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Come i carichi assiali e radiali influenzano i sistemi di movimento lineare

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L'asse X è lungo la direzione di marcia, l'asse Y è orizzontale e perpendicolare alla direzione di marcia e l'asse Z è verticale.

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In qualsiasi sistema di movimento, capire il tipo e la direzione dei carichi applicati e risultanti è importante per determinare la durata dei cuscinetti e analizzare la deflessione. Nei sistemi di movimento lineare, usiamo tipicamente le coordinate cartesiane (X, Y e Z) per definire il posizionamento e la direzione dei carichi. Ma per i componenti rotanti come le viti, le trasmissioni a cremagliera o i sistemi a cinghia e puleggia, i carichi sono tipicamente descritti come assiali o radiali - termini adottati dalla tecnologia dei cuscinetti rotanti. Questi termini sono talvolta usati anche per descrivere i carichi sulle guide lineari, anche se la loro relazione con la direzione del carico può variare, a seconda del produttore e del tipo di guida.

Qui vedremo come i carichi radiali e assiali influenzano i sistemi di movimento lineare e spiegheremo i termini comunemente usati per descrivere i carichi sulle guide lineari.

Carichi assiali: Parallelo alla direzione della corsa

La terminologia dei cuscinetti rotanti definisce i carichi assiali come quelli che si verificano parallelamente all'asse di rotazione (l'asse X), e anche le unità lineari rotanti - come le viti, i sistemi a cinghia e puleggia o le unità a cremagliera - usano questa terminologia. I carichi assiali sono i carichi che il sistema deve superare per produrre il movimento, e sono anche comunemente chiamati carichi di spinta. Nelle viti a sfera e a piombo, i carichi assiali possono anche portare alla deflessione o alla deformazione dell'albero della vite.

Si noti che le guide lineari non supportano carichi assiali perché il loro unico grado di libertà (grado di movimento) è lungo l'asse X.

Carichi radiali: Perpendicolare alla direzione di marcia

Come i cuscinetti rotanti, la terminologia delle guide lineari definisce i carichi radiali come quelli che si verificano perpendicolarmente all'asse di movimento, in direzione Y o Z. (Si noti che i carichi che si verificano ad un angolo tra i tre assi ortogonali possono essere risolti in componenti che si verificano solo in X, Y o Z)

Poiché i meccanismi di azionamento lineare sono progettati solo per sopportare carichi assiali - non carichi radiali - sono tipicamente usati insieme a guide lineari, che supportano qualsiasi carico radiale nelle direzioni Y (orizzontale) o Z (verticale).

Per le guide lineari, la terminologia varia quando si tratta di descrivere i carichi che agiscono perpendicolarmente all'asse di movimento, a seconda del tipo di guida e se il carico agisce in direzione Y o Z. Per esempio, poiché le guide lineari ad albero rotondo hanno la capacità di ruotare, si usa in genere il termine "carico radiale".

Per le guide lineari non rotanti - come le guide profilate, le guide a rulli incrociati o le guide a coda di rondine - i carichi radiali che si verificano lungo l'asse Z sono spesso descritti come "carichi normali", "carichi di tensione" (per quelli in direzione Z positiva) o "carichi di compressione" (per quelli in direzione Z negativa)

I carichi che si verificano lungo l'asse Y (orizzontale, perpendicolare alla direzione del movimento) sono spesso definiti "carichi laterali", "carichi laterali" o "carichi trasversali" È importante notare che anche se le guide lineari sono progettate per gestire i carichi in entrambe le direzioni Y e Z, il tipo di cuscinetto e la disposizione delle piste possono portare a capacità di carico diverse nelle diverse direzioni.

La convenzione di denominazione dei carichi sulle guide telescopiche, che sono spesso montate sui loro lati, differisce da quella delle altre guide lineari. Con le guide telescopiche, i carichi radiali, che si verificano in direzione verticale, agiscono verso il lato della guida. E i carichi assiali, che si verificano in direzione orizzontale, perpendicolarmente alla direzione di marcia, agiscono verso (o lontano da) la parte superiore della guida.