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Guida alla scelta delle guide lineari

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Da dove cominciare?

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Se si inizia a costruire una macchina o un dispositivo in cui è necessario un movimento lineare, ci si trova subito di fronte alla domanda su quali guide lineari siano più adatte all'uso. Quando si esamina l'ampissima gamma di guide presenti sul mercato, dove esistono diversi tipi di guide, dimensioni, precisione e fasce di prezzo, sorge rapidamente il dilemma su quale guida scegliere.

La ricerca e il confronto di tutte le opzioni possibili può richiedere molto tempo e complessità. Per aiutarvi a compiere i primi passi nella scelta delle guide lineari, abbiamo preparato alcuni passaggi e istruzioni che possono facilitare e velocizzare il processo di selezione.

1. Verificare quali guide lineari sono utilizzate in macchine simili

È molto probabile che qualcuno abbia già realizzato una macchina o un dispositivo molto simile al vostro esempio. Pertanto, è molto sensato fare almeno una rapida ricerca come primo passo e cercare di ottenere informazioni sulle guide lineari utilizzate in macchine simili. Più i produttori di macchine sono noti, più è probabile che i loro ingegneri abbiano effettuato analisi e calcoli dettagliati nella scelta delle guide e che abbiano scelto le guide più ottimali, anche dal punto di vista della precisione e della rigidità delle guide lineari. Di solito, tali guide sono state anche testate più volte nella pratica.

2. Valutazione dei carichi nel vostro caso

All'inizio è necessario fare una valutazione almeno approssimativa dei carichi sulle guide che si verificheranno nel vostro caso. Il carico maggiore o più critico si verifica di solito in caso di arresto di emergenza o di collisione della macchina. In questo caso, si verifica un arresto molto rapido, che provoca enormi forze sulle guide. I carichi momentanei che si verificano in questa situazione sono di solito i più critici. Per questo motivo è opportuno fare una stima del carico sulle guide lineari in questo caso.

3. Valutazione della capacità di carico delle guide lineari

Quando si è riusciti a ottenere informazioni sul tipo di guide lineari utilizzate in macchine simili, è opportuno verificare la capacità di carico di tali guide e confrontarla con i propri carichi. Per quanto riguarda la capacità di carico delle guide lineari, la parte più critica è solitamente il cuscinetto lineare, il carrello lineare, la boccola lineare... Ovvero, la parte mobile del gruppo di guide lineari. È quindi necessario verificare la capacità di carico di questa parte. Le guide lineari e i carrelli hanno in genere un fattore di capacità di carico dinamico C e un fattore di capacità di carico statico C0 specificati nei cataloghi. Questi sono i due fattori che vengono utilizzati nelle formule per il calcolo dettagliato della durata delle guide lineari. Per una prima stima molto approssimativa, possiamo considerare il 10-20% del valore della capacità di carico dinamico C, come capacità di carico per i casi di movimento dinamico. Se il movimento è estremamente lento, possiamo prendere direttamente l'intero valore di C0 come stima molto approssimativa della capacità di carico. La stima di cui sopra si applica ai casi di carichi di compressione e trazione sulla guida e non ai carichi momentanei. I cuscinetti lineari e i carrelli tollerano i carichi di coppia in modo significativamente peggiore rispetto a quelli di compressione e di trazione. Pertanto, la cosa più sensata è eliminarli con una corretta disposizione delle guide (2x guida parallela + 4x cuscinetti o carrelli lineari (2x su ogni guida)).

4. Calcolo della durata delle guide lineari

Con l'aiuto delle fasi precedenti, siamo arrivati alla selezione di base delle guide lineari e dei blocchi lineari utilizzando metodi molto approssimativi. Per la selezione finale o la conferma delle guide e dei blocchi lineari selezionati, è necessario calcolare la durata di vita, che mostrerà se le guide selezionate avranno la durata di vita prevista e sono quindi adatte all'uso. Nel calcolo, oltre ai dati sul carico effettivo, vengono presi in considerazione altri fattori come il tipo di carico, l'ubicazione, la velocità, le vibrazioni, la temperatura, la pulizia dell'ambiente di lavoro.... Istruzioni dettagliate e linee guida per il calcolo sono riportate nei cataloghi dei produttori. Secondo la nostra esperienza, i produttori tedeschi di guide lineari Bosch-Rexroth forniscono le migliori istruzioni per il calcolo nei loro cataloghi. Tuttavia, esistono anche molti configuratori online che possono aiutarvi nel calcolo e nella scelta.

5. Scelta del produttore o della marca di guide lineari

Molte guide lineari sono realizzate secondo standard o sono prodotte da diversi produttori con dimensioni chiave identiche e caratteristiche e capacità di carico molto simili, il che consente l'intercambiabilità tra diversi produttori di guide. Naturalmente, ogni volta è necessario verificare e confrontare tutte le dimensioni chiave, i fattori di carico e se anche le classi di precisione sono comparabili. A questo punto, però, vale l'avvertenza che, nel caso delle guide, i carrelli lineari e le guide devono essere dello stesso produttore.