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Quali sono le differenze tra le guide lineari semplici e quelle scorrevoli?

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Fai una buona scelta per il tuo sistema di posizionamento lineare

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Una guida lineare (o guida lineare) è un elemento meccanico che consente il movimento relativo tra due superfici, con una superficie che supporta l'altra, e un minimo attrito tra le due superfici. Esistono due tipi base di guide lineari: a strisciamento e a rotolamento. Mentre la loro funzione generale è la stessa, il loro design e le loro prestazioni differiscono in modo significativo.

【Guide lineari con movimento liscio (scorrevole)】

I cuscinetti a strisciamento sono il tipo più semplice di guida lineare, che si basa sul contatto scorrevole tra due superfici. La loro costruzione può essere boxway, a coda di rondine, o albero e boccola. I cuscinetti Boxway sono in grado di sopportare i carichi più elevati, mentre i design a coda di rondine richiedono una lavorazione e un montaggio meno precisi. Le boccole a strisciamento sono semplici da fabbricare e installare, ma i loro alberi non supportati danno loro capacità di carico limitate e li rendono vulnerabili alla deflessione.

Mentre le superfici metalliche offrono la massima rigidità e capacità di carico, i cuscinetti a strisciamento possono essere realizzati anche in plastica o in materiale composito per una elevata resistenza alla corrosione e proprietà lubrificanti intrinseche. E' importante notare che il contatto scorrevole dovrebbe essere sempre tra materiali dissimili, con un elemento più duro dell'altro. Questo permette di concentrare l'usura nell'elemento più morbido.

I cuscinetti a strisciamento hanno un elevato coefficiente di attrito, tipicamente da 0,05 a 0,1, rispetto ai cuscinetti volventi. Ma, a differenza dei corpi volventi, sono in grado di sopportare carichi d'urto e vibrazioni senza danni significativi alle superfici. I cuscinetti a strisciamento sono anche meno sensibili alla contaminazione e raramente presentano guasti catastrofici.

【Guide lineari con movimento di rotolamento】

Le guide lineari degli elementi volventi aggiungono sfere o rulli tra le due superfici di supporto. I cuscinetti volventi possono essere a ricircolazione (guide lineari a ricircolo di sfere o bussole lineari/portanti lineari) o non ricircolanti (guide a rulli a camme o guide a rulli incrociati). I modelli a ricircolazione consentono un movimento illimitato lungo la lunghezza della rotaia di guida o dell'albero, mentre i modelli non a ricircolazione sono limitati nella corsa dalla lunghezza del cuscinetto.

Un vantaggio significativo delle guide lineari dei corpi volventi è il loro basso coefficiente di attrito, che è tipicamente compreso tra 0,005 e 0,01. Poiché sono realizzati in acciaio per cuscinetti, hanno capacità di carico molto più elevate e possono essere precaricati per una rigidità molto elevata. Il precarico, tuttavia, aumenta l'attrito e deve essere tenuto in considerazione nel dimensionamento delle guide lineari dei corpi volventi.

Mentre i cuscinetti lineari a strisciamento possono essere realizzati in un'ampia varietà di materiali, la diversità dei cuscinetti volventi per rotaie profilate è data dalle geometrie dei binari e dalla disposizione delle piste di rotolamento. La geometria della pista definisce il modo in cui gli elementi volventi entrano in contatto con le piste di rotolamento. Le geometrie dei binari profilati possono essere ad arco circolare, che garantisce un minore attrito, o ad arco gotico, che fornisce maggiori capacità di momento. Inoltre, la disposizione delle piste di rotolamento sul binario profilato può essere sia faccia a faccia che posteriore. La disposizione faccia a faccia ha la stessa capacità di carico in tutte le direzioni, mentre la disposizione back-to-back fornisce maggiori capacità di momento torsionale.