Fuso trapezoidal (ACME) vs fuso de esferas

Fusos de avanço têm sido amplamente utilizados para gerar movimento linear a partir de um motor rotativo. É possível converter o movimento circular em movimento linear girando o fuso com a porca fixa no lugar ou girando a porca enquanto o fuso permanece no lugar. Hoje, veremos dois dos tipos de fusos mais populares na indústria de automação: fusos ACME e fusos de esferas. Além disso, como funciona um fuso de esferas e como ele se compara a um fuso ACME?

O que é um fuso ACME?

Fusos ACME usam um filete em formato trapezoidal no fuso de avanço. À medida que o eixo gira com o motor rotativo, os filetes empurram a porca do eixo para frente ou para trás, dependendo da direção do movimento de rotação. Isso transforma o movimento circular do motor em movimento linear no eixo. Todos os atuadores da Progressive Automations usam sistemas de acionamento por fuso ACME. Para este exemplo de atuadores lineares com fuso ACME, usaremos um de nossos mini atuadores lineares PA-14. Temos uma ampla gama de atuadores lineares elétricos para qualquer aplicação – clique para explorar!

 

 

Fusos ACME oferecem muitas vantagens para suas aplicações. Com o material adequado para a porca, os fusos ACME podem alcançar autolubrificação. Nossos atuadores lineares usam porcas de polímero, que proporcionam uma força de atrito muito baixa. Isso pode reduzir ou até eliminar a necessidade de lubrificação.

Por outro lado, a porca metálica pode fornecer uma Carga mais alta, mas também terá maior força de atrito e exigirá lubrificação. Atuadores lineares com fuso ACME são, em geral, uma boa escolha para aplicações verticais.

 

Ele pode evitar o retrocesso devido à força de atrito inerente entre o filete trapezoidal e a porca. Com uma porca pré-carregada, é possível eliminar completamente o risco de folga. Isso amplia enormemente o escopo de aplicação dos atuadores lineares com fuso ACME.

Também é mais seguro para os usuários operar seu atuador linear quando a unidade tem capacidade de Carga estática para sustentar o peso no lugar. Outros benefícios dos fusos ACME incluem baixo ruído de operação e baixo custo de fabricação.

Fusos ACME podem ter muitas vantagens, mas há duas limitações importantes em seu uso: baixa eficiência e ciclos de vida mais curtos. Devido à alta força de atrito entre a porca e o filete do fuso ACME, a maioria das unidades consegue apenas 20% a 40% de eficiência, dependendo do material da porca e do fuso de avanço. Embora isso evite o retrocesso das unidades, também exige mais torque do motor para atingir a mesma força em comparação com sua contraparte de fuso de esferas. Isso significa que o uso de fusos ACME resultará em menor força, Velocidade e classificação de Ciclo de trabalho do que um fuso de esferas em um atuador linear usando o mesmo motor.

 

Vantagens

• Custo mais baixo
• Menor ruído de operação
• Evita retrocesso
• Autolubrificantes

 

Desvantagens

• Ciclo de vida mais curto
• Menor eficiência

 

O que é um fuso de esferas?

Fusos de esferas usam filetes circulares tanto no fuso quanto na porca, o que fornece uma pista helicoidal para que os rolamentos de esferas rolem ao longo dos filetes. Os rolamentos de esferas rolam por cada pista helicoidal à medida que a porca ou o fuso se desloca e, então, empurram o fuso ou a porca para frente, criando movimento linear.

A eficiência de um fuso de esferas é maior que a de um fuso ACME, pois sofre perdas por atrito mínimas graças aos rolamentos de esferas. A porca e o filete do fuso não entram em contato direto, mas se movem por meio de rolamentos de esferas que rolam entre eles. Um sistema de acionamento por fuso de esferas consegue alcançar de 70% a 95% de eficiência. Isso permite que atuadores com fuso de esferas tenham maior força, Velocidade e classificação de Ciclo de trabalho. Com menor força de atrito, sua porca e seu fuso sofrem menos desgaste físico e, portanto, apresentam um ciclo de vida mais longo.

 

 

A principal desvantagem dos atuadores lineares com fuso de esferas é que podem sofrer retrocesso com facilidade devido ao baixo atrito interno. Isso gera uma preocupação de segurança para os usuários, já que não conseguem manter a Carga no lugar quando fora de operação, a menos que haja um sistema de frenagem. Quando um atuador linear com fuso de esferas está em operação, os rolamentos de esferas rolam constantemente dentro da porca e do fuso, o que causa um nível de ruído mais alto do que sua contraparte com fuso ACME. O custo de fabricação dos fusos de esferas também é maior do que o dos fusos ACME.

 

Vantagens

• Maior eficiência
• Ciclo de vida mais longo
• Maior Ciclo de trabalho
• Maior Velocidade

 

Desvantagens

• Ruído de operação mais alto
• Retrocesso
• Custo mais alto

 

O novo e aprimorado mini atuador PA-01 (atualização do PA-14) é o modelo atual que oferecemos com diversos benefícios adicionais. Para comparação, confira as tabelas abaixo e atualize com confiança!

	PA-01	PA-14
Opções de Carga Dinâmica	16, 28, 56, 112, 169, 225 lbs	35, 50, 75, 110, 150 lbs
Carga máxima	225 lbs	150 lbs
Velocidade máxima	3.54 "/sec	2.00"/sec
Grau de proteção IP	IP65	IP54
Opções de Recorrido	1" to 40"	1" to 40"
Feedback por efeito Hall	Opcional	Não

Palavra final – Fuso ACME vs Fuso de esferas

Tanto fusos ACME quanto fusos de esferas são amplamente utilizados na indústria de automação. Na Progressive Automations, usamos fusos ACME, pois eles proporcionam um design mais confiável para aplicações gerais. A ausência de retrocesso e o baixo custo tornam esse design uma solução muito flexível para a maioria das aplicações de movimento linear automatizadas. Fusos de esferas, por outro lado, oferecem uma solução mais cara e de menor escopo, porém com classificações de desempenho mais altas.