Le viti a ricircolo di sfere e le viti madri sono utilizzate per applicazioni diverse e spesso non sono intercambiabili. Entrambe presentano vantaggi e svantaggi. Se confronti personalmente una vite a ricircolo di sfere e una vite madre, la prima cosa che potresti notare è che sono progettate per trasportare i carichi in modo diverso. Il modo in cui le viti a ricircolo di sfere muovono un carico è tramite cuscinetti a ricircolo di sfere per massimizzare l’efficienza e minimizzare l’attrito. Una vite madre si affida al fatto che l’attrito tra le superfici sia basso rispetto alla pressione applicata. Ciò significa che una vite madre non ha la stessa capacità di essere efficiente quanto una vite a ricircolo di sfere. Offrono inoltre agli attuatori lineari prestazioni migliori o velocità più elevate, a seconda del modello di progettazione scelto. Questo articolo sarà incentrato su un confronto approfondito tra i due tipi.
Viti a ricircolo di sfere
Le viti a ricircolo di sfere sono attuatori lineari meccanici che creano movimento lineare senza attrito. Di solito vengono scelte perché hanno velocità più elevate con cicli di lavoro continui e possono sopportare carichi più alti rispetto alle viti madri. Sebbene siano l’opzione più costosa, sono affidabili e si integrano facilmente in un progetto.
Principi fondamentali delle viti a ricircolo di sfere
I loro alberi sono spesso realizzati mediante laminazione, che fornisce una precisione operativa di alcuni millesimi di pollice per piede.
Gli attuatori a vite a ricircolo di sfere sono realizzati in gomma o pelle e da un cilindro piuttosto voluminoso per consentire il ricircolo delle sfere, che è ciò che provoca il movimento. Hanno guarnizioni lineari lungo la giunzione,
lunghi carrelli per il movimento e varie aperture di lubrificazione in punti di facile accesso lungo il meccanismo.
Vantaggi delle viti a ricircolo di sfere
Le viti a ricircolo di sfere sono efficienti poiché sacrificano molta coppia attraverso la loro costruzione. Sono flessibili e hanno un attrito inferiore grazie al modo in cui sono create. Ciò significa che non si scaldano allo stesso modo di un attuatore lineare a vite madre in una situazione simile. La costruzione significa anche che sono meno soggette a guasti e a necessitare di manutenzione.
Svantaggi delle viti a ricircolo di sfere
Lo svantaggio principale della vite a ricircolo di sfere è il design complesso. Questo la rende più difficile da sostituire o da risolvere in caso di problemi. Hanno bisogno di una superficie di cuscinetto temprata di precisione e di meccanismi di ricircolo delle sfere. Le viti a ricircolo di sfere non sono inoltre in grado di autoregolarsi. Gli attuatori lineari a vite in cui sono incorporate richiedono quindi freni separati. Questi meccanismi di frenatura sono specificamente richiesti per prevenire il back driving, che sarebbe dannoso per le viti. Anche le applicazioni e le attrezzature verticali possono essere difficili per gli attuatori a vite a ricircolo di sfere.
Inoltre, questo tipo di viti è incredibilmente rumoroso, e ciò limita le loro applicazioni e i loro utilizzi. Sono però molto ingombranti, il che le limita ad applicazioni con molto spazio disponibile. Un attuatore lineare a vite che utilizza viti a ricircolo di sfere avrà bisogno di una lubrificazione più abbondante e più regolare rispetto ad altri tipi di viti e, come detto in precedenza, sono più costose delle viti madri.
Viti madri
Gli attuatori a vite madre sono utilizzati principalmente quando un settore ha bisogno di una soluzione economica. Sono silenziosi, flessibili, resistenti alla corrosione e hanno alcune capacità di autobloccaggio. Lo svantaggio è che non sono così veloci e non possono sopportare gli stessi carichi delle viti a ricircolo di sfere. Le viti madri sono collegamenti tra diverse aree di un meccanismo e vengono utilizzate per creare movimento lineare a partire da movimento rotatorio. Le filettature delle viti sono esse stesse divise in due parti, maschio e femmina. La separazione e il collegamento di queste due parti è qualcosa che causa l’accumulo di molto attrito nell’attrezzatura.
Principi fondamentali delle viti madri
Un attuatore a vite madre ha una forma compatta con una chiocciola rotante all’interno di un cilindro. Il motore in un azionamento a vite lineare è vincolato all’interno del cilindro, ed è la chiocciola che si muove. Questi attuatori elettrici a vite sono autobloccanti e hanno un numero minimo di parti mobili. Infine, talvolta sono installate semichiocciole, che possono disinnestare la chiocciola se necessario.
Uno dei tipi più diffusi di viti madri è la vite ACME. Queste viti hanno un ventinove-
gradi di angolo di filettatura, qualcosa che è più semplice da creare rispetto a una filettatura quadrata. Sebbene il maggiore attrito di una filettatura triangolare la renda meno efficiente di quelle quadrate, queste filettature sono anche molto più robuste. Pertanto, gli attuatori lineari con viti ACME possono fornire una maggiore capacità di sopportare carichi.
Vantaggi delle viti madri
Queste viti sono più economiche e gli attuatori a vite ACME in autobloccaggio non richiedono l’installazione di un sistema di frenatura separato. Sono anche più efficienti quando si tratta di applicazioni e attrezzature verticali.
Svantaggi delle viti madri
Le viti madri devono essere sostituite molto più frequentemente rispetto ad altre viti. Sono anche inefficienti, a causa del modo in cui sono costruite. Ciò è dovuto alla necessità di un motore più grande e all’esistenza di coppia dovuta alla mancanza di flessibilità delle viti. Inoltre, la costruzione fa sì che producano più attrito durante il lavoro e quindi più calore. Non sono in grado di gestire elevata produttività, velocità più alte o tempi di ciclo più lunghi.
Conclusione
Questo articolo aveva lo scopo di discutere le differenze e le somiglianze tra viti madri e viti a ricircolo di sfere, e se una o l’altra fosse migliore. Utilizziamo viti madri negli attuatori a filettatura ACME, ma le viti a ricircolo di sfere trovano posto in molte applicazioni e processi. Le viti madri sono meno costose delle viti a ricircolo di sfere, ma la questione del tipo di vite da utilizzare è molto più complessa del solo costo. Ciascuna presenta vantaggi per usi particolari, il che significa che talvolta spetta all’utente guardare oltre il costo per capire cosa sia più appropriato.