Når de vælger en kugleskrue, ser de fleste kun på tre ting: diameter, bly og nøjagtighedsgrad. Er det nok? Det meste af tiden, ja. Men et par gange blev jeg brændt, fordi jeg kun så på de tre.
Senere gik jeg tilbage og opsummerede faldgruberne. Der er tre parametre, der er opført i kataloget, men mange mennesker (inklusive mit tidligere jeg) ser aldrig på dem. Forhåbentlig hjælper dette dig med at undgå mine fejl.
Parameter 1: Kritisk hastighed
Lad mig starte med en rigtig historie. For et par år siden hjalp jeg en kunde med at vælge en skrue til en X-akse med 1200 mm slaglængde og en påkrævet hastighed på 60 m/min. Jeg beregnede belastningen, ledningen og motorens drejningsmoment – alt virkede fint. Men da vi fik maskinen i gang og ramte 50m/min, begyndte hele bordet at vibrere som en traktor.
Det tog to dage at finde ud af, at jeg fuldstændig havde ignoreret skruens kritiske hastighed. Denne skrue var 25 mm i diameter, fast-understøttet montering. Dens kritiske hastighed var omkring 1900 rpm. For at nå 60m/min krævede den 2400rpm – langt over grænsen. Vi skiftede til en skrue med en diameter på 32 mm, den kritiske hastighed steg, og problemet forsvandt.
Hvad er kritisk hastighed?Det er den hastighed, hvormed skruen resonerer. Tænk på at dreje en blyant – for hurtigt, og den hopper. Jo længere og tyndere skruen er, jo lavere er dens kritiske hastighed. Kontroller altid, om dit nødvendige omdrejningstal overstiger den kritiske hastighed. Formlen findes i hvert katalog – spring den ikke over.
Parameter 2: Tilladt aksial statisk belastning
Endnu en fælde. En kunde byggede en lodret akse (Z-akse) med en belastning på omkring 300 kg. De valgte en32 mm skrue. Med den nominelle dynamiske belastning var det mere end nok. Men seks måneder senere var skruen bøjet.
Jeg tog den ad – den var ikke slidt, den var faktisk bøjet. Hvorfor? På en lodret akse, når maskinen er slukket, bliver belastningen ved med at trykke ned på skruen. Med tiden kan skruen bøjes. Dette kaldes den tilladte aksiale statiske belastning. Det er i kataloget, men igen, mange mennesker ignorerer det.
Lektion lært: For lodrette akser skal du ikke kun se på den dynamiske belastning – tjek også den statiske belastning. Gå større på diameter, især når slaget er langt og belastningen er tung.
Parameter 3: Termiske egenskaber
Denne er den luskeste. En kunde havde en højhastighedsdispenser, der kørte kontinuerligt. Efter et par måneder blev positioneringsnøjagtigheden ved med at glide. Om morgenen var det fint; om eftermiddagen var det slukket.
Jeg målte temperaturen på møtrikken – den var 65 grader. Metal udvider sig, når det bliver varmt, og skruen blev længere. Den ekstra længde dræbte positioneringsnøjagtigheden. De havde kun overvejet nøjagtighedsklasse under udvælgelsen, ikke varmeudvikling.
Hvordan fik vi det rettet? To ting: For det første øgede vi skruen for at reducere belastningsprocenten, hvilket sænkede varmen. For det andet tilføjede vi køling - blæser kold luft langs skruen. Når vi kontrollerede temperaturstigningen, stabiliserede nøjagtigheden sig.
Takeaway: For skruer, der kører med høj hastighed kontinuerligt, skal du tage højde for termisk udvidelse. Forøg enten for at sænke varmen eller tilføje aktiv køling. Forvent ikke, at skruen afgiver varmen af sig selv.
Tre spørgsmål at stille dig selv hver gang
- Overstiger mit maksimale omdrejningstal den kritiske hastighed? Især til maskiner med lang slaglængde.
- For en lodret akse, vil skruen krybe (bøje) under statisk belastning, når maskinen er slukket?
- Hvis maskinen kører kontinuerligt med høj hastighed, bliver skruen så for varm? Og hvis det gør, kan jeg så bevare nøjagtigheden?
Du finder ikke svar på disse i et katalog – du skal regne og tænke fremad.
Et par ærlige ord
Valg af enkugleskrueer ikke kun at vælge en diameter og bly fra et katalog. Kritisk hastighed, tilladt statisk belastning og termiske egenskaber – hvis du overser disse, vil maskinen fortælle dig det senere. Jeg har lavet disse fejl, så det behøver du ikke.
Zhejiang Baili Guide Rail tilbyder beregningstjenester for valg af kugleskruer. Hvis du er usikker på, hvilken størrelse eller længde der passer til dine forhold, så send os dine parametre – vi hjælper dig med at køre tallene.