Sistemele industriale automatizate, cum ar fi celulele de asamblare și liniile de producție sunt din ce în ce mai mici și astfel producătorii continuă să dezvolte sisteme mai compacte care ocupă mai puțin spațiu. Această cerere este însoțită de o cerere pentru o mai mare fiabilitate, un consum mai mic de energie și niveluri mai mari de precizie. Aici, sistemele electronice au un rol important de jucat, dar la fel și componentele mecanice, cum ar fi dispozitivele de mișcare liniare și actuatoarele.
În mod tradițional, ansamblurile convenționale cu șurub cu bile au asigurat o mișcare liniară relativ ieftină și precisă pentru mașinile de producție. Cu toate acestea, acestea tind să fie voluminoase, iar designerii au adesea probleme atunci când încearcă să-i integreze în configurații ale mașinilor mai compacte. Mai mult, există o cerință pentru mașinile moderne de producție să ofere o precizie pozițională mai mare la viteze mari și acest lucru reprezintă o provocare pentru șuruburile cu bilă, care au limitări în ceea ce privește precizia și dinamica.
O alternativă la șurubul cu bilă este șurubul cu role, care este nu numai mai compact, dar este capabil să transporte și sarcini mai mari în raport cu dimensiunea acestuia, obținând în același timp o precizie de poziție considerabil mai bună în comparație cu un șurub cu bilă. În același timp, un șurub cu role va funcționa la viteze și accelerații mult mai mari și va asigura o densitate superioară a puterii, o mai bună fiabilitate și o durată de viață mai lungă.
Totuși, toate acestea vin la un preț: pentru a atinge această performanță este nevoie de anumite metode specializate de prelucrare, cum ar fi măcinarea cu precizii sub-micron. Înseamnă că șuruburile cu role au tendința de a include un număr mai mare de componente de precizie, cum ar fi profilurile cu bare pe ambele filete și o roată de sincronizare la sfârșitul fiecărui cilindru, complicând asamblarea și testarea, ceea ce contribuie la creșterea costurilor.
Această primă de cost este greu de ignorat, până la urmă, inginerii de proiectare sunt programați pentru a fi constienti de costuri, iar șuruburile cu role pot fi la fel de scumpe ca un șurub cu bilă.
Cu toate acestea, dacă avantajele tehnice ale șuruburilor cu role pe șuruburile cu bile pot fi demonstrate - și în cazul în care precizia și fiabilitatea nu pot fi sacrificate - șurubul cu role devine tehnologia la alegere. Într-adevăr, în multe aplicații mai ușoare pentru șuruburile cu role, investiția suplimentară va obține, în cele din urmă, rentabilități în viața de serviciu, datorită capacității mai mari de încărcare.
Efectuarea schimbării
Un exemplu recent include un OEM alimentar, care a trecut de la șuruburile cu bile SKF SX la șuruburile cu role planetare SKF Type SRC pentru o gamă de colectori de depozitare sub presiune. Se așteaptă să obțină un câștig de patru ori în capacitatea de sarcină dinamică de bază și o prelungire a duratei de viață calculată de la puțin peste o lună la trei ani cu șuruburile cu role de înlocuire.
Retrofit-ul a fost realizat cu modificări minime, utilizând unitățile și controalele existente pentru a obține timpi de ciclu mai rapide și viteze mai mari de funcționare, pe lângă durata de viață extinsă.
Combinația de avantaje oferite de șuruburile cu role este convingătoare și, în ciuda costurilor lor, acestea sunt acum specificate pentru o mare varietate de aplicații industriale, de la utilaje de modelare din plastic la producția de microcipuri. Din acest motiv, și pentru a oferi o valoare mai mare și un timp de plumb mai scurt, furnizorii principali oferă o „ gamă preferată ” , care include dimensiunile cele mai frecvent utilizate de șuruburi cu role planetare și recirculante, împreună cu piulițele de dimensiuni standard, cu arbori fabricați conform specificațiilor clienților.
Capacitatea extraordinară de încărcare a șuruburilor cu rolă este utilizată pentru a avantaja în mașinile de modelare prin injecție, unde, de exemplu, șuruburile cu role planetare Ultra Power ale SKF creează forțe care se apropie de 500kN. În aceste mașini pot exercita o presiune de strângere de până la 200T. Fiabilitatea și capacitatea de încărcare a șuruburilor cu role sunt, de asemenea, exploatate în aplicații aerospațiale, unde asigură acționarea necesară suprafețelor de control al zborului.
Și datorită preciziei și repetabilității poziționale superioare, șuruburile cu role sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în celulele de asamblare automate pentru operații care necesită mișcare liniară precisă și repetabilă, precum nituirea și sudarea. Un alt exemplu de aplicare de precizie este utilizarea lor în acționările electromecanice ale canapelor de radioterapie care trebuie poziționate cu precizie specifică pentru a se asigura că pacienții primesc doze de radiații direcționate corect.
Combinate cu un servomotor electric adecvat într-un format de actuator compact, cilindrii electromecanici cu șurub cu role sunt folosiți din ce în ce mai mult ca înlocuitori pentru ramele hidraulice în aplicații care necesită forțe de acționare ridicate, fără probleme ale hidraulicii, cum ar fi garniturile eșuate și contaminarea uleiului. Într-adevăr, actuatoarele electromecanice pe șurub cu role se găsesc în aplicații care ar putea fi implicate anterior în utilizarea hidraulice sau pneumatice.
Cilindrii electromecanici de precizie costă, din nou, mai mult pe unitatea echivalentă decât alternativele lor de putere fluidă, cu toate acestea, tehnologia electromecanică oferă o valoare suplimentară pe durata de viață a unei mașini, care compensează mai mult declanșarea inițială mai mare. Beneficiile de mediu și de performanță ale cilindrilor electromecanici au fost deja atinse cu alte avantaje, inclusiv un proiect de mașină mult mai simplu, care dispensează cu pompe, acumulatori, conducte, garnituri etc., precum și întreținere redusă substanțial.
În ceea ce privește aplicațiile, șuruburile cu role pot fi alese atunci când șuruburile cu bilă nu pot face față. Așadar, dacă un design bazat pe șurub cu bilă este chiar la marginea vitezei sau a plicului de sarcină, nu are precizia necesară, asigură o durată scurtă de viață sau este probabil să sufere o defecțiune prematură, atunci este timpul să faceți analiza costurilor-beneficii și să luați în considerare șuruburi cu role.