Ბურთიანი სქრეუების ახსნა: ინდუსტრიული ავტომატიზაციის სპეციალისტებისთვის პრაქტიკული გზამკვლევი

1. რა არის Სფეროს ღირილი ? საფუძვლები და როგორ მუშაობს ის რეალურად

2. ბურთიანი საპეხის მონაქმის 5 ძირეული კომპონენტი

• Მუხლის ღერძი : სისტემის ბრუნავი გული, რომელსაც ზუსტად მაშინური სპირალური გზა აქვს. უმეტესობა აწარმოებს მაღალი ნახშირის მქონე ქრომის მისაბმის ფოლადისგან (SUJ2) ან შენადნო ფოლადისგან (SCM440) — მასალებისგან, რომლებიც აირჩევიან სიმტკიცის მიხედვით. გაცივების (თბოური დამუშავების) და ზუსტი შლიფოვკის შემდეგ, ღერო აღწევს HRC58-62 სიხიმხინებას და Ra ≤ 0.2 მკმ ზედაპირის სიგლუსეს. ეს უზრუნველყოფს ფოლადის ბურთების გლუვ ბრუნვას და მაღალი სიჩქარის მუშაობის დროს ცვეთის წინააღმდეგ მდგომარეობას.
• Თხილი : ის ნაწილი, რომელიც მოძრაობს წრფივად და ზუსტად ემთხვევა ღეროს. მისი შიდა გზა გამოხატულია, რათა ზუსტად ემთხვეოს ღეროს გროვას, და მას ჰქვს მიმაგრების ხვრელები, რათა მიემაგროს წრფივ კომპონენტებზე (მაგალითად, სამუშაო მაგიდაზე). ღეროს ერთი და იმავე მასალის გამოყენება უზრუნველყოფს ცვეთის თანაბარობას და თავსებადობას.
• Ფოლადის ბურთულები : ის მცირე კომპონენტები, რომლებიც ამცირებენ ხახუნს. გადამზადებული G10-G3 კლასის მაღალი სიზუსტის bearings ფოლადისგან (დიამეტრის დაშვება მხოლოდ ±0.001მმ), მათი ზომა და რაოდენობა პირდაპირ გავლენას ახდენს ბურთიანი სქრეულის ტვირთის მაჩვენებელზე (ტვირთის მაჩვენებელი) და მის მკვეთრობაზე (მკვეთრობა). გააზრეთ მათ როგორც „როლიკები“, რომლებიც ხდის მთელ სისტქვეს ეფექტიანს.
• Შემობრუნების სისტქვე (დაბრუნების მოწყობილობა) : ბურთების „სატრანსპორტო რეგულატორი“. მიმართავს ბურთებს სარბო საწყის პოზიციაში, რათა მოძრაობა შეჩერების გარეშე გრძელდეს. ორი ძირითადი ტიპი არსებობს — შიდა და გარე შემობრუნება (ეს მოდით შემდეგ გავიხსენოთ). კარგად შემუშავებული შემობრუნების სისტქვე შენარჩუნებს დაბალ ხმაურს და უზრუნველყოფს გლურ მოძრაობას.
• Ჰერმეტიკულობის მოწყობილობა : დამცველი. მონტაჟდება სამაგრის ბოლოებზე და გარე ნაპირზე, ბეჭდები იცავენ სარბოს შიგნით ნავთის, ლოდის ნატეხების და ჭრის სითხისგან — ხოლო სმეხი სითხე შეინახება შიგნით. გავრცელებული ტიპები შეიცავენ კონტაქტურ ბეჭდებს (რეზინის ან შლაპიკისგან) ნავთიან გამომუშავებებისთვის და არაკონტაქტურ ლაბირინტურ ბეჭდებს მაღალი სიჩქარის გამოყენებისთვის. სწორი ბეჭდის არჩევა გრძელვადი მომსახურების სიცოცხლის გარმო მნიშვნელოვანია.

3. გავრცელებული ტიპები Ბურტის ღრუბლები : როგორ აირჩიოთ სწორი

3.1 ბურთის მოძრაობის ტიპით (შიდა და გარე)

• Შიდა მოძრაობის ბურთიანი გადაცემები : ბურთულები მოძრაობს ღერძის შიგნით, შექმნილი უკუმიმდევრობის მიმართულებით. უპირატესობები: კომპაქტური კონსტრუქცია (შესანიშნავი შეზღუდული სივრცისთვის), ხმაურის დაბალი დონე (≤ 60 დბ) და მაღალი სიჩქარის შესაძლებლობა (მაქსიმუმ 3000 ბრუნი/წთ). იდეალურია მაღალი სიზუსტის მოთხოვნის მქონე გამოყენებისთვის, როგორიცაა CNC მანქანები და ნახევარგამტარების დამუშავების მოწყობილობები. ნაკლოვანებები: უფრო რთულია წარმოება, ამიტომ ცოტათი მეტი ღირს.
• Გარე მოძრაობის ბურთიანი გადაცემები : ბურთები ატრიალდებიან საღორში ცალკე მილის ან მართვის გროვის გარეთ. პლიუსები: მარტივი წარმოება (დაბალი ღირებულება), მარტივი მოვლა და შესაძლებელია რამდენიმე წრის დამატება ტვირთის მაქსიმალური მაჩვენებლის გასაზრდელად. მინუსები: მოცულობითი საღორი, ხმაურიანი მუშაობა და დაბალი მაქსიმალური სიჩქარე (≤ 2000 rpm). იდეალურია საერთო ავტომატიზაციის მოწყობილობებისა და მძიმე ტექნიკისთვის, სადაც სიზუსტე არ არის უმაღლესი პრიორიტეტი.

3.2 სიზუსტის კლასით (რას ნიშნავს C1-C16?)

• Მაღალი სიზუსტე (C1-C5) : უმაღლესი სიზუსტის მიმავლობის შეცდომა (C1 კლასში ≤ 0.003მმ/300მმ-მდე). გამოიყენება ისეთ აპლიკაციებში, სადაც ყოველი მიკრონი მნიშვნელოვანია — როგორიცაა ნახევარგამტარის შეფუთვის მანქანები და ოპტიკური ინსტრუმენტების პოზიციონირების სტეიჯები. ეს არის უმაღლესი კლასის ვარიანტები სიზუსტის მიმართ მაღალი მოთხოვნების მქონე სამუშაოებისთვის.
• Საშუალო სიზუსტე (C7-C10) : სამრეწვალო გამოყენებისთვის ყველაზე პოპულარული კლასი. მინიშნების შეცდომა შეადგენს 0.025მმ/300მმ-ს (C7) დან 0.050მმ/300მმ-მდე (C10). ეს კლასი აერთიანებს სიზუსტეს და ღირებულებას, რაც ხდის მას იდეალურ არჩევანს საერთო სახის CNC სამუშაო მანქანებისთვის, რობოტული მხეებისთვის და ხაზოვანი მოდულებისთვის. თუ თქვენ არ ხართ დარწმუნებული თუ რომელი კლასი აირჩიოთ, ეს უსაფრთხო არჩევანია.
• Ზოგადი სიზუსტე (C16) : მინიშნების შეცდომა მიდის 0.100მმ/300მმ-მდე. ამ ნაწილები დამზადდება როლიკის ფორმირებით (სწრაფად და იაფად), რაც მათ ხდის დამატაკებულ სიზუსტის გამოყენებისთვის, როგორიცაა ავტომატური კარები, მარტივი კონვეინერები, ან ნებისმიერი სისტქვე სადე ზუსტი პოზიცირება არ არის მნიშვნელოვანი. ეს არის ხარჯების ეფექტიანი არჩევანი ძირედული მოძრაობის კონტროლისთვის.

3.3 მიხედვით მიმაგრების ტიპით (ფიქსირებულ-ფიქსირებული, ფიქსირებულ-თავისუფალი, ფიქსირებულ-მხარდაჭერილი)

• Ფიქსირებულ-ფიქსირებული : ორივე ბოლო გამყინძლულია კუთხური კონტაქტის პატრონებით. დადებითი მხარეები: უმაღლესი მკვეთრობა, შეუძლია გაუძლოს მნიშვნელოვან ღერძზე მოქმედ დატვირთვებს და უზრუნველყოფს მაღალ კრიტიკულ სიჩქარეებს (რეზონანსის გარეშე). იდეალურია გრძელი სვლის, მაღალი სიჩქარის მქონე აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა დიდი ზომის CNC სამანქანო იარაღები ან სამრეწველო რობოტები. უარყოფითი მხარეები: სითბური გაფართოების თავიდან ასაცილებლად საჭიროებს ზუსტ მონტაჟს.
• Გამყინძლული-თავისუფალი : ერთი ბოლო გამყინძლულია, მეორე თავისუფალია (პატრონის გარეშე). დადებითი მხარეები: მიუძული მონტაჟი, და თავისუფალი ბოლო აბათილებს სითბურ გაფართოებას (როდესაც სარკმელი თბება და იკვება). უარყოფითი მხარეები: დაბალი მკვეთრობა, შეზღუდული დატვირთვის მაჩვენებელი. საუკეთესოა მოკლე სვლის, დაბალი სიჩქარის მქონე აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა პატარა ელექტრონული მოწყობილობები ან მსუბუქი წრფივი სარკმელები.
• Გამყინძლული-მხარდაჭერილი : ერთი ბოლო გამყინძლულია, მეორე მხარდაჭერილია ღრუბლისებური ბურთულის პატრონით. დადებითი მხარეები: ამართულებს მკვეთრობას და მონტაჟის მარტივობას. შეუძლია გაუძლოს საშუალო ღერძზე მოქმედ დატვირთვებს და სვლებს. უარყოფითი მხარეები: არ არის ისეთი მკვეთრი, როგორიც გამყინძლული-გამყინძლული. იდეალურია საშუალო სვლის, საშუალო სიჩქარის ავტომატიზაციის მოდულებისთვის — როგორიცაა ამოღების-დადების რობოტები ან შეფუთვის მოწყობილობები.

4. ბურთიანი საღოჭეების შეფასების ძირეული ტექნიკური მაჩვენებლები

• Წინსვლა (P) : მანძილი, რომლითაც გადაადგილდება ღოჭას დასასრული, როდესაც ღოჭი ერთი სრული მობრუნებით ბრუნავს (გაზომილი მმ-ში). ლიდი განსაზღვრავს ორ მნიშვნელოვან რამ: სიჩქარე (წრფივი სიჩქარე = ლიდი × ბრუნვის სიჩქარე) და პოზიციის განმარტება. გამოიყენეთ პატარა ლიდი (≤ 5მმ) ზუსტი პოზიციისთვის (მაგალითად ოპტიკურ მოწყობილობაში) და დიდი ლიდი (≥ 20მმ) მაღალი სიჩქარის გამოყენებისთვის (მაგალითად შეფუთვის ხაზებში).
• Ღერძული დატვირთვის მაჩვენებელი : მაქსიმალური ღერძული ძალა (ნიუტონებში, ნ) რომელსაც ბურთიანი საღოჭი შეუძლია გაიძლოს ზიანის გარეშე. ეს განისაზღვრება ფოლადის ბურთების ზომისა და რაოდენობის, ასევე გზის ფორმის მიხედვით. ბურთიანი საღოჭის გადატვირთვა გაიწვევს ადრეულ მოხსნას და შემცირებს ზუსტას, ამიტომ ყოველთვის აირჩიეთ ის, რომლის მაჩვენებელი მეტია ვიდრე თქვენი სისტემის საჭიროება.
• Სიმკვრივე : ბურთიანი საღორის მუშაობის დატვირთვის წინააღმდეგობის მაჩვენებელი. ღერძული მყარი ბევრად მნიშვნელოვანია ზუსტი პოზიციის მისაღებად — თუ საღორი მოხრდება ან გაჭიმდება დატვირთვის ქვეშ, ზუსტი პოზიცია შეუძლებელი გახდება. გაამაღლეთ მყარი დიდი საღორის დიამეტრით, გამოყენებით ფიქსირებულ-ფიქსირებული მიმაგრებით ან პრელოადინგით (რომელიც მომავალში გავიხსენით).
• Კრიტიკული სიჩქარე : მაქსიმალური სიჩქარე (rpm-ში), რომელზეც საღორი შეუძლებელია ბრუნვა რეზონანსის გარეშე (ძლიერი შერყევის გარეშე). თუ ამ სიჩქარეს აღემატება, საღორი ირყევა, რაც ზუსტად დაზიანებს სიზუსტეს და შესაძლოა ზიანი მიაყენოს სისტემას. კრიტიკული სიჩქარე დამოკიდებულია საღორის დიამეტრზე, სიგრძეზე და მიმაგრების ტიპზე — გრძელი, თხელი საღორები აქვთ უფრო დაბალი კრიტიკული სიჩქარე.
• Გადაცემის ეფექტიანობა : გამომავალი სიმძლავრის შეფარდობა შემომავალ სიმძლავრასთან. ბურთიანი საღორები საგულისხმოდ ეფექტიანია — 90-98%, შედარებით მხოლოდ 30-50%-თან სრიალის საღორთან. მაღალი ეფექტიანობა ნაკლები ენერგიის დანახარჯის განახლებას ნიშნავს, რაც შეამსუბუქებს ძრავის მუშაობას და ეკონომიას უზრუნველყოფს ენერგიის ხარჯვაში.

5. ნაბიჯ-ნაბიჯ მიმართულება სწორის არჩევას Სფეროს ღირილი

1. Განსაზღვრეთ თქვენი გამოყენების მოთხოვნები : დაწყებით ჩამოწერეთ თქვენი ძირეული მოთხოვნები: რა არის საჭირო პოზიციონირების სიზუსტე? რამდენ ტვირთს უნდა გაუძლოს ბურთის სქრევას? რა არის მაქსიმალური სიჩქარე? რამდენად გრძელია სვლა? ამ კითხვებზე პასუხის გაცემა შეზღუდავს თქვენს ვარიანტებს (მაგ., მაღალი სიზუსტე = C1-C5 კლასი; მძიმე ტვირთი = დიდი დიამეტრის სქრევა).
2. Აირჩიეთ ბრუნვის რეჟიმი : აირჩიეთ შიდა ბრუნვა, თუ სჭირდებათ მაღალი სიჩქარე, დაბალი ხმაური ან კომპაქტური დიზაინი (მაგ., CNC დამუშავების ცენტრები). აირჩიეთ გარე ბრუნვა, თუ შეზღუდული ბიუჯეტი გაქვთ, გჭირდებათ მარტივი მოვლა ან გაქვთ სივრცე დიდი საღოოსთვის (მაგ., საერთო ავტომატიზაციის მოწყობილობები).
3. Შეესაბამეთ სიზუსტის კლასი : ულტრაზუსტადობა (C1-C5) ნახევრი გამტარებისთვის, ოპტიკისთვის ან მედიკამტარების მოწყობილობისთვის. საშუალო ზუსტადობა (C7-C10) უმეტეს სი-ენ-ცი მანქანებისთვის, რობოტებისთვის და წრფივი მოდულებისთვის. ზოგადი ზუსტადობა (C16) დაბალ ღირებულების, დაბალი ზუსტადობის დავალებებისთვის, როგორიცაა ავტომატური კარები ან სატრანსპორტო ზოლები.
4. Გაათვალისწრება მუშაობის გამომცდილება : თუ თქვენი სისტემა მდებარეობს მტვრიან, ტენიან ან კოროზიულ გამომცდილებაში (მაგალითად ლითონის დამუშავების მაღაზიაში), აირჩიეთ ბურთიანი საღორები გამაგრებული სანათურებით და ანტიკოროზიული დამუშავებით (ნიკელის ან ქრომის დაფარვით). მაღალ ტემპერატურის გამომცდილებისთვის (მაგალითად ღუმელების მიდამოში), გამოიყენეთ მაღალ ტემპერატურას მედეგები მასალები და სმეხვალები.
5. Გაასაზღვრეთ წინაღმდეგობის საჭიროება : წინაღმდეგობა ამოიღებს უკუსვლას (თავისუფალებას) საღორსა და სანათურს შორის, რაც ზრდის მაგარობას და პოზიცირების ზუსტადობას. გამოიყენეთ წინაღმდეგობის მქონე ბურთიანი საღორები (ორმაგი სანათურით, ოფსეტით ან წინაღმდეგობით) სი-ენ-ცი დამუშავების ან 3D ბეჭდვის მსგავს გამოყენებებში. გაუშვით წინაღმდეგობა ზოგადი დავალებებისთვის ხარჯების დასაზოგად — წინაღმდეგობის გარეშე ბურთიანი საღორები არიან შესაფერისი უმეტეს ძირეული მოძრაობის კონტროლისთვის.

6. მინიჭების მინიჭები ბურთიანი საღორის სიცოცხლის გასაგრძელებლად

• Რეგულარული სმეხვარი : სმეხვალი შეამცირებს ხახუნს და ცვეთას. გამოიყენეთ სმეხვალი სითხე მაღალი სიჩქარის მომსახურებისთვის (ის უკეთესად მოძრაობს მაღალ სიჩქარეზე) და სმეხვალი საცხე დაბალი სიჩქარის, მძიმე ტვირთის დავალებებისთვის (ის გრძელდება უფრო დიდხანს). მიაბათ ყოველ 200-500 სამომსახურე საათში — დააყენეთ შეხსენება, რათა არ გაგეცდეს ეს მნიშვნელოვანი ნაბიჯი.
• Შეინარჩუნეთ სუფთა და დახურული : ხშირად შეამოწმეთ სილები დაზიანებისთვის — შეცვალეთ მათი გატეხილი ან ცვეთილი იქნება. რეგულარულად გაასუფთავეთ საღორის ღორი და საღორის სანაადი მტვრის და ნანგრევის მოშორებისთვის. მკაცრი გამომუშავებისთვის (როგორიცაა ხის ან ლითონის დამუშავება), დაუმატეთ ტელესკოპური დამცავი საფარი, რათა გაიზარდოს მტვრისგან.
• Რეგულარულად შეამოწმეთ სიზუსტე : გამოიყენეთ ციფრული ინდიკატორი (ძირეული შემოწმებისთვის) ან ლაზერული ინტერფერომეტრი (ზუსტ გაზომვებისთვის), რათა შეამოწმოთ პოზიციონირების სიზუსტე და წამოწყების შეცდომა. თუ აღმოია სიზუსტის დაცემა — მაგალითად, ნაწილების დაშვების ზონას გარეთ გამოსვლა — დრო აღმოჩნდა ბურთიანი ღერის კორექტირება ან შეცვლა.
• Არ დატვირთოთ და არ გაამართოთ სიჩქარე : შეესაბამეთ ბურთიანი ღერის დადგენილ დატვირთვის და სიჩქარის ზღვრებს. დატვირთვა შეიძლება გაამოიწვიოს ღერის გამოხრა ან გააზიანოს რეისვეი; სიჩქარის გამაღლება იწვევს რეზონს და რხევას. თუ თქვენს სისტემას საჭიროებია მეტი სიმძლავრე, გაამაღლეთ უფრო დიდი ბურთიანი ღერით — ნუ გაამაღლებთ პატარას მის ზღვრებს გარეთ.