Kuličkové šrouby a vodicí šrouby se používají pro různé aplikace a často nejsou zaměnitelné. Oba typy šroubů mají své výhody i nevýhody. Pokud si sami porovnáte konstrukci kuličkového šroubu a vodicího šroubu, první věc, které si možná všimnete, je, že jsou navrženy pro přenášení zatížení odlišně. Kuličkové šrouby pohybují zatížením pomocí recirkulačních kuličkových ložisek, aby se maximalizovala účinnost a minimalizovalo tření. Vodicí šroub se spoléhá na to, že množství tření mezi povrchy je nízké ve srovnání s množstvím vyvíjeného tlaku. To znamená, že vodicí šroub nemá stejnou schopnost být tak účinný jako kuličkový šroub. Poskytují také lineární pohyb. pohony s lepším výkonem nebo vyššími rychlostmi, v závislosti na zvoleném modelu. Tento článek se zaměří na bližší porovnání těchto dvou typů.
Kuličkové šrouby
Kuličkové šrouby jsou mechanické lineární aktuátory, které vytvářejí lineární pohyb bez tření. Obvykle se volí, protože mají vyšší rychlost s nepřetržitým pracovním cyklem a mohou nést vyšší zatížení než vodicí šrouby. I když jsou dražší variantou, jsou spolehlivé a snadno se integrují do projektu.
Hlavní principy kuličkových šroubů
Jejich hřídele se často vyrábějí válcováním, což poskytuje přesnost operace několika tisíc palců na stopu.
Kuličkové šroubové aktuátory jsou vyrobeny buď z gumy, nebo kůže a poměrně objemného válce, který umožňuje recirkulaci kuliček, což způsobuje pohyb. Mají lineární těsnění podél švu,
dlouhé vozíky pro pohyb a různé mazací otvory na snadno přístupných místech spolu s mechanismem.
Výhody kuličkových šroubů
Kuličkové šrouby jsou efektivní, protože svou konstrukcí obětují velké množství točivého momentu. Jsou flexibilní a díky způsobu, jakým jsou vyrobeny, mají nižší tření. To znamená, že se v podobné situaci nezahřívají stejným způsobem jako lineární aktuátor s vodicím šroubem. Díky této konstrukci jsou také méně náchylné k poruchám a vyžadují údržbu.
Nevýhody kuličkových šroubů
Hlavní nevýhodou kuličkových šroubů je složitá konstrukce. To ztěžuje jejich výměnu nebo odstraňování problémů. Vyžadují kalený přesný ložiskový povrch a mechanismy recirkulace kuliček. Kuličkové šrouby také nejsou schopny samoregulace. Lineární šroubové aktuátory, do kterých jsou zabudovány, proto vyžadují samostatné brzdy. Tyto brzdové mechanismy jsou konkrétně vyžadovány, aby se zabránilo zpětnému chodu, který by byl pro šrouby škodlivý. Vertikální aplikace a zařízení mohou být pro kuličkové šroubové aktuátory také obtížné.
Tyto typy šroubů jsou navíc neuvěřitelně hlučné, což omezuje jejich použití. Jsou však velmi objemné, což je omezuje na aplikace s velkým množstvím dostupného prostoru. Lineární aktuátor poháněný šroubem, který používá kuličkové šrouby, bude vyžadovat častější mazání než jiné typy šroubů a jak již bylo uvedeno, jsou dražší než vodicí šrouby.
Vodicí šrouby
Pohony s vodicími šrouby se používají hlavně tam, kde průmysl potřebuje cenově efektivní řešení. Jsou tiché, flexibilní, odolné proti korozi a mají určité samosvorné schopnosti. Nevýhodou je, že nejsou tak rychlé a nemohou nést stejné zatížení jako kuličkový šroub. Vodicí šrouby jsou spoji mezi různými oblastmi mechanismu a používají se k vytváření lineárního pohybu z rotačního pohybu. Samotné závity jsou rozděleny na dvě části, vnější a vnitřní závit. Oddělení a spojení těchto dvou částí způsobuje v zařízení velké tření.
Hlavní principy vodicích šroubů
Šroubový pohon má kompaktní tvar s otočnou maticí uvnitř válce. Motor v lineárním šroubovém pohonu je uzavřen uvnitř válce, matice se pohybuje. Tyto elektrické šroubové pohony jsou samosvorné a mají minimální počet pohyblivých částí. A konečně, někdy mají nainstalované poloviční matice, které v případě potřeby matici uvolní.
Jedním z oblíbených typů vodicích šroubů jsou šrouby Acme. Tyto šrouby se dodávají s dvacetidevíti-
úhel závitu ve stupních, což je snazší vytvořit než čtvercový závit. Zvýšené tření trojúhelníkového závitu ho sice činí méně účinným než čtvercové závity, ale tyto závity jsou také mnohem pevnější. Lineární aktuátory Acme se šrouby proto mohou poskytnout větší nosnost.
Výhody vodicích šroubů
Tyto šrouby jsou levnější a samosvorné šroubové aktuátory Acme nevyžadují instalaci samostatného brzdového systému. Jsou také efektivnější, pokud jde o vertikální aplikace a zařízení.
Nevýhody vodicích šroubů
Vodicí šrouby je třeba vyměňovat mnohem častěji než jiné šrouby. Jsou také neefektivní kvůli své konstrukci. To je dáno potřebou většího motoru a existencí krouticího momentu v důsledku nedostatečné flexibility šroubů. Navíc konstrukce znamená, že při práci vytvářejí větší tření, a proto produkují více tepla. Také nejsou schopny zvládat vysokou propustnost, vyšší rychlosti ani delší doby cyklů.
Závěr
Tento článek měl za cíl prodiskutovat rozdíly a podobnosti mezi vodicími a kuličkovými šrouby a to, zda je jeden nebo druhý lepší. Vodicí šrouby používáme v aktuátorech se závitem Acme, ale kuličkové šrouby mají své místo v mnoha aplikacích a procesech. Vodicí šrouby jsou levnější než kuličkové šrouby, ale otázka, který typ šroubu použít, je mnohem složitější než jen otázka ceny. Každý z nich má své výhody pro konkrétní použití, což znamená, že někdy záleží na uživateli, aby se podíval nad rámec ceny na to, co by bylo nejvhodnější.