท่านั้น
- ตรวจสอบว่ามีบอลสกรูรับน้ำหนักสูงตาม Ca ที่ต้องการหรือไม่บอลสกรูรับน้ำหนักสูงรับน้ำหนักไดนามิกสูงสุด 1,440 kN หากการใช้งานอยู่ในช่วงนี้ บอลสกรูรับน้ำหนักสูงควรเป็นตัวเลือกแรกที่ได้รับการประเมิน
- คำนวณอายุการใช้งาน L10 สำหรับบอลสกรูรับน้ำหนักสูงที่โหลดเทียบเท่าเฉลี่ยหากอายุการใช้งานที่คำนวณได้ตรงตามข้อกำหนดช่วงการบำรุงรักษา ให้ระบุบอลสกรูรับน้ำหนักสูง ถ้าไม่เช่นนั้น ให้เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาหรือประเมินสกรูลูกกลิ้ง
- เลือกการกำหนดค่าหน่วยสนับสนุนขึ้นอยู่กับโหลดตามแนวแกนสูงสุด ทิศทางของโหลด และความเร็ว ตรวจสอบว่าคะแนนแบริ่งรองรับเกินภาระตามแนวแกนสูงสุดโดยมีระยะขอบด้านความปลอดภัยที่เหมาะสม
- ประเมินต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของไม่ใช่แค่ต้นทุนส่วนประกอบเริ่มต้นเท่านั้น สกรูลูกกลิ้งที่มีอายุการใช้งานยาวนานเป็นสองเท่าของบอลสกรูรับน้ำหนักสูงไม่จำเป็นต้องคุ้มทุนมากกว่า-หากบอลสกรูรับน้ำหนักสูงเป็นหนึ่งใน-ในสามของราคา
- ระบุลูกกลิ้งสกรูเฉพาะเมื่อโหลดเกินช่วงบอลสกรูรับน้ำหนักสูง รอบการทำงานต่อเนื่องที่โหลดสูง หรือพื้นที่การติดตั้งป้องกันไม่ให้ใช้บอลสกรูรับน้ำหนักสูงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า
ต้องการความช่วยเหลือในการเลือกบอลสกรูรับน้ำหนักสูงหรือไม่?
หากคุณกำลังเปรียบเทียบบอลสกรูรับน้ำหนักสูงกับสกรูโรลเลอร์สำหรับการใช้งานที่รับน้ำหนักมาก DLY สามารถช่วยยืนยันเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู ลีด ประเภทน็อต การจัดเรียงอุปกรณ์รองรับ และอายุการใช้งานที่เหมาะสมตามสภาพการทำงานของคุณ
หากต้องการรับข้อกำหนดทางเทคนิคและใบเสนอราคา โปรดแบ่งปันภาระในแนวแกนสูงสุด ความยาวช่วงชัก รอบการทำงาน ความแม่นยำที่ต้องการ และพื้นที่การติดตั้ง
