Lead screws have been widely used to generate linear motion from a rotary motor. It can convert circular motion to linear motion by turning the screw with the nut fixed in place or turning the nut while the screw remains in place. Today, we will look at two of the most popular screw types in the automation industry, namely, ACME screws and ball screws. Also, how does a ball screw work and how does it compare to an ACME screw?
Vad är en ACME-skruv?
ACME-skruvar använder en trapetsformad gänga som rullar på ledarskruven. När axeln roterar medan rotationsmotorn snurrar, trycker gängorna axelmuttern framåt eller bakåt beroende på rotationsriktningen. Detta omvandlar motorns cirkulära rörelse till en linjär rörelse på axeln. Progressive Automations ställdon använd ACME-skruvdrivsystem. För detta exempel på ACME-skruvlinjära ställdon använder vi en av våra PA-14 minilinjära ställdonVi har ett brett utbud av elektriska linjära ställdon för alla applikationer – klicka för att bläddra!
ACME-skruvar erbjuder många fördelar för sina tillämpningar. Med rätt material för muttern kan ACME-skruvarna uppnå självsmörjning. Våra linjära ställdon använder polymermuttrar, vilket ger en mycket låg friktionskraft. Detta kan minska eller till och med eliminera behovet av smörjning.
On the other hand, the metallic nut can provide a higher force load, but it will also have a higher frictional force and require lubrication. ACME screw linear actuators are generally a good choice where vertical applications are concerned.
It can prevent back driving because of the inherent frictional force between the trapezoidal thread and the nut. With a preloaded nut, it can eliminate the risk of backlash entirely. This broadens the application scope of ACME screw linear actuators greatly.
Det är också säkrare för användarna att använda sina linjära ställdon när enheten har en statisk lastkapacitet för att hålla den vikt som finns på plats. Andra fördelar med ACME-skruvarna inkluderar lågt driftsljud och låg tillverkningskostnad.
ACME screws may have a lot of great advantages but there are two major limitations that come from using them, namely, a low efficiency and shorter life cycles. Due to the high frictional force between the nut and ACME screw thread, most units can only achieve 20% to 40% efficiency depending on the material of the nut and lead screw. While this prevents units’ back drive, it also requires more motor torque to achieve the same force compared to its ball screw counterpart. This means a using ACME screws will have a lower force, speed, and duty cycle rating than a ball screw in a linear actuator using the same motor.
Fördelar
- Lägre kostnad
- Lägre driftsbuller
- Förhindra bakåtdrivning
- Självsmörjande
Nackdelar
- Kortare livscykel
- Lägre effektivitet
Vad är en kulskruv?
Kulskruvar använder cirkulära gängor på både skruven och muttern, vilket skapar en spiralformad löpbana för kullager att glida längs gängorna. Kullagren rullar genom varje spiralformad löpbana när muttern eller skruven rör sig, och trycker sedan antingen skruven eller muttern framåt, vilket skapar en linjär rörelse.
Kulskruvens verkningsgrad är högre än en ACME-skruv eftersom de lider av minimal friktionsförlust tack vare kullagren. Muttern och skruvgängan är inte i direkt kontakt utan rör sig med hjälp av kullager som rullar mellan dem. Ett kulskruvsdrivsystem kan uppnå en verkningsgrad på 70 % till 95 %. Detta gör att kulskruvsställdon kan ha en högre kraft, hastighet och arbetscykelklassning. Med lägre friktionskraft utsätts muttern och skruven för mindre fysiskt slitage, vilket ger en längre livscykel.
The major setback for ball screw linear actuators is that it can easily back drive due to its low internal friction. This creates a safety concern for its users since it cannot hold its load in place when not in operation unless a braking system is in place. When a ball screw linear actuator is in operation, the ball bearings will constantly roll around inside the nut and screw, which causes a higher noise level than its ACME screw counterpart. The manufacturing cost for ball screws is also higher than the ACME screws.
Fördelar
- Högre effektivitet
- Längre livscykel
- Högre arbetscykel
- Högre hastighet
Nackdelar
- Högre driftsljud
- Bakåtkörning
- Högre kostnad
Det nya och förbättrade PA-01 ministälldon (PA-14-uppgradering) är den nuvarande modellen vi erbjuder med en mängd olika fördelar. För en jämförelse, kolla in tabellerna nedan och uppgradera tryggt!
|
|
PA-01 |
PA-14 |
|
Dynamiska laddningsalternativ |
16, 28, 56, 112, 169, 225 lb |
35, 50, 75, 110, 150 lb |
|
Högsta belastning |
225 lb |
150 lb |
|
Snabbaste hastighet |
3.54 "/sec |
2.00"/sec |
|
Inträngningsskydd |
IP65 |
IP54 |
|
Strokealternativ |
1 varv till 40 varv |
1 varv till 40 varv |
|
Halleffektåterkoppling |
Frivillig |
Inga |
Slutord – ACME-skruv vs. kulskruv
Både ACME-skruvar och kulskruvar används flitigt inom automationsindustrin. På Progressive Automations använder vi ACME-skruvar eftersom de ger en mer tillförlitlig design för allmänna tillämpningar. Ingen bakåtdrift och låg kostnad gör denna design till en mycket flexibel lösning för de flesta automatiserade linjära rörelseapplikationer. Kulskruvar, å andra sidan, erbjuder en dyrare lösning med mindre omfattning, men med högre prestanda.