Rulmenții liniari
Acest articol este menit să prezinte rulmenții liniari de la ce sunt aceștia, ce tipuri de astfel de rulmenți există, la elementele de rulare, materiale de fabricare, și până la noile tehnologii. Haideți cu noi să descoperim împreună și acest organ de echipamente și utilaje, să aflăm toate noutățile!
Ce sunt rulmenții liniari?
Acești rulmenți au fost creați pentru a permite o mișcare lineară, având o forță de frecare minimă. Constau dintr-un corp de ghidare, care este fixat în poziție și un element de mișcare, care se mișcă în interiorul corpului de ghidare. Bilele sau rolele acestuia au rolul de a susține elementul de mișcare și pentru a reduce frecarea.
Sunt utilizate în multe aplicații industriale, cum ar fi mașinile-unelte, transportoarele, echipamentele de automatizare și sistemele de poziționare.
Rulmenții liniari se pot clasifica în funcție de modul în care sunt fixați. Există două tipuri principale de rulmenți liniari: cei cu contact direct și cei cu contact indirect.
Rulmenții liniari cu contact direct au o carcasă care este fixată în poziție, iar bilele sau rolele acestuia sunt fixate în interiorul carcasei. Aceștia sunt utilizați în aplicații unde precizia și stabilitatea sunt puncte esențiale.
Rulmenții liniari cu contact indirect au o carcasă care este fixată în poziție, iar bilele sau rolele acestuia sunt fixate în afara carcasei. Sunt utilizați în aplicații unde este necesară o mișcare liberă și ușoară a elementului de mișcare.
Există, de asemenea, și alte tipuri de rulmenți liniari, cum ar fi:
- Rulmenți liniari cu bile
- Rulmenți liniari cu role
- Rulmenți liniari cu role cilindrice
- Rulmenți liniari cu role conice
Fiecare tip de rulment liniar are propriile caracteristici cu avantajele lor, ca de exemplu capacitatea de încărcare, precizia mișcării, viteza de mișcare și frecarea.
Sunt utilizați în multe domenii, cum ar fi cel de fabricare a automobilului, în medicină, în aeronautică, în electronică și chiar și în industria alimentară. Ca la orice rulment, mentenanța și verificările periodice sunt niște procese de maximă importanță, pentru ca aceștia să funcționeze în mod optim și pentru prevenirea uzurii premature.
Elemente de rulare ale rulmenților liniari
Un rulment liniar este o componentă de absolută necesitate în ceea ce privește un ansamblu de ghidare liniară.
Tipurile de rulmenți liniari sunt împărțite în două clasificări principale: rulmenți liniari de rulare și lagăre liniare de alunecare. Componentele, principiile de lucru și aspectele de proiectare ale fiecărui tip le vom discuta în cele ce urmează.
Rulmenți liniari de rulare
Rulmenții liniari de rulare sunt cel mai comun tip de rulmenți liniari, cu cea mai mică suprafață de frecare.
Diametrul elementelor de rulare este proporțional cu viteza lineară a ghidajului linear. Pe măsură ce diametrul bilei sau rolei crește, crește și viteza lineară a ghidajului. Unghiul de contact, măsurat pe orizontală, afectează capacitatea de încărcare a rulmentului liniar într-o anumită direcție. Acesta, este direct proporțional cu capacitatea de încărcare radială și invers proporțional cu capacitatea de încărcare laterală. Un unghi de contact de 45° poate suporta sarcini în direcții radiale, radiale inverse și laterale în mod egal.
Există mai multe tipuri de rulmenți liniari de rulare și mai multe modalități de a le clasifica în baza designului lor:
Rulmentul liniar cu bile- este un subtip de bucșă liniară cu bile. Pinionul are caneluri care rulează axial; acestea se potrivesc cu canelurile prezente pe piulița rulmentului. Canelurile împiedică rotația pinionului și facilitează transmiterea cuplului.
Rulmenții liniari cu elemente de rulare cilindrice- au o capacitate de încărcare mai mare, o rigiditate ridicată, rezistență la șocuri și impact.
Rulmenții liniari cu ac- sunt mai rigizi decât rulmenții liniari cu elemente de rulare cilindrice, cu o capacitate de încărcare mai mare, deoarece sarcina este distribuită unui număr mai mare de role mai mici. Dimensiunea mai mică a rolei crește zona de contact și reduce deformarea.
Tehnologii avansate
Există mai multe tehnologii în privința rulmenților liniari în ultimii ani. Una dintre acestea este utilizarea elementelor de rulare din ceramică în locul celor din oțel. Elementele de rulare din ceramică sunt mult mai dure și mai rezistente decât cele din oțel, și pot suporta sarcini și temperaturi mai mari. Acest lucru le face ideale pentru utilizarea lor în medii de muncă cu încărcături și temperaturi ridicate.
O altă tehnologie nouă este utilizarea de rulmenți liniari cu role cu roți dințate. Aceste role au o formă specială care permit o precizie mai mare și o mișcare mai lină în comparație cu rolele tradiționale.
Se mai fac cercetări în inovarea tehnologiilor de ghidare integrale, cum ar fi sistemele de ghidare cu role recirculante sau sistemele de ghidare cu bandă, care oferă o precizie mai mare și o mișcare mai lină.
Materiale noi
Materialele noi folosite la rulmenții liniari au ca scop îmbunătățirea performanței și durabilității acestora. Unele dintre cele mai comune materiale noi utilizate în producția de rulmenților liniari sunt:
Materiale compozite: cum ar fi alumina, zirconiu, carbura de siliciu, grafitul și altele.
Acestea oferă o rezistență mai mare la uzură și o durată de viață mai lungă decât materialele tradiționale precum oțelul sau aluminiul.
Materiale cu proprietăți supratermice: acestea sunt: nitrura de siliciu sau nitrura de titaniu. Au proprietăți supratermice, care îmbunătățesc performanța în aplicații cu temperaturi ridicate.
Materiale cu proprietăți magnetice: niobiul sau neodimul, care poate fi utilizat pentru a crea rulmenți liniari cu lubrifiere magnetică.
Materiale cu proprietăți self-lubricating: includ materiale precum polimerii cu fibre de sticlă sau polimerii cu particule de grafit, cu proprietăți auto-lubrifiante, eliminând nevoia de lubrifiere externă.
Materiale cu proprietăți antifricționale: precum PTFE sau DLC (Diamond-Like Carbon), care ajută la reducerea frecării și la creșterea durabilității.
Noi tehnici de lubrifiere
Lubrifiere cu aer comprimat: aceasta este o tehnică care utilizează aer comprimat pentru a lubrifia interiorul rulmenților liniari. Ajută la reducerea frecării și îmbunătățește durabilitatea.
Lubrifiere magnetică: este o tehnică care utilizează un câmp magnetic pentru a lubrifia rulmenții liniari.
Lubrifiere cu ulei sau grafit: implică injectarea unui strat subțire de ulei sau grafit pe suprafața de rulare a rulmenților.