Ориентация оси перемещения в пространстве, достаточность грузоподъёмности, необходимость гарантировать способность выдерживать определённые динамические нагрузки, различная специфика местных производственных условий, и иные критерии, подлежащие учёту для правильного подбора телескопической направляющей под специфику конкретной задачи
В наиболее продвинутых системах автоматизации - будь то системы, используемые на промышленных производствах или автоматизированных складах - телескопическими направляющими решается целый ряд разнообразных задач, включая консольное извлечение обрабатываемых заготовок, перемещение элементов защитных кожухов, выдвижение выдвижных отсеков c различным содержимым или вилок роботизированных погрузчиков, и так далее, причём при решении данных задач направляющим нередко приходится работать в крайне тяжёлых условиях - с высокой нагрузкой, с высокой частотой рабочих циклов, и/или в сильно загрязнённой среде.
Для достижения наилучших результатов проектировщику систем автоматизации важно уметь, и иметь возможность, правильно подобрать тип направляющей с учётом всей специфики стоящей прикладной задачи. В дополнение к базовым техническим характеристикам направляющей ему необходимо учитывать целый ряд критериев, относящихся к предполагаемым особенностям её будущей эксплуатации, например, таким, как:
• ориентация направляющей в пространстве;
• тип выполняемых перемещений;
• величины ускорений, и особенности местных требований к техническому обслуживанию.
Правильный, т.е. осуществляемый с учётом всей полноты специфики решаемой задачи по промышленной автоматизации, подбор телескопической направляющей является необходимым условием для обеспечения оптимальных эксплуатационных характеристик разрабатываемого технического решения, соответственно для достижения требуемых показателей производительности зависящего от этого решения производственного / технологического оборудования.
Преимущества, обеспечиваемые благодаря оптимальному подбору направляющих под конкретную задачу, вполне объективны и ощутимы: они выражаются в реальном снижении затрат на техническое обслуживание, а также в повышении производительности.
При этом задачи, решаемые посредством телескопических направляющих, могут быть весьма разнообразны и существенно отличаться друг от друга - так, например, для решения некоторых задач может требоваться осуществление перемещений на варьирующиеся длины хода, или перемещение объектов по вертикали...
Неполный учёт проектировщиком специфики конкретной задачи может приводить к тому, что, например, им будут выбраны направляющие, не имеющие закалки или иной специальной упрочняющей обработки, в результате чего эти направляющие окажутся не способны нормально выдерживать требуемую высокую эксплуатационную нагрузку; или же стойкость выбранных направляющих к коррозии может оказаться недостаточной для долгосрочной работы в существующих по месту эксплуатации условиях повышенной влажности...
Далеко не каждая телескопическая направляющая пригодна для использования в любой системе промышленной автоматизации, причём ненадлежащий выбор направляющей может иметь тяжёлые последствия, включая снижение как эффективности работы самой системы автоматизации, так и производительности зависящего от этой системы технологического оборудования.
В этой статье нами предпринята попытка рассмотрения важнейших критериев, которые надлежит учитывать для правильного подбора телескопических направляющих для их использования в сфере промышленной автоматизации. Учёт этих критериев позволит обеспечить наилучшие эксплуатационные характеристики проектируемых систем и оптимизировать затраты, вследствие чего мы рекомендуем информацию в этой статье для внимательного изучения проектировщиками систем промышленной автоматизации.
Сюда относятся следующие характеристики перемещений:
• горизонтальное или
• вертикальное направления перемещений;
• одинаковые или
• переменные длины хода.
Тип перемещения важно, например, учитывать для телескопических направляющих, имеющих в своей конструкции шариковый сепаратор, при применении таких направляющих для реализации перемещений с варьирующимися длинами хода прежде всего по вертикальным осям, что связано с проявляющимся у таких направляющих в подобных случаях эффектом смещения / проскальзывания сепараторов. При этом телескопические направляющие на обычных подшипниках качения не имеют ограничения по типу перемещения и способны обеспечивать хорошие эксплуатационные характеристики и длительный срок службы при их применении для реализации перемещений любых типов.
Система телескопических направляющих, как правило, включает в себя стационарные и подвижные части, а также средние элементы. В условиях высокодинамической эксплуатации средние элементы направляющих зачастую вынуждены работать в нештатных для себя условиях / с недопустимо высокой динамической нагрузкой, вследствие чего перемещение может сопровождаться ударами этих элементов, вызванными большой инерцией. В подобных случаях необходимо применять направляющие, имеющие встроенные меры повышения эффективности работы их средних элементов - например, синхронизаторы и/или концевые амортизаторы / демпферы.
В условиях промышленной эксплуатации телескопическим направляющим практически постоянно приходится работать в контакте с разного рода загрязнениями - например, различными промышленными отходами типа стружки, а также грязью и пылью. Поэтому в случаях, когда стоит задача обеспечить высокую надёжность работы несмотря на высокий уровень загрязнений, оптимальным является использование телескопических направляющих, в конструкции которых применены ролики, установленные на шарикоподшипниках. Такие ролики – и, в особенности, установленные на усиленных подшипниках ролики увеличенного размера - способны существенно повысить нечувствительность системы перемещения к попавшим на дорожки качения загрязнениям, попросту переезжая через посторонние частицы, которые могли бы существенно затруднить работу систем перемещения с элементами качения меньших размеров.
В промышленной автоматизации от дорожек качения направляющих требуется продолжительный срок службы при эксплуатации с высокой нагрузкой и длительными интервалами технического обслуживания, причём требуемый срок службы и межсервисные интервалы могут исчисляться миллионами рабочих циклов. Учитывая высокие требования, предъявляемые к направляющим по ресурсу, сроку службы и грузоподъёмности, высокую важность приобретают конструктивные особенности, относящиеся к свойствам тех материалов, из которых изготовлены элементы направляющих: имеют ли упрочнение дорожки качения, и по какой технологии выполнено такое упрочнение: индукционной закалкой или методом глубокого азотирования; является ли твёрдость поверхностей и прочность конструкции направляющих достаточными для того, чтобы обеспечить необходимые эксплуатационные характеристики системы в целом... Все эти факторы необходимо учитывать при подборе направляющих под конкретную задачу.
В процессе эксплуатации направляющие нередко могут контактировать с водой и иными жидкостями, включая растворы кислот или щёлочей. В подобных случаях критичным для обеспечения стойкости направляющих к таким воздействиям становится правильный выбор варианта поверхностной обработки из предлагаемых производителем.
Системы автоматического смазывания, фетровые диспенсеры смазочных материалов, и грязесъёмники - такие дополнительные элементы конструкции позволяют существенно увеличить интервалы технического обслуживания телескопических направляющих, а в некоторых случаях даже практически устранить потребность в таком техобслуживании. Очевидно, что внедрение вышеуказанных решений, позволяющих уменьшить потребность изделий в техобслуживании, ещё на этапе проектирования последних, в итоге - и весьма скоро - выливается в существенную экономию на эксплуатационных расходах, а также в улучшение общей эффективности технических решений.
В системах с несколькими телескопическими направляющими, при креплении стационарных элементов этих направляющих к несущим конструкциям, монтажниками нередко допускаются перекосы и смещения направляющих относительно друг друга. Размеры таких погрешностей могут достигать нескольких миллиметров; возникают подобные погрешности при монтаже достаточно часто; и они способны существенно снизить фактический срок службы направляющих. В качестве решения данной проблемы можно заложить в проект более качественную подготовку крепёжных поверхностей несущих конструкций - например, их шлифование, однако такие дополнительные и непростые операции способны привести к удвоению стоимости и трудозатратности монтажа; или же, вместо всего этого, можно просто предусмотреть использование в проекте направляющих, конструктивно способных автоматически компенсировать возможные погрешности монтажа.
В ассортименте продукции компании «Rollon» представлено семейство телескопических направляющих, обладающих весьма существенными преимуществами, важными для проектировщиков систем автоматизации. Это семейство «Telerace».
В данное семейство объединены телескопические направляющие на двухрядных шарикоподшипниках, имеющие дорожки качения, упрочнённые по патентованной технологии «Rollon-Nox» термохимического оксидирования.
Эти линейные направляющие хорошо работают в режимах с варьирующимися длинами хода, на высоких скоростях, а также с высокой частотой рабочих циклов, в том числе и при решении задач вертикального перемещения, и способны обеспечивать свою максимальную грузоподъёмность даже при полном выдвижении.
Они отличаются применением в их конструкции элементов качения большого (достигающего 31,5 мм) диаметра, а также кареток, расположенных во внутреннем пространстве профильных направляющих и оснащённых грязесъёмниками и системами смазывания, за счёт чего направляющие способны обеспечивать высокие качественные характеристики выполняемых ими перемещений.
Благодаря индукционной упрочняющей обработке, твёрдость поверхностей дорожек качения направляющих достигает 60-62 единиц по Роквеллу, а ресурс может достигать двух миллионов циклов. Высокая грузоподъёмность направляющих обеспечивается, в числе прочего, применением в их конструкции усиленных двухрядных шарикоподшипников, благодаря чему грузоподъёмность пары наиболее прочных направляющих этого семейства - например, типоразмера «TLR 43» - может достигать 780 кг.
В дополнение следует отметить, что конструкцией направляющей «Telerace» обеспечивается возможность небольшого углового отклонения её подвижных элементов относительно среднего. Благодаря этому направляющие способны без проблем компенсировать непараллельность их установки до 2°, и погрешности плоскостности до 3 мм.
Хотите узнать больше о телескопических направляющих «Rollon» и возможностях их применения в системах автоматизации? Скачайте наш каталог.
Скачать каталог