Οι σφαιροκοχλίες και οι κοχλίες κίνησης χρησιμοποιούνται για διαφορετικές εφαρμογές και συχνά δεν είναι εναλλάξιμοι. Και οι δύο έχουν εναλλακτικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Αν συγκρίνετε μόνοι σας μια σφαιροκοχλία και έναν κοχλία κίνησης, το πρώτο που ίσως παρατηρήσετε είναι ότι έχουν σχεδιαστεί να μεταφέρουν τα Φορτία διαφορετικά. Ο τρόπος με τον οποίο οι σφαιροκοχλίες μετακινούν ένα Φορτίο είναι μέσω ανακυκλούμενων ρουλεμάν με μπίλιες, ώστε να μεγιστοποιείται η αποδοτικότητα και να ελαχιστοποιείται η τριβή. Ένας κοχλίας κίνησης βασίζεται στο να είναι χαμηλή η τριβή μεταξύ των επιφανειών σε σχέση με την εφαρμοζόμενη πίεση. Αυτό σημαίνει ότι ένας κοχλίας κίνησης δεν έχει την ίδια δυνατότητα αποδοτικότητας με μια σφαιροκοχλία. Παρέχουν επίσης στους γραμμικούς ενεργοποιητές καλύτερη απόδοση ή ταχύτερες ταχύτητες, ανάλογα με το μοντέλο σχεδίασης που επιλέγετε. Αυτό το άρθρο εστιάζει σε στενή σύγκριση των δύο τύπων.
Σφαιροκοχλίες
Οι σφαιροκοχλίες είναι μηχανικοί γραμμικοί ενεργοποιητές που δημιουργούν γραμμική κίνηση χωρίς τριβή. Συνήθως επιλέγονται επειδή έχουν υψηλότερους ρυθμούς Ταχύτητας με συνεχείς Κύκλους λειτουργίας και μπορούν να μεταφέρουν υψηλότερα Φορτία από τους κοχλίες κίνησης. Αν και είναι η πιο ακριβή επιλογή, είναι αξιόπιστες και ενσωματώνονται εύκολα σε ένα έργο.
Βασικές αρχές των σφαιροκοχλιών
Οι άξονές τους συχνά κατασκευάζονται με κύλιση, που προσφέρει ακρίβεια λειτουργίας μερικών χιλιοστών της ίντσας ανά πόδι.
Οι ενεργοποιητές σφαιροκοχλιών είναι κατασκευασμένοι είτε από καουτσούκ είτε από δέρμα και από έναν αρκετά ογκώδη κύλινδρο ώστε να επιτρέπεται η ανακύκλωση των μπιλιών, που είναι αυτή που προκαλεί την κίνηση. Διαθέτουν γραμμικές τσιμούχες κατά μήκος της ραφής,
μακριά φορεία για την κίνηση και διάφορα ανοίγματα λίπανσης σε εύκολα προσβάσιμα σημεία μαζί με τον μηχανισμό.
Πλεονεκτήματα των σφαιροκοχλιών
Οι σφαιροκοχλίες είναι αποδοτικές καθώς «θυσιάζουν» πολύ ροπή λόγω της κατασκευής τους. Είναι ευέλικτες και έχουν μικρότερη τριβή χάρη στον τρόπο κατασκευής τους. Αυτό σημαίνει ότι δεν θερμαίνονται με τον ίδιο τρόπο που θα θερμαινόταν ένας γραμμικός ενεργοποιητής με κοχλία κίνησης σε παρόμοια κατάσταση. Η κατασκευή τους επίσης σημαίνει ότι είναι λιγότερο επιρρεπείς σε βλάβες και χρειάζονται λιγότερη συντήρηση.
Μειονεκτήματα των σφαιροκοχλιών
Το κύριο μειονέκτημα της σφαιροκοχλίας είναι ο περίπλοκος σχεδιασμός της. Αυτό δυσκολεύει την αντικατάσταση ή την αντιμετώπιση προβλημάτων. Χρειάζονται σκληρυμένη επιφάνεια ακριβείας για ρουλεμάν και μηχανισμούς ανακύκλωσης των μπιλιών. Οι σφαιροκοχλίες επίσης δεν είναι ικανές για αυτορρύθμιση. Οι γραμμικοί κοχλιοκίνητοι ενεργοποιητές στους οποίους ενσωματώνονται, ως εκ τούτου, απαιτούν ξεχωριστά φρένα. Οι μηχανισμοί πέδησης είναι απαραίτητοι ειδικά για την αποτροπή της αντίστροφης κίνησης (back-driving), που θα ήταν επιζήμια για τους κοχλίες. Κάθετες εφαρμογές και εξοπλισμός μπορούν επίσης να είναι απαιτητικά για τους ενεργοποιητές σφαιροκοχλιών.
Επιπλέον, αυτού του τύπου οι κοχλίες είναι τρομερά θορυβώδεις, και αυτό περιορίζει τις εφαρμογές και τις χρήσεις τους. Είναι επίσης πολύ ογκώδεις, κάτι που τους περιορίζει σε εφαρμογές με άφθονο διαθέσιμο χώρο. Ένας γραμμικός ενεργοποιητής που κινείται με κοχλία και χρησιμοποιεί σφαιροκοχλίες θα χρειάζεται περισσότερη και συχνότερη λίπανση από άλλους τύπους κοχλιών και, όπως αναφέρθηκε, είναι πιο ακριβοί από τους κοχλίες κίνησης.
Κοχλίες κίνησης
Οι ενεργοποιητές με κοχλίες κίνησης χρησιμοποιούνται κυρίως όταν απαιτείται μια οικονομικά αποδοτική λύση. Είναι αθόρυβοι, ευέλικτοι, ανθεκτικοί στη διάβρωση και διαθέτουν κάποιες ικανότητες αυτοασφάλισης. Το μειονέκτημα είναι ότι δεν είναι τόσο γρήγοροι και δεν μπορούν να μεταφέρουν τα ίδια Φορτία όπως οι σφαιροκοχλίες. Οι κοχλίες κίνησης συνδέουν διαφορετικά τμήματα ενός μηχανισμού και χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία γραμμικής κίνησης από περιστροφική. Τα ίδια τα σπειρώματα της βίδας χωρίζονται σε δύο μέρη, αρσενικό και θηλυκό. Ο διαχωρισμός και η σύνδεση αυτών των δύο μερών προκαλεί τη συσσώρευση πολλής τριβής στον εξοπλισμό.
Βασικές αρχές των κοχλιών κίνησης
Ένας ενεργοποιητής κοχλία κίνησης έχει συμπαγή μορφή μαζί με ένα περιστρεφόμενο παξιμάδι μέσα σε έναν κύλινδρο. Ο κινητήρας σε έναν γραμμικό κοχλιοκίνητο μηχανισμό βρίσκεται εντός του κυλίνδρου· το παξιμάδι είναι αυτό που κινείται. Αυτοί οι ηλεκτρικοί κοχλιοκίνητοι ενεργοποιητές είναι αυτοασφαλιζόμενοι και έχουν ελάχιστο αριθμό κινούμενων μερών. Τέλος, μερικές φορές διαθέτουν μισά παξιμάδια που μπορούν να απεμπλέκουν το παξιμάδι αν χρειαστεί.
Ένας από τους δημοφιλείς τύπους κοχλιών κίνησης είναι οι Acme. Αυτοί οι κοχλίες διαθέτουν γωνία σπειρώματος είκοσι εννέα
μοιρών, κάτι που είναι ευκολότερο να δημιουργηθεί από ένα τετράγωνο σπείρωμα. Παρότι η αυξημένη τριβή ενός τριγωνικού σπειρώματος το καθιστά λιγότερο αποδοτικό από τα τετράγωνα, αυτά τα σπειρώματα είναι επίσης πολύ ισχυρότερα. Επομένως, οι γραμμικοί ενεργοποιητές με κοχλία Acme μπορούν να προσφέρουν μεγαλύτερες δυνατότητες φέρουσας ικανότητας.
Πλεονεκτήματα των κοχλιών κίνησης
Αυτοί οι κοχλίες είναι οικονομικότεροι και οι ενεργοποιητές με κοχλίες Acme, που είναι σε αυτοασφάλιση, δεν απαιτούν την εγκατάσταση ξεχωριστού συστήματος φρεναρίσματος. Είναι επίσης πιο αποδοτικοί σε κάθετες εφαρμογές και εξοπλισμό.
Μειονεκτήματα των κοχλιών κίνησης
Οι κοχλίες κίνησης χρειάζονται αντικατάσταση πολύ πιο συχνά από άλλους κοχλίες. Είναι επίσης λιγότερο αποδοτικοί λόγω του τρόπου κατασκευής τους. Αυτό οφείλεται στην ανάγκη για μεγαλύτερο κινητήρα και στην ύπαρξη ροπής λόγω της έλλειψης ευκαμψίας των κοχλιών. Επιπλέον, η κατασκευή τους σημαίνει ότι παράγουν περισσότερη τριβή κατά τη λειτουργία και έτσι περισσότερη θερμότητα. Δεν μπορούν επίσης να χειριστούν υψηλά ποσοστά διέλευσης, υψηλότερες Ταχύτητες ή μεγαλύτερους χρόνους κύκλων.
Συμπέρασμα
Σκοπός αυτού του άρθρου ήταν να συζητήσει τις διαφορές και ομοιότητες των κοχλιών κίνησης και των σφαιροκοχλιών και το αν ο ένας ή ο άλλος είναι καλύτερος. Χρησιμοποιούμε κοχλίες κίνησης σε ενεργοποιητές με σπείρωμα Acme, όμως οι σφαιροκοχλίες έχουν τη θέση τους σε πολλές εφαρμογές και διαδικασίες. Οι κοχλίες κίνησης είναι λιγότερο δαπανηροί από τις σφαιροκοχλίες, αλλά το ζήτημα του ποιον τύπο να χρησιμοποιήσετε είναι πολύ πιο περίπλοκο από το απλό κόστος. Ο καθένας έχει πλεονεκτήματα για συγκεκριμένες χρήσεις, που σημαίνει ότι μερικές φορές εναπόκειται στον χρήστη να κοιτάξει πέρα από το κόστος και να επιλέξει αυτό που είναι καταλληλότερο.