1.2.1 Bàn trượt và thanh dẫn hướng
Hệ thống dẫn hướng SCHNEEBERGER MONORAIL bao gồm thanh dẫn hướng và bàn trượt chứa các con lăn. Con lăn di chuyển trong rãnh lăn được bao kín bên trong bàn trượt, giúp bàn trượt thực hiện chuyển động tuyến tính không giới hạn trên thanh dẫn hướng. Rãnh lăn của con lăn được chia thành vùng chịu tải và vùng hồi chuyển.
Hình 1.5 - Cấu tạo bàn trượt và thanh dẫn hướng: 1 Bàn trượt 2 Thanh dẫn hướng
Bộ tuần hoàn con lăn
Bộ tuần hoàn con lăn nằm bên trong bàn trượt và bao gồm vùng chịu tải và vùng hồi chuyển. Trong vùng chịu tải, con lăn chịu và truyền tải trọng bên ngoài; trong vùng hồi chuyển, con lăn hồi chuyển ở trạng thái không chịu tải.
Bề mặt tham chiếu và cố định
Dẫn hướng SCHNEEBERGER MONORAIL được cố định vào kết cấu xung quanh thông qua bề mặt đáy thanh dẫn hướng và bề mặt định vị bên. Bề mặt đỡ của đáy thanh dẫn hướng được SCHNEEBERGER thiết kế là toàn bộ diện tích bề mặt nhằm đạt được độ cứng vững lớn nhất có thể tại mối nối giữa thanh dẫn hướng và kết cấu xung quanh.
Bề mặt định vị bên theo tiêu chuẩn được thiết kế ở một phía để hỗ trợ bên và định hướng với kết cấu kết nối. Bề mặt định vị hai phía cũng có thể được cung cấp theo yêu cầu.
Cấu hình lỗ cố định
Sử dụng lỗ cố định có ren
Sử dụng lỗ cố định bàn trượt làm lỗ xuyên
Thanh dẫn hướng có lỗ xuyên
Thanh dẫn hướng có lỗ cố định ren từ phía dưới
Yêu cầu về độ chính xác
Chất lượng của bề mặt lắp đặt và định vị cũng như mối quan hệ vị trí tương quan giữa chúng ảnh hưởng đến độ chính xác hình học và tuổi thọ sử dụng của dẫn hướng. Do đó, các bề mặt này cần được gia công chính xác theo tiêu chuẩn chất lượng cao.
1.2.2 Các thành phần riêng lẻ và phụ kiện
Bàn trượt dẫn hướng SCHNEEBERGER MONORAIL bao gồm nhiều thành phần. Cốt lõi là thân chịu tải được chế tạo từ thép ổ bi cao cấp, có lỗ cố định, rãnh lăn và lỗ hồi chuyển cho con lăn.
Con lăn
Con lăn hoặc viên bi được sử dụng làm con lăn, tất cả đều được chế tạo từ thép ổ bi đã tôi cứng.
Phần tử dẫn hướng
Một thành phần khác của thân bàn trượt là phần tử dẫn hướng tổng hợp có tích hợp gạt bụi dọc.
Bộ tuần hoàn
Bộ tuần hoàn cho con lăn cũng là một thành phần của thân bàn trượt.
Tấm đầu
Tấm đầu có tích hợp gạt bụi ngang bịt kín mặt trước bàn trượt và chịu trách nhiệm phân phối chất bôi trơn.
Hình 1.6 - Trang bị cơ bản của dẫn hướng con lăn MONORAIL MR
Các thành phần trang bị cơ bản:
Tùy chọn phụ kiện
Bàn trượt có thể được nâng cấp với phụ kiện, chẳng hạn như gạt bụi bổ sung, cần gạt kim loại, hoặc tấm bôi trơn, được lắp phía trước tấm đầu để hỗ trợ điều chỉnh hệ thống cho các ứng dụng cụ thể.
Hình 1.7 - Tùy chọn phụ kiện cho dẫn hướng con lăn MONORAIL MR
Tùy chọn phụ kiện:
1.2.3 Các loại và nguyên lý thiết kế
Tiêu chuẩn áp dụng
Dẫn hướng SCHNEEBERGER MONORAIL có nhiều kích thước và loại khác nhau. Để thiết lập các tiêu chuẩn nhất quán cho các bộ phận cơ khí này, các yếu tố thiết kế quan trọng nhất đã được tổng hợp trong tiêu chuẩn ngành DIN 645 Part 1.
Tiêu chuẩn sản phẩm quan trọng
Các bộ phận riêng lẻ
Bố trí con lăn
Số lượng và cách bố trí các hàng con lăn phụ thuộc vào hình dạng con lăn, kiểu tiếp xúc con lăn, không gian lắp đặt sẵn có, lực có thể truyền, và các yếu tố khác. Có các loại dẫn hướng với hai, bốn, hoặc nhiều hàng con lăn hơn.
Loại dẫn hướng:
Dẫn hướng con lăn SCHNEEBERGER MONORAIL
Hình học:
- 4 hàng
- Tiếp xúc đường
- Hình học chữ O
Sản phẩm SCHNEEBERGER:
- MONORAIL MR
- MONORAIL AMS 3B
- MONORAIL AMSABS 3B
- MONORAIL AMSA 3L
Loại dẫn hướng:
Dẫn hướng bi SCHNEEBERGER MONORAIL
Hình học:
- 4 hàng
- Tiếp xúc 2 điểm
- Hình học chữ O
Sản phẩm SCHNEEBERGER:
- MONORAIL BM
- MONORAIL BZ
- MONORAIL AMS 4B
- MONORAIL AMSABS 4B
Hình học chữ X và chữ O
Cách bố trí rãnh lăn của dẫn hướng ray profile được phân biệt giữa hình học chữ X và hình học chữ O. Với cái gọi là hình học chữ O, rãnh lăn của con lăn được lệch 90°, giúp tăng khoảng cách bên trong lớn hơn. Do đó, dẫn hướng có thể chịu được nhất quán các lực tải và mô-men lớn từ mọi hướng.
Hình học chữ X với khoảng cách as
Hình học chữ O với khoảng cách as
Góc tiếp xúc
Rãnh lăn của dẫn hướng SCHNEEBERGER MONORAIL được bố trí ở các góc cụ thể để có thể chịu được lực từ các hướng khác nhau. Góc tiếp xúc α được định nghĩa theo DIN ISO 14728 là góc giữa hướng lực tác động lên dẫn hướng và đường tiếp xúc.
Góc tiếp xúc của con lăn với thanh dẫn hướng
Thông số góc tiếp xúc:
Góc tiếp xúc SCHNEEBERGER
Tất cả dẫn hướng SCHNEEBERGER MONORAIL đều có góc tiếp xúc α = 45°, giúp chúng đồng thời chịu được lực tải lớn từ mọi hướng.
1.2.4 Vật liệu
Ray dẫn hướng và bàn trượt của SCHNEEBERGER MONORAIL sử dụng thép dụng cụ cao cấp và nhiều loại nhựa cao cấp làm vật liệu. Kim loại màu và nhôm được sử dụng cho một số phụ kiện.
| Thành phần | Vật liệu |
|---|---|
| Thanh dẫn hướng | Thép ổ bi, tôi cứng rãnh lăn hoặc toàn bộ ray |
| Thân bàn trượt | Thép ổ bi, tôi cứng toàn bộ thân |
| Con lăn | Thép ổ bi, đã tôi cứng |
| Tấm đầu | PA, đúc phun |
| Bộ tuần hoàn | POM và polyamide, đúc phun |
| Gạt bụi bổ sung | NBR hoặc FPM (Viton) cho môi làm kín, thép không gỉ cho tấm mang |
| Cần gạt kim loại | Thép không gỉ, chống ăn mòn |
| Đầu đọc | Thép không gỉ, chống ăn mòn |
1.2.5 Quy trình tôi cứng
Để đạt được khả năng chịu tải đủ cao và tuổi thọ sử dụng lâu dài, đối với dẫn hướng ray profile, các bề mặt tiếp xúc với con lăn phải có độ cứng bề mặt cao. Vì mục đích này, đối với thanh dẫn hướng và bàn trượt, hoặc chỉ riêng rãnh lăn của con lăn, hoặc toàn bộ thanh dẫn hướng và toàn bộ thân bàn trượt được tôi cứng.
Thanh dẫn hướng
SCHNEEBERGER cung cấp cả thanh dẫn hướng có rãnh lăn được tôi cảm ứng và thanh dẫn hướng tôi cứng toàn phần. Bên cạnh việc đạt được khả năng chịu tải đủ, bề mặt cứng của thanh dẫn hướng mang lại các lợi ích sau so với bề mặt mềm, tùy theo ứng dụng:
Thanh dẫn hướng tôi cảm ứng với vùng cứng (1), lấy ví dụ từ thanh dẫn hướng MR
Thanh dẫn hướng tôi cứng toàn phần, lấy ví dụ từ thanh dẫn hướng MR
- Tuổi thọ sử dụng lâu dài của gạt bụi
- Bề mặt có thể dùng làm bề mặt chạy cho nắp bảo vệ (chỉ áp dụng cho thanh dẫn hướng tôi cứng toàn phần)
- Bảo vệ thanh dẫn hướng khỏi phoi kim loại xâm nhập (chỉ áp dụng cho thanh dẫn hướng tôi cứng toàn phần)
Bàn trượt
Thân thép của bàn trượt là yếu tố quan trọng để đạt được tuổi thọ sử dụng lâu dài với mức độ chính xác ổn định trong suốt toàn bộ tuổi thọ sử dụng. Để duy trì các yêu cầu khắt khe này trong suốt toàn bộ thời gian vận hành, ngay cả dưới tải trọng cực đại mà không gây biến dạng dẻo cho bàn trượt, SCHNEEBERGER sử dụng thép ổ lăn cao cấp cho tất cả sản phẩm của mình. Không chỉ bề mặt chạy mà toàn bộ mặt cắt ngang của bàn trượt cũng được tôi cứng nhờ đó. Ngay cả khi chịu tải vượt quá mức khuyến nghị, bàn trượt SCHNEEBERGER vẫn giữ nguyên đặc tính đã thiết lập tại nhà máy vì về nguyên tắc không thể xảy ra biến dạng dẻo.
Lực F được tác dụng chống lại biến dạng dx cho đến điểm phá hủy. Trong trường hợp tải trọng quá mức, bàn trượt tôi cảm ứng sẽ chịu biến dạng dẻo, biến dạng x tiếp tục xảy ra.
Chú giải: 1 Chịu tải 2 Không chịu tải đỏ = tôi cứng toàn phần xám = tôi cảm ứng
Ưu điểm của bàn trượt tôi cứng toàn phần:
- Độ ổn định kích thước cao của thân bàn trượt trong suốt toàn bộ thời gian vận hành
- Không biến dạng dẻo của bàn trượt trong trường hợp quá tải hoặc va chạm
- Không có sai số hình học không xác định và tổn thất tải trước
- Khả năng hấp thụ lực cao cho đến điểm phá hủy
- Bề mặt định vị đã mài trong bàn trượt không bị hư hỏng hoặc trầy xước trong quá trình vận chuyển, lưu kho, lắp đặt và chạy thử