T.B.M תכנון מכני ושרטוט

Mechanical Design & Drawings

מסבים ותנועה

מסילה ליניארית

Linear Guide / Profile Rail

מערכת של מסילה מעובדת ועגלה עם כדורים או גלילים במחזור, שמובילה תנועה קווית מדויקת ונושאת עומסים בכל הכיוונים.

In English

A rail and carriage with recirculating balls or rollers providing precise linear motion under multi-directional load.

הסבר

מותגים שונים קוראים לה בשמות שונים: LM Guide (THK), Linear Way (IKO) ו־Linear Guide (Hiwin ו־Misumi). הבחירה נעשית לפי גודל, דרגת דיוק, עומס מקדים, עומס מתוכנן ואורך חיים.

מה זה אומר בפועל

על בסיס של מכונת CNC מבריגים שתי מסילות מקבילות, כשאחת מהן צמודה לכתף ייחוס, ועל כל מסילה שתי עגלות שאליהן מוברג השולחן הנע. הכדורים בעגלה מתגלגלים בתעלות המסילה וחוזרים דרך מסלול מחזור, כך שהעגלה נעה בלי מרווח ונושאת עומס מכל כיוון. המסילה הצמודה לכתף היא מסילת הייחוס, והשנייה מיושרת אליה בזמן ההרכבה.

למה זה חשוב

דיוק וקשיחות גבוהים בהרבה ממסבים ליניאריים על גלים.
נושאת עומסים ומומנטים בכל הכיוונים.
חיכוך נמוך מאוד מאפשר תנועה מהירה ומדויקת עם מנוע קטן.
המידות כמעט אחידות בין יצרנים, מה שמקל על החלפה.

בעיות נפוצות ופתרונות

התקנה על משטח לא שטוח או לא מקביל → העגלות נתקעות ונשחקות; מעבדים את משטחי ההתקנה ואת כתפי הייחוס.
עומס מקדים גבוה מדי ביחס לדיוק המבנה → חיכוך ושחיקה; בוחרים עומס מקדים שמתאים לדיוק ההתקנה.
זיהום מאבק ושבבים → אטמים כפולים, כיסוי מפוח וניקוי.
סיכה לא סדירה מקצרת את החיים מאוד → נקודות סיכה נגישות או עגלות עם יחידת סיכה עצמית.

איפה משתמשים

מכונות CNC ומכונות חיתוך
רובוטים קרטזיים
מכונות מדידה ובדיקה
ציוד מוליכים למחצה
מכונות אריזה והרכבה
מכשור רפואי

נוסחאות ונתונים הנדסיים

אורך חיים נומינלי (עגלה כדורית)L = (C / P)³ · L_ref

אורך חיים בשעותL_h = L · 10⁶ / (2 · s · n · 60)

מקדם ביטחון סטטיf_s = C₀ / P₀

מקרא
L	אורך חיים במרחק	km
C	עומס דינמי בסיסי (מקטלוג)	N
P	עומס שקול על העגלה	N
L_ref	מרחק הבסיס שלפיו הוגדר C בקטלוג: 50 (THK, HIWIN) או 100 (Rexroth)	km
s	אורך מהלך	mm
n	מספר מחזורים (הלוך וחזור) בדקה	1/min
C₀	עומס סטטי בסיסי	N
P₀	עומס סטטי מרבי	N

ערכים מקובלים

מקדם חיכוך (כדורים במחזור)≈ 0.002–0.003
f_s – עבודה רגילה≈ 1–3.5 (לפי היצרן)
f_s – רעידות או זעזועים≈ 2–5
מעריך החיים – עגלת גלילים10/3 במקום 3

דוגמה: עגלה עם C = 20 kN (לפי בסיס 50 km) בעומס P = 2 kN: L = 10³ · 50 = 50,000 km. במהלך של 500 mm ו־10 מחזורים בדקה: L_h = 5·10⁴ · 10⁶ / (2 · 500 · 10 · 60) ≈ 83,000 h.

נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.

סרטון הסבר

What are Hiwin Linear Guideways · HVH Industrial Solutions (YouTube)

סוגים נפוצים

כדורים
גלילים (קשיחות גבוהה)
מיניאטורית
רחבה

צריכים תכנון מכני או שרטוטי ייצור?

מידול תלת-ממדי ב־Inventor, שרטוטי ייצור, הנדסה לאחור ורכש רכיבים.

דברו איתנו

התרגומים, השמות, ההסברים והנתונים במילון נאספו ממקורות מקצועיים שונים ונועדו להתמצאות כללית בלבד. ייתכנו בהם אי-דיוקים, ו-T.B.M אינה אחראית לנכונותם או לכל שימוש שייעשה בהם. המידע אינו מחליף ייעוץ הנדסי, תקנים או נתוני יצרן. השימוש כפוף לתנאי השימוש ולהוראות השימוש במילון.