Kugleskruer og ledeskruer bruges til forskellige anvendelser og er ofte ikke udskiftelige. Begge har forskellige fordele og ulemper. Hvis du selv sammenligner en kugleskrue og en ledeskrue, er det første, du måske bemærker, at de er designet til at bære belastninger forskelligt. Måden, hvorpå kugleskruer bevæger en belastning, er ved hjælp af recirkulerende kuglelejer for at maksimere effektiviteten og minimere friktion. En ledeskrue er afhængig af, at mængden af friktion mellem overflader er lav sammenlignet med den mængde tryk, der påføres. Det betyder, at en ledeskrue ikke har den samme evne til at være lige så effektiv som en kugleskrue. De giver også lineær aktuatorer med bedre ydeevne eller hurtigere hastigheder, afhængigt af hvilken designmodel du vælger. Denne artikel vil fokusere på at sammenligne de to typer nøje.
Kugleskruer
Kugleskruer er mekaniske lineære aktuatorer, der skaber lineær bevægelse uden friktion. De vælges normalt, da de har hurtigere hastigheder med kontinuerlige driftscyklusser og kan bære højere belastninger end føringsskruer. Selvom de er den dyrere løsning, er de pålidelige og nemme at integrere i et projekt.
Hovedprincipper for kugleskruer
Deres skafter fremstilles ofte ved at valse dem ud, hvilket giver en operationspræcision på flere tusinde tommer pr. fod.
Kugleskrueaktuatorer er lavet af enten gummi eller læder og har en forholdsvis stor cylinder, der tillader recirkulation af kuglerne, hvilket er det, der forårsager bevægelsen. De har lineære tætninger langs sømmen,
lange slæder til bevægelsen og forskellige smøreåbninger ved nemme adgangspunkter langs mekanismen.
Fordele ved kugleskruer
Kugleskruer er effektive, da de ofrer et stort drejningsmoment gennem deres konstruktion. De er fleksible og har lavere friktion på grund af den måde, de er fremstillet på. Det betyder, at de ikke opvarmes på samme måde som en lineær aktuator med ledeskrue ville gøre i en lignende situation. Konstruktionen betyder også, at de er mindre tilbøjelige til at gå i stykker og kræver vedligeholdelse.
Ulemper ved kugleskruer
Den største ulempe ved kugleskruer er det komplekse design. Dette gør det vanskeligere at udskifte eller fejlfinde. De kræver en hærdet præcisionslejeoverflade og kuglecirkulationsmekanismer. Kugleskruer er heller ikke i stand til selvregulering. De lineære skrueaktuatorer, de er indbygget i, kræver derfor separate bremser. Disse bremsemekanismer er specifikt nødvendige for at forhindre baglæns bevægelse, hvilket ville være dårligt for skruerne. Vertikale applikationer og udstyr kan også være vanskelige for kugleskrueaktuatorer at arbejde med.
Derudover er disse typer skruer utroligt støjende, men dette begrænser deres anvendelsesmuligheder. De er dog meget klodsede, hvilket begrænser dem til applikationer med meget plads. En skruedrevet lineær aktuator, der bruger kugleskruer, vil kræve mere og mere regelmæssig smøring end andre typer skruer, og som nævnt før er de dyrere end ledeskruer.
Blyskruer
Skrueaktuatorer bruges primært, når en industri har brug for en omkostningseffektiv løsning. Disse er støjsvage, fleksible, korrosionsbestandige og har nogle selvlåsende egenskaber. Ulempen er, at de ikke er så hurtige og ikke kan bære de samme belastninger som kugleskruen. Skrueskruer er forbindelser mellem forskellige områder i en mekanisme, og de bruges til at skabe lineær bevægelse fra rotationsbevægelse. Skruegevind er i sig selv opdelt i to dele, en han og en hun. Adskillelsen og sammenkoblingen af disse to dele er noget, der forårsager en masse friktion i udstyret.
Hovedprincipper for blyskruer
En ledeskrueaktuator har en kompakt form med en roterende møtrik inde i en cylinder. Motoren i et lineært skruedrev er indespærret i cylinderen, det er møtrikken, der bevæger sig. Disse elektriske skrueaktuatorer er selvlåsende og har et minimalt antal bevægelige dele. Endelig har de nogle gange halve møtrikker installeret, som kan frigøre møtrikken, hvis det er nødvendigt.
En af de populære typer af ledeskruer er Acme-skruerne. Disse skruer leveres med en niogtyve-
graders gevindvinkel, noget der er lettere at skabe end et firkantet gevind. Selvom den øgede friktion ved et trekantet gevind gør det mere ineffektivt end firkantede, er disse gevind også meget stærkere. Derfor kan Acme-skruelineære aktuatorer yde mere lastbærende egenskaber.
Fordele ved blyskruer
Disse skruer er billigere, og Acme-skrueaktuatorerne, som er selvlåsende, kræver ikke installation af et separat bremsesystem. De er også mere effektive, når det kommer til vertikale applikationer og udstyr.
Ulemper ved blyskruer
Blyskruer skal udskiftes meget oftere end andre skruer. De er også ineffektive på grund af den måde, de er konstrueret på. Dette skyldes behovet for en større motor og eksistensen af drejningsmoment på grund af skruernes manglende fleksibilitet. Desuden betyder konstruktionen, at de producerer mere friktion under arbejdet og dermed producerer mere varme. De er heller ikke i stand til at håndtere høj kapacitet, højere hastigheder eller længere cyklustider.
Konklusion
Denne artikel havde til formål at diskutere forskellene og lighederne mellem ledeskruer og kugleskruer, og om den ene eller den anden var bedre. Vi bruger ledeskruer i Acme-gevindaktuatorer, men kugleskruer har deres plads i mange anvendelser og processer. Ledeskruer er billigere end kugleskruer, men spørgsmålet om, hvilken type skrue der skal bruges, er meget mere kompliceret end blot spørgsmålet om omkostninger. Hver enkelt har fordele ved bestemte anvendelser, hvilket betyder, at det nogle gange er afhængigt af brugeren at se ud over omkostningerne for at finde ud af, hvad der ville være mest passende.