แคร่เลื่อนและแร็ค

5.2.1 แคร่เลื่อนและรางนำ

ในการออกแบบรางนำ SCHNEEBERGER MONORAIL BZ ร่วมกับระบบขับแร็ค ควรคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้:

ความสามารถในการรับภาระ

รางนำที่มีแคร่เลื่อนไม่ต่างจากรางนำมาตรฐานในด้านการออกแบบ ความสามารถในการรับภาระของ MONORAIL BM เป็นไปตามแคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ SCHNEEBERGER MONORAIL และ AMS

อย่างไรก็ตาม สำหรับ MONORAIL BZ ควรทราบว่าความสามารถในการรับภาระรวมของระบบมีข้อจำกัดเมื่อเทียบกับ MONORAIL BM สาเหตุเกิดจากแรงด้านข้างของรางนำที่ส่งผ่านแขนคาน ทำให้สกรูยึดแนวขวางรับภาระสูง รวมถึงแรงเสียดทานล็อกที่สกรูยึดภายในระหว่างรางนำกับแร็ค และพื้นที่สัมผัสกับแร็คที่เล็กมาก ค่าในตารางด้านล่างอ้างอิงจากสกรูยึดระดับความแข็งแรง 12.9 ใช้สำหรับภาระด้านข้างที่อนุญาต ±FY และแรงดึงและแรงอัดที่อนุญาต ±FZ โดยค่าเหล่านี้ใช้ต่อแคร่เลื่อนหนึ่งชุด

ผลของแรงดึง แรงอัด และแรงด้านข้าง

แรงดึง แรงอัด และแรงด้านข้างสูงสุด (N)

อายุการใช้งาน

สำหรับระบบโต๊ะทำงานที่ใช้ระบบขับแร็ค แรงเพิ่มเติมในแนวตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่จะเกิดขึ้นที่ตำแหน่งขบเฟือง แรงเหล่านี้ถ่ายทอดผ่านพิเนียน มอเตอร์ และแคร่เลื่อนไปยังรางนำ และต้องนำมาคิดในการคำนวณอายุการใช้งาน

เนื่องจากเฟืองเกลียว เมื่อขับในทิศทางตั้งฉากกับแกนยาวของรางนำ จะเกิดแรง Fy โดย Fy = 0.35 × Fx ค่า 0.35 มาจากมุมเกลียว β = 19°31'42" แรงนี้คงที่เมื่อแรงขับคงที่ และทิศทางจะกลับเมื่อทิศทางความเร่งเปลี่ยน (จากเร่งเปลี่ยนเป็นเบรก)

นอกจากนี้ยังเกิดแรง Fz ในแนวตั้งฉากกับแร็ค โดยมีทิศทางออกห่างจากแร็ค โดย Fz = 0.36 × Fx ซึ่งเกิดจากมุมกดของผิวฟันประมาณ 20° แรงนี้เป็นแบบแกว่ง สำหรับการคำนวณอายุการใช้งาน แนะนำให้ใช้ Fz ≈ 2/3 Fz_max

แรงบนแร็ค

Fy: แรงในทิศทาง y　Fz: แรงในทิศทาง z

แรงเมื่อใช้แคร่เลื่อนประเภท E

เมื่อใช้แคร่เลื่อนประเภท E ควรให้ความสนใจต่อประเภทและทิศทางของแรง เนื่องจากการเชื่อมต่อด้านข้างของแคร่เลื่อนระหว่างการเลื่อนตามแกน อาจเกิดแรงบิดซึ่งนำไปสู่แรงภายในเพิ่มเติม และอาจลดอายุการใช้งานได้อย่างมีนัยสำคัญ

ระบบขับแร็คที่มีแคร่เลื่อนประเภท E สองชุด

5.2.2 แร็ค

หลักการคำนวณที่แสดงด้านล่างใช้สำหรับการประมาณภาระที่เป็นไปได้และอายุการใช้งานของระบบขับแร็คเบื้องต้น อย่างไรก็ตาม สำหรับการออกแบบที่แม่นยำ จำเป็นต้องมีการคำนวณโดยละเอียด ซึ่งสามารถขอรับได้จาก SCHNEEBERGER

ภาระบนแร็คและพิเนียน

ตารางด้านล่างแสดงภาพรวมของแรงสูงสุด FL และแรงบิดสูงสุด TN ขึ้นอยู่กับขนาดและการออกแบบแร็คของ MONORAIL BZ จำนวนฟันพิเนียน z และจำนวนรอบการเปลี่ยนภาระ

ค่าที่ระบุมีผลภายใต้เงื่อนไขการหล่อลื่นที่มีประสิทธิภาพ การทำงานที่ราบเรียบ และตลับลูกปืนที่มีเสถียรภาพ

ค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยสำหรับความเค้นรากฟัน SF ≥ 1.4 และความเค้นผิวฟัน SH ≥ 1.0 ได้รวมอยู่ในสูตรแล้ว

จากประสบการณ์ ต้องพิจารณาค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัย SB ≈ 1.0 - 4.0 สำหรับเงื่อนไขการทำงาน (ข้อผิดพลาดเชิงมุม การหล่อลื่นไม่เพียงพอ ฝุ่นละออง ฯลฯ)

ขึ้นอยู่กับการใช้งาน แนะนำให้ใช้ค่าสำหรับ 10⁶ หรือ 10⁷ รอบการเปลี่ยนภาระ ค่า 10⁵ ใช้เฉพาะในกรณีพิเศษ เช่น ภาระสถิต โดยปรึกษาร่วมกับ SCHNEEBERGER

จำนวนรอบการเปลี่ยนภาระที่ใช้กำหนดดังนี้:

หากจำนวนฟันในส่วนแร็คที่ใช้งานหลักเกินสิบเท่าของจำนวนฟันพิเนียน z สามารถออกแบบสำหรับ 10⁶ มิฉะนั้นควรสมมติว่าเป็น 10⁷ รอบการเปลี่ยนภาระ

การคำนวณแรงและแรงบิด

จากประสบการณ์ ควรพิจารณาค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัย (SB ≈ 1.0 – 4.0) สำหรับเงื่อนไขการทำงาน (ข้อผิดพลาดเชิงมุม การหล่อลื่นไม่เพียงพอ ฝุ่นละออง ฯลฯ)

ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขดังต่อไปนี้: