ACME skrutka vs. guľôčková skrutka

Vodiace skrutky sa široko používajú na vytváranie lineárneho pohybu z rotačného motora. Kruhový pohyb možno previesť na lineárny buď otáčaním skrutky pri pevne uchytenej matici, alebo otáčaním matice, zatiaľ čo skrutka zostáva na mieste. Dnes sa pozrieme na dva z najobľúbenejších typov skrutiek v odvetví automatizácie – ACME skrutky a guľôčkové skrutky. Tiež si vysvetlíme, ako guľôčková skrutka funguje a ako si vedie v porovnaní s ACME skrutkou.

Čo je ACME skrutka?

ACME skrutky používajú trapezový tvar závitu. Keď sa hriadeľ otáča spolu s rotačným motorom, závity posúvajú maticu hriadeľa dopredu alebo dozadu podľa smeru otáčania. Tým sa kruhový pohyb motora premieňa na lineárny pohyb hriadeľa. Všetky aktuátory Progressive Automations používajú skrutkové pohony ACME. Ako príklad lineárnych aktuátorov s ACME skrutkou použijeme jeden z našich PA-14 mini lineárnych aktuátorov. Máme širokú ponuku elektrických lineárnych aktuátorov pre akékoľvek použitie – kliknite a prezrite si ponuku!

 

 

ACME skrutky prinášajú mnoho výhod. Pri správnom materiáli matice môžu dosiahnuť samomazanie. Naše lineárne aktuátory používajú polymérové matice, ktoré poskytujú veľmi nízku treciu silu. Tým sa môže znížiť alebo dokonca úplne odstrániť potreba mazania.

Na druhej strane kovová matica môže poskytnúť vyššie zaťaženie, no bude mať aj vyššiu treciu silu a vyžaduje mazanie. Lineárne aktuátory s ACME skrutkou sú vo všeobecnosti dobrou voľbou pre vertikálne aplikácie.

 

Vďaka vnútornej trecej sile medzi trapezovým závitom a maticou dokáže zabrániť spätnému chodu. Pri predpätej matici možno úplne eliminovať riziko vôle. To výrazne rozširuje možnosti použitia lineárnych aktuátorov s ACME skrutkou.

Pre používateľov je tiež bezpečnejšie ovládať svoj lineárny aktuátor, keď má jednotka statickú nosnosť na udržanie akejkoľvek záťaže na mieste. Medzi ďalšie výhody ACME skrutiek patrí nízka prevádzková hlučnosť a nízke výrobné náklady.

ACME skrutky majú mnoho skvelých výhod, no ich používanie prináša aj dve zásadné obmedzenia – nižšiu účinnosť a kratšiu životnosť. V dôsledku vysokej trecej sily medzi maticou a závitom ACME dosahuje väčšina jednotiek len 20 % až 40 % účinnosť v závislosti od materiálu matice a vodiacej skrutky. Hoci to zabraňuje spätnému chodu jednotiek, vyžaduje to aj vyšší krútiaci moment motora na dosiahnutie rovnakej sily v porovnaní s guľôčkovou skrutkou. To znamená, že použitie ACME skrutiek bude mať nižšiu silu, Rýchlosť a hodnotenie pre Pracovný cyklus než guľôčková skrutka v lineárnom aktuátore s rovnakým Motorom.

 

Výhody

• Nižšia cena
• Nižšia prevádzková hlučnosť
• Zabraňuje spätnému chodu
• Samomazné

 

Nevýhody

• Kratšia životnosť
• Nižšia účinnosť

 

Čo je guľôčková skrutka?

Guľôčkové skrutky používajú kruhové závity na skrutke aj matici, ktoré vytvárajú špirálovú dráhu, po ktorej sa guľôčkové ložiská odvaľujú pozdĺž závitu. Guľôčkové ložiská sa odvaľujú po každej špirálovej dráhe, keď sa matica alebo skrutka pohybuje, a potom posúvajú skrutku alebo maticu dopredu, čím vytvárajú lineárny pohyb.

Účinnosť guľôčkových skrutiek je vyššia než pri ACME skrutkách, keďže vďaka guľôčkovým ložiskám dochádza k minimálnym stratám trením. Matica a závit skrutky nie sú v priamom kontakte, ale pohyb prebieha cez guľôčkové ložiská, ktoré sa medzi nimi odvaľujú. Pohon s guľôčkovou skrutkou dokáže dosiahnuť 70 % až 95 % účinnosť. To umožňuje aktuátorom s guľôčkovou skrutkou dosiahnuť vyššiu silu, Rýchlosť a hodnotenie pre Pracovný cyklus. Pri nižšej trecej sile matica aj skrutka trpia menším fyzickým opotrebením, a preto majú dlhšiu životnosť.

 

 

Hlavnou nevýhodou lineárnych aktuátorov s guľôčkovou skrutkou je, že sa vďaka nízkemu vnútornému treniu môžu ľahko dostať do spätného chodu. To predstavuje bezpečnostné riziko, pretože mimo prevádzky nedokážu udržať Zaťaženie na mieste, pokiaľ nie je použitý brzdný systém. Keď je lineárny aktuátor s guľôčkovou skrutkou v chode, guľôčkové ložiská sa neustále odvaľujú vo vnútri matice a skrutky, čo spôsobuje vyššiu hlučnosť než pri ACME skrutke. Výrobné náklady guľôčkových skrutiek sú taktiež vyššie než pri ACME skrutkách.

 

Výhody

• Vyššia účinnosť
• Dlhšia životnosť
• Vyšší Pracovný cyklus
• Vyššia Rýchlosť

 

Nevýhody

• Vyššia prevádzková hlučnosť
• Spätný chod
• Vyššia cena

 

Nový a vylepšený PA-01 mini aktuátor (upgrade PA-14) je aktuálny model, ktorý ponúkame s množstvom pridaných výhod. Pre porovnanie si pozrite tabuľky nižšie a upgradujte s istotou!

	PA-01	PA-14
Možnosti dynamického zaťaženia	16, 28, 56, 112, 169, 225 lbs	35, 50, 75, 110, 150 lbs
Najvyššie zaťaženie	225 lbs	150 lbs
Najvyššia Rýchlosť	3.54 "/sec	2.00"/sec
Krytie IP	IP65	IP54
Možnosti Zdvihu	1" to 40"	1" to 40"
Spätná väzba s Hallovým efektom	Voliteľné	Nie

Záverečné slovo – ACME skrutka vs. guľôčková skrutka

ACME skrutky aj guľôčkové skrutky sa v odvetví automatizácie využívajú veľmi často. V Progressive Automations používame ACME skrutky, pretože ponúkajú spoľahlivejší dizajn pre všeobecné aplikácie. Absencia spätného chodu a nízka cena robia z tohto riešenia veľmi flexibilnú voľbu pre väčšinu aplikácií lineárneho pohybu. Guľôčkové skrutky naopak predstavujú drahšie, užšie zamerané riešenie, avšak s vyššími výkonovými parametrami.