Trong bất kỳ dự án nào mà bạn định sử dụng các thanh trượt ngăn kéo để cung cấp chuyển động dạng ống lồng, chắc chắn bạn sẽ tự hỏi bản thân rằng những thanh trượt ngăn kéo này có thể chịu được trọng lượng bao nhiêu? Hoặc những ngăn kéo này có giữ được trọng lượng mong muốn của tôi không? Blog này sẽ nhằm mục đích giúp trả lời những câu hỏi đó và giúp bạn đảm bảo dự án trượt ngăn kéo tiếp theo của bạn diễn ra suôn sẻ. Nếu bạn cần tìm hiểu thêm về thông tin cơ bản về các ngăn kéo, hãy tham khảo Trượt ngăn kéo 101 Blog.
Xếp hạng tải
Khi bạn đi mua hàng ngăn kéo trượt đối với dự án của bạn, các slide ngăn kéo đã chọn của bạn sẽ đi kèm với thông số kỹ thuật về mức tải hoặc khả năng chịu tải. Thông số kỹ thuật này là tải trọng hoặc trọng lượng tối đa cho phép mà thanh trượt ngăn kéo có thể xử lý trước khi hỏng. Các giá trị này sẽ phụ thuộc vào loại trượt ngăn kéo bạn chọn, nhưng nếu bạn lo lắng về trọng lượng mà các thanh trượt ngăn kéo của bạn có thể chịu được thì đó là tốt nhất đi cùng cầu trượt ngăn kéo bi vì chúng có xếp hạng tải cao hơn nhiều. Bạn cũng có thể tìm thấy phiên bản hạng nặng các thanh trượt ngăn kéo ổ bi mang lại mức tải trọng lớn hơn so với các thanh trượt ngăn kéo thông thường.
Nếu bạn biết trọng lượng mà bạn đang cố gắng mang theo các thanh trượt ngăn kéo của mình là bao nhiêu, bạn có thể sử dụng thông số xếp hạng tải trọng này để xác định một thanh trượt ngăn kéo thích hợp sẽ mang tải trọng mong muốn của bạn. Điều này có vẻ khá đơn giản; chỉ cần đảm bảo bạn không vượt quá giới hạn của mình, phải không? Chà, bạn không bao giờ nên tải các ngăn kéo của mình đến giới hạn định mức tải vì trọng lượng tăng nhẹ có thể khiến các ngăn kéo của bạn bị hỏng. Ngoài ra, cách bạn buộc chặt các thanh trượt ngăn kéo sẽ ảnh hưởng đến trọng lượng mà dự án trượt ngăn kéo tiếp theo của bạn có thể chịu được.
Xác định bạn cần mang theo bao nhiêu thanh trượt trong ngăn kéo?
Xác định trọng lượng mà thanh trượt ngăn kéo của bạn sẽ mang là chìa khóa trong việc chọn thanh trượt ngăn kéo phù hợp cho ứng dụng của bạn. Nếu bạn đang lắp cặp thanh trượt ngăn kéo của mình vào một bên, giống như trong một chiếc tủ thông thường, thì việc tính toán để xác định trọng lượng mà mỗi thanh trượt ngăn kéo đang mang là khá đơn giản. Sơ đồ thân tự do dưới đây cho thấy một chiếc tủ điển hình mang tải trọng 500 pound với một ngăn kéo trượt ở hai bên đỡ tủ. Cân bằng các lực tác dụng lên tủ, lực tác dụng bởi một ngăn kéo (F) bằng một nửa trọng lượng hoặc 250 lbs. Điều này có nghĩa là một ngăn kéo có mức tải trọng lớn hơn 250 lbs sẽ hoạt động trong ứng dụng của chúng tôi.
Gắn đáy
Nếu bạn muốn gắn các thanh trượt ngăn kéo vào đáy tủ, bạn có thể làm như vậy bằng một số cầu trượt ngăn kéo bi. Mặc dù vậy, điều này sẽ ảnh hưởng đến mức tải trọng mà các ngăn kéo đó có thể mang do sự thay đổi về hướng. Khi lắp bên hông, lực nén từ trọng lượng do các thanh trượt ngăn kéo mang sẽ được truyền từ mỗi bộ phận thông qua các ổ bi. Trong khi lắp ở phía dưới, lực nén này chỉ được hỗ trợ bởi cấu trúc của các ngăn kéo trượt. Do đó, các ngăn kéo trượt chắc chắn hơn ở cấu hình thẳng đứng, sử dụng ổ bi, so với cấu hình nằm ngang. Điều đó có nghĩa là khi ở cấu hình nằm ngang, chẳng hạn như lắp phía dưới, các ngăn kéo trượt sẽ có mức tải trọng nhỏ hơn so với cấu hình dọc.
Chốt của bạn sẽ giữ được
Mặc dù slide ngăn kéo đã chọn của bạn có thể chứa được 250 lbs, nhưng điều này không có nghĩa là thiết kế của bạn sẽ làm được. Tải trọng do các thanh trượt ngăn kéo của bạn mang theo sẽ gây ra ứng suất cắt lên các chốt lắp cho các thanh trượt ngăn kéo của bạn. Nếu ứng suất cắt trên các ốc vít lắp của bạn lớn hơn cường độ chịu cắt của ốc vít đó thì các ốc vít sẽ bị hỏng. Độ bền cắt là lượng ứng suất cắt mà dây buộc có thể xử lý trước khi hỏng và dựa trên đặc tính vật liệu của dây buộc. Ứng suất cắt bằng lực cắt nhân với diện tích mặt cắt ngang của dây buộc. Lực cắt là phản lực của dây buộc để đỡ trượt ngăn kéo.
[1]
Dưới đây là sơ đồ phần thân tự do của một thanh trượt ngăn kéo được mở rộng hoàn toàn được gắn chặt vào tủ bằng 3 chốt. Như chúng ta đã thảo luận ở trên, tải trọng lên một cầu trượt ngăn kéo bằng một nửa trọng lượng mà cặp cầu trượt đang mang. Để xác định từng lực tác dụng lên mỗi chốt, chúng ta sẽ cần sử dụng cả phương trình cân bằng lực và mô men xoắn. Trong phương trình cân bằng mô men xoắn, điểm quay sẽ xoay quanh dây buộc thứ nhất, do đó lực (F1) sẽ không tác dụng mômen quay. Vì dây buộc đầu tiên là điểm quay nên lực từ hai dây buộc còn lại sẽ tác động hướng xuống dưới để chống lại mô-men xoắn do tải trọng gây ra và giữ cho ngăn kéo trượt ở mức độ. Bây giờ cân bằng các lực, chúng ta có thể xác định rằng lực từ dây buộc đầu tiên sẽ bằng tổng lực từ hai dây buộc còn lại và tải trọng.
Cân bằng mô men xoắn:
Cân bằng lực lượng:
Thật không may, đây là một bài toán không xác định vì có 3 ẩn số và chỉ có hai phương trình liên hệ với chúng. Nếu bạn chỉ sử dụng 2 chốt để gắn các thanh trượt ngăn kéo, điều này không được khuyến khích, bạn sẽ có thể giải quyết được vấn đề này. Bạn có thể ước tính lực bằng cách thử và sai, sử dụng các kỹ thuật để giải các bài toán về chùm tia không xác định hoặc bằng cách đơn giản hóa bài toán xuống chỉ còn hai chốt. Dù bằng cách nào, khi bạn đã ước tính được lực tác dụng lên mỗi dây buộc, bạn có thể tính toán ứng suất cắt và kiểm tra để đảm bảo nó không lớn hơn cường độ chịu cắt của dây buộc. Tính toán ứng suất cắt trên mỗi dây buộc đặc biệt quan trọng đối với tải nặng và có thể không cần thiết đối với các ứng dụng nhẹ hơn.
[1] Hình ảnh từ: http://www.engineeringarchives.com/les_mom_singledoubleshear.html
