Basit bir vida nasıl robotik ve havacılıkta kullanılan hassas bir kontrol sistemine dönüşür? Bu makale, dönme hareketini yüksek verimlilik ve doğrulukla doğrusal harekete dönüştüren temel bileşenler olan vidalı millerin arkasındaki büyüleyici mekaniği araştırıyor. Yapılarını, işleyişlerini ve çeşitli endüstrilerdeki kritik rollerini inceleyin. Okuyarak, vidalı millerin tıbbi cihazlardan otomatik üretim hatlarına kadar her alanda performansı nasıl artırdığını anlayacaksınız.
Bilyalı vida
Vidalı mil, vida, somun, çelik bilyalar, ön sıkıştırma parçası, ters çevirici ve toz geçirmez cihaz dahil olmak üzere çeşitli bileşenlerden oluşur. Ana işlevi, kayma hareketini yuvarlanma hareketine dönüştürerek dönme hareketini doğrusal harekete dönüştürmektir.
1898 yılında, geleneksel bir vidanın kayma temasını yuvarlanma temasına dönüştürmek için somun ve vida arasında çelik bilyeler kullanma konsepti ilk kez tanıtıldı. Sürtünmenin kaymadan yuvarlanmaya dönüşmesi, somundaki çelik bilyelerin dönme hareketinin doğrusal harekete dönüştürülmesini sağlayarak geleneksel vidalara kıyasla daha iyi bir tork dönüşümü ve daha az konumlandırma sorunları ve hasarla sonuçlandı.
Vidalı milin icadı, 1929 yılında kendisine ABD patenti verilen Teksaslı Rudolph G. Boehm'e atfedilir. Aktif bir bileşen olarak kullanıldığında somun, belirli spesifikasyonlar tarafından yönlendirilen vidanın dönüş açısı ile doğrusal harekete dönüştürülür. Pasif iş parçası somuna bir somun tutucu aracılığıyla bağlanabilir.
Vidalı mil tertibatı tipik olarak çelikten yapılır ve dişi bir somun ile vidanın oluğuna uyan sarmal bir oluğa sahip bir vidadan oluşur.
Somunun içindeki olukta çok sayıda küçük krom çelik bilye bulunur. Bu bilyeler somun içinde dolaşırken, vida boyunca yumuşak hareket sağlarken, bir deflektör veya geri dönüş sistemi bilyeleri tutar ve somun içinde dolaşımını sağlar.
Bir motorla eşleştirildiğinde, bir vidalı milin verimliliği 90%'ye kadar ulaşabilir. Ayak başına bir inçin birkaç binde biri hassasiyetle son derece doğrudurlar.
Vidalı miller, havacılık, bilgisayar, elektronik, otomotiv ve tıp endüstrileri dahil olmak üzere hassas kontrol için çeşitli endüstriler tarafından kullanılmaktadır.
Vidalı miller robotlar, otomatik montaj hatları, malzeme taşıma ekipmanları, konveyörler, takım tezgahları, tel kontrolü ve hassas montaj ekipmanları gibi üretim süreçlerinde sıklıkla kullanılır.
Bilyalı vida tertibatı, her biri tamamlayıcı bir spiral oluğa sahip bir vida ve bir somundan oluşur. Bilyeler bu olukların içinde yuvarlanır ve somun ile vida arasındaki tek temas noktası olarak görev yapar.
Vida veya somun döndüğünde, bilyeler saptırıcı tarafından somun içindeki bilye geri dönüş sistemine yönlendirilir. Geri dönüş sistemi boyunca sürekli olarak bilyalı somunun karşı ucuna hareket ederler ve ardından kapalı bir döngüde tekrarlanan sirkülasyon için bilyalı vida ve somunun dişli kanalına çıkarlar.
Bilyalı somun, bilyalı vida tertibatının yükünü ve ömrünü belirlemede çok önemli bir rol oynar. Bilyalı somun devresindeki diş sayısının bilyalı vida üzerindeki diş sayısına oranı, hangi bileşenin aşağıdakileri yaşayacağını belirler yorulma hatasi (aşınma) ilk.
Bilyalı somunlarda kullanılan iki tip bilya dönüş yöntemi vardır: dış sirkülasyon ve iç sirkülasyon.
Dış sirkülasyonda bilyeler, bilyeli somunun dış çapının ötesine uzanan bir dönüş borusu aracılığıyla döngünün karşı ucuna geri döner.
harici sirkülasyonlu bilyalı somun
İç sirkülasyon, bilyelerin bilyeli somunun dış çapından daha küçük olan somunun iç duvarından geçmesini veya bu duvar boyunca geri dönmesini içerir.
iç sirkülasyonlu bilyalı somun
Dahili sirkülasyon durumunda, bilye dönen bir devreyi takip eder ve dönüş sistemi boyunca vida dişinin üstünden geçmeye zorlanır. Bu, çapraz saptırıcı tipi dahili geri dönüş sistemi olarak adlandırılır.
Çapraz saptırıcı tipte bir bilyalı somunda, bilyalar mili yalnızca bir kez döndürür ve devre, somun (C) içindeki bir bilya saptırıcı (B) tarafından kapatılarak bilyaların (A) ve (D) noktalarındaki bitişik oluklar arasından geçmesi sağlanır.
iç sirkülasyonlu bilyalı somun
Uzun bir bilyalı vida yüksek hızda döndüğünde, narinlik oranı şaft boyutunun doğal harmoniğine ulaşırsa, titreşmeye başlayabilir. Bu kritik hız olarak bilinir ve bilyalı vidanın ömrünü önemli ölçüde azaltabilir. Güvenlik için vidanın kritik hızının 80%'sini aşan bir hızda çalıştırılmaması önerilir.
Rotasyon bilyalı somun bileşeni
Bazı uygulamalarda daha uzun mil uzunlukları ve daha yüksek hızlar gereklidir ve bu durumlarda döner bilyalı somun tertibatının kullanılması gerekir.