Fusos de esferas e fusos de avanço são usados para diferentes aplicações e, muitas vezes, não são intercambiáveis. Ambos têm vantagens e desvantagens alternativas. Ao comparar por conta própria um projeto com fuso de esferas e outro com fuso de avanço, a primeira coisa que você pode notar é que eles foram projetados para transportar cargas de maneiras diferentes. A forma como os fusos de esferas movem uma carga é por meio de rolamentos de esferas recirculantes para maximizar a eficiência e minimizar o atrito. Um fuso de avanço depende de que a quantidade de atrito entre as superfícies seja baixa em comparação com a quantidade de pressão aplicada. Isso significa que um fuso de avanço não tem a mesma capacidade de ser tão eficiente quanto um fuso de esferas. Eles também fornecem aos atuadores lineares melhor desempenho ou velocidades mais rápidas, dependendo de qual modelo de projeto você escolher. Este artigo se concentrará em comparar de perto os dois tipos.
Fusos de esferas
Fusos de esferas são atuadores lineares mecânicos que criam movimento linear sem atrito. Geralmente são escolhidos porque têm velocidades mais altas com ciclos de trabalho contínuos e podem suportar cargas maiores do que os fusos de avanço. Embora sejam a opção mais cara, são confiáveis e de fácil integração em um projeto.
Princípios principais dos fusos de esferas
Seus eixos frequentemente são fabricados por laminação, o que proporciona uma precisão de operação de vários milésimos de polegada por pé.
Os atuadores com fuso de esferas são feitos de borracha ou couro e de um cilindro bastante volumoso para permitir a recirculação das esferas, que é o que provoca o movimento. Eles têm vedações lineares ao longo da junção,
carros deslizantes longos para o movimento e várias aberturas de lubrificação em pontos de fácil acesso, junto com o mecanismo.
Vantagens dos fusos de esferas
Fusos de esferas são eficientes, pois sacrificam bastante torque devido à sua construção. São flexíveis e têm menor atrito por causa da forma como são criados. Isso significa que não aquecem da mesma maneira que um atuador linear de fuso de avanço aqueceria em uma situação semelhante. A construção também significa que são menos propensos a falhas e à necessidade de manutenção.
Desvantagens dos fusos de esferas
O principal inconveniente do fuso de esferas é o projeto complexo. Isso o torna mais difícil de substituir ou solucionar problemas. Eles precisam de uma superfície de rolamento endurecida e de precisão e de mecanismos de recirculação das esferas. Fusos de esferas também não são capazes de autorregulação. Os atuadores lineares de fuso nos quais são incorporados, portanto, exigem freios separados. Esses mecanismos de frenagem são especificamente necessários para evitar o retroacionamento, o que seria prejudicial aos fusos. Aplicações e equipamentos verticais também podem ser difíceis para os atuadores com fuso de esferas.
Além disso, esses tipos de fusos são incrivelmente ruidosos, o que limita suas aplicações e usos. São, porém, muito volumosos, o que os limita a aplicações que têm muito espaço disponível. Um atuador linear acionado por fuso que utiliza fusos de esferas precisará de lubrificação cada vez mais regular do que outros tipos de fusos e, como mencionado anteriormente, são mais caros do que os fusos de avanço.
Fusos de avanço
Atuadores de fuso de avanço são usados principalmente quando uma indústria precisa de uma solução econômica. Eles são silenciosos, flexíveis, resistentes à corrosão e têm alguma capacidade de autobloqueio. A desvantagem é que não são tão rápidos e não conseguem suportar as mesmas cargas que o fuso de esferas. Fusos de avanço fazem a ligação entre diferentes áreas de um mecanismo e são usados para criar movimento linear a partir do movimento rotativo. As roscas dos fusos se dividem em duas partes, uma macho e uma fêmea. A separação e o acoplamento dessas duas partes é algo que faz com que muito atrito se acumule no equipamento.
Princípios principais dos fusos de avanço
Um atuador de fuso de avanço tem formato compacto, juntamente com uma porca rotativa dentro de um cilindro. O motor em um acionamento por fuso linear fica contido dentro do cilindro; é a porca que se move. Esses atuadores de fuso elétricos são autobloqueantes e têm um número mínimo de peças móveis. Por fim, às vezes têm meias-porcas instaladas, que podem desengatar a porca se necessário.
Um dos tipos populares de fusos de avanço é o fuso Acme. Esses fusos vêm com um vinte e nove-
graus de ângulo de rosca, algo que é mais fácil de criar do que uma rosca quadrada. Embora o aumento de atrito de uma rosca triangular a torne menos eficiente do que as quadradas, essas roscas também são muito mais resistentes. Portanto, os atuadores lineares com fuso Acme podem fornecer maior capacidade de suportar carga.
Vantagens dos fusos de avanço
Esses fusos são mais baratos, e os atuadores com fuso Acme que estão em autobloqueio não exigem a instalação de um sistema de freio separado. Também são mais eficientes quando se trata de aplicações e equipamentos verticais.
Desvantagens dos fusos de avanço
Fusos de avanço precisam ser substituídos com muito mais frequência do que outros fusos. Eles também são ineficientes devido à forma como são construídos. Isso se deve à necessidade de um motor maior e à existência de torque devido à falta de flexibilidade dos fusos. Além disso, a construção faz com que produzam mais atrito durante o trabalho e, portanto, mais calor. Eles também não são capazes de lidar com alto rendimento, maiores velocidades ou tempos de ciclo mais longos.
Conclusão
Este artigo teve como objetivo discutir as diferenças e semelhanças entre fusos de avanço e fusos de esferas, e se um ou outro seria melhor. Usamos fusos de avanço em atuadores com rosca Acme, mas os fusos de esferas têm seu lugar em muitas aplicações e processos. Fusos de avanço são menos caros do que fusos de esferas, mas a questão de qual tipo de fuso usar é muito mais complicada do que simplesmente a questão do custo. Cada um tem vantagens para usos específicos, o que significa que às vezes cabe ao usuário olhar além do custo para o que seria mais apropriado.