Rolamento LinearS ou guias lineares são mecanismos de suporte projetados para permitir que você mova facilmente um peso significativo ao longo de um único eixo. Uma vantagem dos rolamentos lineares sobre outros suportes lineares, como corrediças de gaveta, é que eles também são capazes de lidar com torques causados por cargas irregulares que protegerão outros componentes de atuação. É por isso que você verá frequentemente especificações de torque e força listadas para rolamentos lineares, especialmente para rolamentos lineares de rolos. Você também verá frequentemente duas especificações de força fornecidas; um para compressão e outro para tensão. Este blog terá como objetivo explicar todas essas especificações para que você possa entendê-las melhor e ser capaz de identificar o rolamento linear correto para o seu próximo projeto. Se você quiser saber mais sobre rolamentos lineares ou precisar de uma atualização, confira nosso Rolamento Linear 101 blog.
Especificações de Força
Compressão
A compressão ocorre quando as forças pressionam um objeto, como no diagrama acima, e é provavelmente a especificação mais comumente necessária. Se a especificação da força de compressão for excedida, poderá ocorrer desgaste excessivo ou falha completa do rolamento. A especificação da força de compressão geralmente será sempre maior do que a especificação da força de tensão, pois é muito mais difícil esmagar um mecanismo sólido, como um rolamento linear, em comparação com separá-lo.
Tensão
A tensão ocorre quando forças puxam ou esticam um objeto, como no exemplo acima. A quantidade de tensão que um rolamento linear pode suportar é geralmente menor que a compressão devido ao projeto dos rolamentos lineares. Para rolamentos lineares tipo rolo, como nossos Série FA-SGR-35, a tensão exerce pressão sobre os eixos dos rolamentos usados para conectar os rolos ao cartucho e pode causar rachaduras que levarão à falha. Embora as forças de compressão também exerçam tensão nesses eixos, o rompimento devido à tensão fará com que essas fissuras se propaguem muito mais rapidamente. Para rolamentos lineares de contato deslizante, como nossos Série FA-MGR-15, o princípio acima também é verdadeiro, mas a tensão ocorre no trilho e é impactada pelo seu projeto.
Determinando Forças
Na sua aplicação, você precisará determinar todas as forças envolvidas para identificar se o seu rolamento linear estará experimentando tensão ou compressão. O uso de diagramas de corpo livre, como os acima, pode ser usado para identificar todas as forças e suas direções que seu rumo linear experimentará. Você pode então somar todas as forças para determinar a direção e a magnitude da força resultante em seu rolamento linear, que pode ser usada para determinar o tamanho mínimo do rolamento linear necessário, embora você deva sempre adicionar um fator de segurança para garantir que sua aplicação não seja necessária. não falhar. Se sua condição de carga for bastante dinâmica, pode ser necessário determinar a força resultante em seu rolamento linear em múltiplas condições de carga, pois é possível fazer com que seu rolamento linear experimente tensão e compressão em diferentes pontos em uma única aplicação.
Especificações de torque
Um torque é uma força de rotação que causa rotação e é igual à força aplicada vezes a distância perpendicular ao ponto de rotação. Os torques podem ser causados por cargas descentralizadas e/ou desequilibradas. Uma especificação de torque refere-se a quanto de torque desequilibrado o cartucho do rolamento linear pode suportar antes de falhar. As especificações de torque geralmente são listadas para cada eixo e referem-se ao torque máximo em relação a esse eixo. Se a especificação de torque em cada eixo for diferente, será necessário confirmar como o fornecedor rotulou cada eixo. Para os exemplos abaixo, o eixo x é o eixo de movimento da guia linear, o eixo y é o eixo lateral e o eixo z é o eixo para cima e para baixo. Novamente, pode não ser assim que seu fornecedor rotulou seus eixos e você deve confirmar sua rotulagem.
Torques sobre o eixo X
O exemplo acima mostra uma situação em que ocorreria um torque em torno do eixo x. Como o centro de gravidade da carga não está alinhado com o centro de gravidade do cartucho, a carga tentará fazer com que o cartucho gire causando um torque. O centro de gravidade da carga ainda seria perpendicular neste caso. Um torque em torno do eixo x também ocorreria se houvesse uma força de desequilíbrio agindo sobre a carga em uma orientação semelhante ao exemplo acima.
Torques sobre o eixo Y
Um torque em torno do eixo y também pode ser causado quando o centro de gravidade do cartucho e a carga não estão alinhados, mas neste caso, o centro de gravidade da carga ainda está paralelo ao trilho do rolamento linear, como Mostrado acima. Esses torques tentarão virar o cartucho. Um torque em torno do eixo y também ocorreria se houvesse uma força de desequilíbrio agindo sobre a carga em uma orientação semelhante ao exemplo acima.
Torques sobre o eixo Z
Um torque em torno do eixo z provavelmente seria causado por uma força de desequilíbrio que está descentralizada em relação ao centro de gravidade, como acima. Este torque tentará fazer com que o cartucho gire ou seja desalojado do trilho.
Determinando Torques
Assim como acontece com as forças, você precisará determinar todas as forças envolvidas em sua aplicação, bem como a que distância elas atuam do centro de gravidade do cartucho para determinar os torques envolvidos. Novamente, você também pode usar diagramas de corpo livre, como os acima, para visualizar as forças e determinar se causará ou não um torque, bem como a direção desse torque. Embora os exemplos acima sejam simples, sua aplicação pode ser mais complexa e envolver múltiplos torques. Assim como acontece com as forças, você precisará somar todos os torques de cada eixo para determinar a especificação de torque mínimo para o seu rolamento linear, embora você deva sempre adicionar um fator de segurança.
