tipovi vodjica

15

Pripremili: Prof dr Miloš Glavonjić Mr Branko Kokotović Mr Saša Živanović

Mašinski fakultet Univerziteta u BeograduKatedra za Proizvodno mašinstvo

MAŠINE ALATKE

16

1.1 KLIZNE VOĐICE

1.1.1 MODELI KLIZNIH VOĐICA

a) Model strugarske vođice

22 bat += ( )taarccos=α α−°=β 90 β⋅+α⋅= 22 cosbcosad XZQ QQu = ( )α−= cosat.y A 50 ( )β−= cosbt.y B 50 α= sina.zA 50 β= sinb.zB 50

b) parametri trougaone vođice Sila

Uslov AF BF CF xQ 1F 2F 3F G zQ = 0

∑ = 0xiF µ µ µ -1 0 0 1 0 0 = 0∑ = 0yiF α−sin βsin 0 0 0 -1 0 0 0 = 0∑ = 0ziF αcos βcos 1 0 -1 0 0 -1 -1 = 0∑ = 0xiM 0 0 Cy 0 Fy− Fz 0 Gy− Qy− = 0∑ = 0yiM α+µ cosxz AA β+µ cosxz BB Cx Qz Fx− 0 Fz Gx− Qx− = 0

∑ = 0ziM AA ysinx µ−α− BB yx µ+βsin Cyµ Qy− 0 Fx− Fy 0 0 = 0Dopunski α⋅ coscxA β⋅coscxB - Cdx 0 0 0 0 0 0 = 0

c) Jednačine ravnoteže sila za strugarsku vođicu Nepoznate: AF , BF , CF ,Q , Ax , Bx , Cx Postavka približne identifikacije: 0===== QBABA yzzyy , ili nešto od ovoga. Dopunski uslov, Dopunski: Krutost vođice srazmerna je njenoj efektivnoj širini.

d) Napomene S1.1 Strugarska vođica

17

Sila Uslov AF BF CF xQ = desna

∑ = 0xiF µ µ µ -1 = 3F−

∑ = 0yiF α−sin βsin 0 0 = 2F

∑ = 0ziF αcos βcos 1 Qu− = GF +1

∑ = 0xiM 0 0 Cy QQ yu− = GFF GyzFyF +− 21 a) Sistem S4 od četiri jednačine za sile C,B,AF i Q

Nepoz.

Uslov Ax Bx Cx desna1

∑ = 0yiM αcosFA βcosFB CF ( ) QXQGFFQxBBAA xQuGxzFxFzQzFzF ++−+−+µ− 31

∑ = 0ziM α− sinFA βsinFB 0 ( ) FFQxCCBBAA yFxFyQyFyFyF 32 −++−−µ Dopunski αcoscFA βcoscFB CdF− 0

b) Sistem S3 od tri jednačine za koordinate C,B,Ax S1.2 Identifikacija strugarske vođice

K: Klizač V: Vođica

( )( )lcbaFp CBAsr ⋅= ,,,, , za svaku od aktivnih grana A,B,C.

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

lx

pp CBAsrd

,,61 , pritisak na desnom kraju klizača.

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

lx

pp CBAsrl

,,61 , pritisak na levom kraju klizača.

Raspodela pritiska: 6,, lx CBA < ⇒ trapez.

6,, lx CBA = ⇒ trougao.

6,, lx CBA > ⇒ dva trougla.

Kriterijumi: srDozsr pp ≤ ili Dozpp maxmax ≤ .

srDozp : dozvoljeni srednji pritisak

Dozpmax : dozvoljeni maksimalni pritisak

S1.3 Postavka dimenzionisanja klizne vođice

18

a) Model pravougaone uske vođice sa zavojnim vretenom između vođica

0=Ay 2ay B = 0ByC = 2bzA = 0=Bz 2bzC = 0≠yF b) Parametri pravougaone uske vođice

Sila Uslov AF BF CF Q xF yF zF G = 0

∑ = 0xiF µ µ µ -1 1 0 0 0 = 0∑ = 0yiF 0 1 0 0 0 -1 0 0 = 0∑ = 0ziF 1 0 1 0 0 0 -1 -1 = 0∑ = 0xiM 0 0 Cy 0 0 Fz Fy− Gy− = 0∑ = 0yiM AA zx µ− 0 CC zx µ− Qz− Fz− 0 Fx− Gx− = 0

∑ = 0ziM 0 BB yx µ− Cyµ− Qy Fy− Fx− 0 0 = 0Dopunski Axc ⋅ 0 Cxa ⋅− 0 0 0 0 0 = 0

c)Jednačine ravnoteže sila za pravougaonu usku vođicu sa vretenom između vođica Nepoznate: AF , BF , CF ,Q , Ax , Bx , Cx Postavka približne identifikacije: 0=== BCA yzz , ili nešto od toga. Dopunski uslov, Dopunski: Krutost vođice srazmerna je njenoj efektivnoj širini.

d) Napomene

S1.4 Pravougaona uska vođica sa zavojnim vretenom između vođica

19

Sila Uslov AF BF CF xQ = desna

∑ = 0xiF µ µ µ -1 = xF−

∑ = 0yiF 0 1 0 0 = yF

∑ = 0ziF 1 0 1 0 = GFz +

∑ = 0xiM 0 0 Cy 0 = GFzFy GyyFzF ++− a) Sistem S4 od četiri jednačine za sile C,B,AF i Q

Nepoz.

Uslov Ax Bx Cx desna1

∑ = 0yiM AF 0 CF ( ) GFzFxQCA GxxFzFQzFFb+++++µ

2

∑ = 0ziM 0 BF 0 ( ) FyFxQCCBB xFyFQyyFyF ++−+µ Dop. AcF 0 CaF− 0

b) Sistem S3 od tri jednačine za koordinate C,B,Ax S1.5 Identifikacija pravougaone uske vođice sa zavojnim vretenom između vođica

20

a) Model pravougaone široke vođice sa zavojnim vretenom sa strane 0=Ay 2ay B = 0ByC = 2bzA = 0=Bz 2bzC = 0≠yF

b) parametri pravougaone široke vođice Sila

Uslov AF BF CF Q xF yF zF G = 0

∑ = 0xiF µ µ µ -1 1 0 0 0 = 0∑ = 0yiF 0 1 0 0 0 -1 0 0 = 0∑ = 0ziF 1 0 1 0 0 0 -1 -1 = 0∑ = 0xiM 0 0 Cy 0 0 Fz Fy− Gy− = 0∑ = 0yiM AA zx µ− 0 CC zx µ− Qz− Fz− 0 Fx− Gx− = 0∑ = 0ziM 0 BB yx µ− Cyµ− -yQ Fy− Fx− 0 0 = 0Dopunski Axc ⋅ 0 Cxa ⋅− 0 0 0 0 0 = 0

c) Jednačine ravnoteže sila za pravougaonu usku vođicu sa vretenom između vođica Nepoznate: AF , BF , CF ,Q , Ax , Bx , Cx Postavka približne identifikacije: 0=== BCA yzz , ili nešto od toga. Dopunski uslov, Dopunski: Krutost vođice srazmerna je njenoj efektivnoj širini. Jedino u jednačini ΣMzi=0 treba uneti -yQ za naznačeni položaj aktuatora. Posle toga identifikacija se može nastaviti po proceduri za pravougaonu usku vođicu, pokazanu na S5.vi.

d) Napomene

S1.6 Pravougaona široka vođica sa zavojnim vretenom sa strane

21

pravougaona uska vođica pravougaona široka vođica

a) Model pravougaonih vođica bez opterećenja yF

0=Ay 2ay B = 0ByC = 2bzA = 0=Bz 2bzC = 0=yF 3lFM BB = lMF BB 3= BBB FFF =′′=′

b) Parametri pravougane vođice Sila

Uslov AF BF ′ BF ′′ CF Q xF yF zF G = 0

∑ = 0xiF -µ -µ -µ -µ 1 -1 0 0 0 = 0∑ = 0yiF 0 -1 1 0 0 0 0 0 0 = 0∑ = 0ziF 1 0 0 1 0 0 0 -1 -1 = 0∑ = 0xiM 0 0 0 Cy− 0 0 0 Fy Gy = 0∑ = 0yiM AA zx µ− 0 0 CC zx µ− Qz− Fz− 0 Fx− Gx− = 0

∑ = 0ziM 0 6l 6l Cyµ Qy− Fy 0 0 0 = 0Dopunski Axc ⋅ 0 0 Cxa ⋅− 0 0 0 0 0 = 0

c) Jednačine ravnoteže sila za pravougaonu usku vođicu sa vretenom između vođica Nepoznate: AF , BF , CF ,Q , Ax , Bx , Cx . Pretpostavka: 6lxB =′ , 6lxB =′′ . Postavka približne identifikacije: 0== CA zz , ili nešto od toga. Za pravougaonu (široku) sa zavojnim vretenom sa strane treba zadati Qy kao negativnu vrednost. Dopunski uslov, Dopunski: Krutost vođice srazmerna je njenoj efektivnoj širini.

d) Napomene S1.7 Pravougaone vođice bez opterećenja yF . Slučaj: xB = l/6.

22

( ) CGFzC yGyyFF += CzA FGFF −+= Ostaju sledeće nepoznate: Q , BF , Ax , Cx

a) Redukcija sistema jednačina

Grana B Nepoz. Uslov Q

BF BM Ax Cx = desna

∑ = 0xiF 1 -2µ lµ−6 0 0 = ( ) xCA FFF ++µ

∑ = 0yiM Qz− 0 0 AF CF = ( ) GFzFxCCAA GxxFzFzFzF ++++µ

∑ = 0ziM Qy− 3l 1 0 0 = FxCC yFyF −µ− Dopunski 0 0 0 AcF CaF− = 0

b) Sistem S4 od četiri preostale jednačine za Q , BF , Ax , Cx

6lxB = 3lxB = 36 lxl B≤

c) Karakteristični slučajevi za xB. K:klizač, V:vođica.

S1.8 Identifikacija pravougaonih vođica bez opterećenja Fy. Slučaj: 6lxB = .

23

1.1.2 Preporučene mere TROUGLASTE

Simetrične Nesimetrične

PRAVOUGAONE

Bez regulisanja bočnog

zazora

Sa regulisanjem bočnog zazora pomoću letve bez

uzdužnog nagiba Sa regulisanjem bočnog zazora Bez regulisanja bočnog

zazora pomoću letve bez uzdužnog nagiba

pomoću letve sa uzdužnim nagibom

TRAPEZNE (LASTINREP)

Sa regulisanjem bočnog zazora pomoću letve bez uzdužnog nagiba Sa regulisanjem bočnog zazora pomoću letve sa uzdužnim nagibom

S1.9 Osnovni oblici kliznih vođica

24

T1.1 Preporuke za izbor mera kliznih vođica. Jedinice mere: [mm]

Trouglaste simetrične i nesimetrične H 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 60 80 100 125 160 200 250 320

H1 ( ) ( ) ;H.do.;H.do.;H 725232222 ≈≈≈ - b H.20≈ H.160≈ H.120≈ h 1+H 2+H 3+H 4+H 5+H R 0.3 0.5 1 1.5 2 3 4 5

Pravougaone H 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 60 80 100

B - ( ) ( ) ;H;H.do;H.;H;H.do. 42335227151 ≈≈≈≈≈

m - ;H;H;H. 6540 ≈≈≈

b - H.30≈ H.250≈ ; H.30≈

b1 - H.30≈ H.250≈

H.250≈

H.30≈ H.250≈

H.30≈ H.150≈

H.20≈ s - 0.5 1

Trapezne tipa lastin rep H 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 60 80

H1 50.H + 1+H 51.H + b 5 6 8 10 12 10 12 15 18 15 18 22 -

b1 - - - 3 4 5 6 8 6 8 10 8 10 12 15

b2 - - - - - 20 25 32 40 45

s 0.5 1 s1 - 1 2

Trouglaste simetrične: H=6÷200 mm; nesimetricne: H=10÷320 mm Mere 1H i s po preporuci;

Mere A , 1A , *B , 1B i 2B birati iz reda: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900 i 1000.

1.1.3 Poništavanje zazora Pri projektovanju sklopa klizac/vođice, izradi komponenata sklopa i njihovoj montaži neophodno jc uvažiti dva protivrečna zahteva koji se odnose na zazore u ovom kinematičkom paru. S jedne strane potrebno je da zazori u dva, međusobno upravna pravca (y i z na S1.10) budu dovoljno veliki da bi bila obezbeđena relativno laka pokretljivost klizača u pravcu brzine pomoćnog kretanja. S druge strane, zahtevi za neophodnom pravošću kretanja klizača i krutošću sklopa u y-z ravni podrazumevaju potrebu za smanjenjem tih zazora.

S1.10

Zazor u pravcu upravnom na ravan vođica se reguliše pomoću uzdužnih letvi (3), koja se pomoću vijaka vezuje za klizač (1). Na letvi se razlikuju dve funkcionalne povrsine A i B, međusobno po dužini razdvojene žljebom. ŽIjeb omogućuje nezavisnu obradu brušenjem ovih površina za razliku visina

2δ , čime se ostvaruje zeljena veličina zazora odnosno prednaprezanje u z - pravcu. Na narednim slikama su dati konstrukcijski detalji za regulisanje bočnog zazora (y - pravac), sa preporučenim merama komponenata.

25

a) bez regulisanja bočnog zazora b) regulisanje bočnog zazora

letvom bez uzdužnog nagiba c) regulisanje bočnog zazora letvom sa uzdužnog nagiba

m H h M M1 M2 d l 4 8 4 12 16 20 M4 4

5 8 10 5 15 20 25 M5 5

6 10 12 6 20 25 32 M6 6

8 12 16 8 25 32 40 M8 7

10 16 20 10 32 40 50 M10 9

12 20 25 32

12 40 50 60 M12 11

60 16

25 32

40 (45) 16 50

70 70

70 20

32 40 (45) 50 (55)

20 60 80

80

M16 14

90 25

40 (45) 50 (55)

60 (70)

25 80 100

100 M20 18

110 110 32

50 (55) 60

80 (70) 32 100

125 125 M24 20

140 160 40

(70) 80

100

40 125 -

160 M30 25

180 50

(70) 80

100 50 140

- 180 M36 28

S1.11 Detalji konstrukcijskih rešenja za regulisanje zazora u pravcu upravnom na ravan vođica

26

b H b b1 c d H I II d 20 33

8 - 2.5 25 20 36 12 M10

10 - 3 M4 32 25 46 15 M12 12 - 3.5 M5 40 58 16 - 5 M6, M8 50 32 64 20 M16

20 - 6 60 40 79 25 M20 25 - 8 M10 80 45 96 28 M24 32 8 10 M12 40 10 12

(45) 50 12 15 M16

(55) M16, M20 60 15 18 M20

(70) 18 20 80 20 25 M24, M30

S1.13 Regulisanje bočnog zazora kod pravougaonih vođica

S1.12 Regulisanje bočnog zazora kod pravougaonih vođica

b H2

I II d

6 M3

8 - 5

M4 10 5 6 M5 12 6 8 M6 16 8 10 M8 20 25

10 12 M10

32 12 15 M12 40 M16 50

15 18 M16, M20

S1.14 Poništavanje bočnog zazora kod trapeznih vođica letvom bez nagiba (oblik B) 60 18 22 M20, M24

27

S1.15 Ilustracija poništavanja bočnog zazora pomoću letve sa uzdužnim nagibom

Mere u mm C C0 m Ugradne mere Oznaka H L B Lw a L1≈ L2 L3 d1 [103N] [103N] [kg] C E F i P1 P2 P3 d K

RUSV 30 069 KS 30 69 27 10 0.3 75 43.5 82 12 42 33 0.32 5 25 19 4 21 33 9 2.5 M4RUSV 30 105 KS 30 105 27 10 0.3 111 78.5 117 12 68 61 0.46 5 45 19 4 21 53 9 2.5 M4RUSV 42 086 KS 42 86 40 14 0.3 92 52.4 98 16 76 56 0.81 5 23 26 6 29.5 38 14.5 3 M6RUSV 42 102 KS 42 102 40 14 0.3 108 68.4 114 16 95 75 0.99 5 38 26 6 29.5 53 14.5 3 M6RUSV 42 126 KS 42 126 40 14 0.3 132 92.4 138 16 122 103 1.26 5 58 26 6 29.5 73 14.5 3 M6RUSV 60 134 KS 60 134 52 20 0.3 133 85 143 22 179 133 2.25 5 45 35 8 41.5 65 18 4 M8RUSV 60 206 KS 60 206 52 20 0.3 206 158 216 22 305 265 3.47 5 115 35 8 41.5 145 18 4 M8 C ,C0 - Dinamička odn. statička moć nošenja, m - masa

S1.16 Poništavanje bočnog zazora na vođicama pomoću gusenica sa valjčićima (izvor INA Lineartechnik oHG)

28

Vodeće letve (šine) tipa UZ (pravougaone)

Mere[mm] Otvori za vezu Žljeb za klin Oznaka B-0.1 H-0.1 L1) (max) M N D K T Vijci2)

p b t1 t2 Klin3) Odgovara gusenici

UZ 6628 66 28 2000 44 11 10 15 11 M8 UZN 6628 66 28 2000 44 11 10 15 11 M8 17.75 6.5 3.5 2.5 5x5

RUS 19069,RUS 19105 PR 14032,PR 14044

UZ 9741 97 41 2960 67 15 12.5 18.5 13 M10 UZN 9741A 97 41 2960 67 15 12.5 18.5 13 M10 23.25 12 6.5 5 10x10

RUS 26086, RUS26102 RUS26126, PR 14061

UZ 12553 125 53 2960 89 18 14 20 15 M12 UZN 12553A 125 53 2960 89 18 14 20 15 M12 27 14 7.5 6 12x12

RUS 38134,RUS 38206 PR 14089

UZ 16260 162 60 2960 110 26 18.5 26.5 20 M16 UZN 16260A 162 60 2960 110 26 18.5 26.5 20 M16 37.25 18 9.5 8 16x16

RUS 65210 PR 14135

1) Standardne duižine: od min. do Lmax, u koracima po 4 00mm. Međuvrednosti po posebnom zahtevu 2) Prema DIN 912 , 3) Čelični profili prema DIN 178

Vodeće letve (šine) tipa UG (pravougaone)

Mere[mm] Otvori za vezu Nav.rupe Žljeb za klin Oznaka B-0.1 H-0.1 L1)

(max)M N D K T Vijci2)

G e p b t1 t2 Klin3) E (max)

Odgovara gusenici

UG 6628 66 28 2000 18 12 10 15 11 M8 28 UGN 6628 66 28 2000 18 12 10 15 11 M8 17.75 6.5 3.5 2.5 5x5 28 UGS 6628 66 28 2000 18 12 M8 16 28

UGSN 6628 66 28 3000 18 12 M8 16 17.75 6.5 3.5 2.5 5x5 28

RUS 19069 RUS 19105 PR 14032 PR 14044

UG 9741 97 41 3000 30 15 12.5 18.5 13 M10 41 UGN 9741A 97 41 3000 30 15 12.5 18.5 13 M10 23.25 12 6.5 5 10x10 41

UGS 9741 97 41 3000 30 15 M10 22 41 UGSN 9741A 97 41 3000 30 15 M10 22 23.25 12 6.5 5 10x10 41

RUS 26086 RUS26102 RUS26126 PR 14061

UG 12553 125 53 3000 35 18 14 20 15 M12 53 UGN 12553A 125 53 3000 35 18 14 20 15 M12 27 14 7.5 6 12x12 53

UGS 12553 125 53 3000 35 18 M12 30 53 UGSN 12553A 125 53 3000 35 18 M12 30 27 14 7.5 6 12x12 53

RUS 38134 RUS 38206 PR 14089

UG 16260 162 60 3000 44 20 18.5 26.5 20 M16 77 UGN 16260A 162 60 3000 44 20 18.5 26.5 20 M16 31.25 18 9.5 8 16x16 77

UGS 16260 162 60 3000 44 20 M16 34 77 UGSN 16260A 162 60 3000 44 20 M16 34 31.25 18 9.5 8 16x16 77

RUS 65210 PR 14135

1) Standardne duižine: 400,600,800,1000,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2400,2600,2800,3000. Međuvrednosti po posebnom zahtevu 2) Prema DIN 912 , 3) Čelični profili prema DIN 178

S1.17 Letve kotrljajnog vođenja pomoću gusenica – pravougaone (izvor: INA HYDREL)

29

Vodeće letve (šine) tipa UF (ravne)

Mere[mm] Otvori za vezu Oznaka B H M N D K T Vij. a

UFA 3210 32 10 8 UFK 3210 32 10 UFA 4710 47 10 12 UFB 4710 47 10 36 5.5 5.25 8 4.5 M4 - UFK 4710 47 10 UFA 6412 64 12 15 UFB 6412 64 12 52 6 6.25 10 7 M5 UFK 6412 64 12 UFB 7812 78 12 64 7 6.25 10.5 7 M5 UFA 8815 88 15 18 UFK 8815 88 15

UFB10615 106 15 90 8 7.5 11.5 8 M6 UFA 11518 115 18 25 UFK 11518 115 18 UFB 14018 140 18 118 11 1 15 11 M8

S1.18 Letve kotrljajnog vođenja pomoću gusenica – ravne (izvor: INA HYDREL)

S1.19 Priključne mere letve

30

S1.20 Poništavanje zazora pomoću elastične letve

1-klizač, 2-Telo letve, 3-vijak za podešavanje, 4-vijci za vezu sa klizačem, 5-otvori za dovod maziva

Mere u mm Oznaka AFS… BFS…

H f6

B h11 L d1 d2 d3 d4 d5 d6 l

±0.1 c

±0.1 e k t Fdoz

2)

[N]

Vijci za vezu

(DIN 912)

O-prsten

61) 6 12 41 2.5 4.8 M3 - - - - - 6.5 1.7 - 900 M3x40 81) 8 14 56 2.5 4.8 M3 - - - - - 8 1.7 - 1900 M4x55 - 10 10 18 66 3.3 5.9 M4 5.3 2.5 2.5 15 10 10 2.2 2 2800 M5x65 2,5-1,212 12 20 76 3.3 5.9 M4 5.3 2.5 2.5 17.5 11 11 2.2 2 3600 M6x75 2,5-1,2

12/ 1 12 20 110 3.3 5.9 M4 5.3 2.5 2.5 26.5 11 11 2.2 2 7000 M6x110 2,5-1,215 15 25 100 4.3 7.4 M5 5.3 2.5 2.5 22.2 15 15 3 2 6000 M8x100 2,5-1,2

15/ 1 15 30 150 6.8 10.4 M8 5.3 2.5 2.5 34 18 18 4.5 2 18000 M8x150 2,5-1,220 20 35 200 6.8 10.4 M8 8 3 3 44 22 22 4.5 3 28000 M12x200 3,9-1,826 26 45 250 8.4 13.5 M10 8 3 3 54 28 28 6 3 45000 M16x250 3,9-1,8

1) BFS6 i BFS8 su bez otvora za podmazivanje 2) Dozvoljena sila pritiska po ravnoj površini

S1.21 Priključne i gabaritnemere elastične letve (izvor: SPIETH)

31

1.1.4 Materijali i dozvoljeni pririsci Dozvoljeni pritisci na kliznim vođicama od sivog liva univerzalnih mašina alatki:

psrdoz = 12 ÷ 15 ⋅105 Pa i pmaxdoz = 25 ÷ 30 ⋅105 Pa za manje sporohodnije mašine. psrdoz = 4 ÷ 5 ⋅105 Pa i pmaxdoz = 10 ÷ 15 ⋅105 Pa za manje brzohodnije mašine. psrdoz = 4 ÷ 5 ⋅105 Pa i pmaxdoz = 10 ÷ 15 ⋅105 Pa za veće sporohodnije mašine. psrdoz = 2 ÷3 ⋅105 Pa i pmaxdoz = 5÷ 8⋅105 Pa za veće bzohodnije mašine.

Klizne vođice sa jednom vrstom plastičnih obloga Trake – polufabrikati od Turcite - B®:

Standardne širine traka B [mm] Debljine traka bz [mm] 1.5 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 75, 80, 90,

100, 125, 150 2.5 S1.22 Mere traka od plastične mase za sisteme kliznog vođenja

Osnovna svojstva plastične mase za klizne vođice

(izvor: W.S. Shamban & Co.)

MATERIJAL : “Turcite-B” Compound 47

FIZIČKA SVOJSTVA

Specifična težina g/cm3 3.05±0.05

Apsorpcija vode % 0.01 max.

Linearni koeficijent širenja 1/K 6⋅10-5 Termička provodljivost na 20°C W/mK 0.8

MEHANIČKA SVOJSTVA

Max.i površinski pritisak pri deformaciji od 1% N/mm2 9.3

Zatezna čvrstoća N/mm2 17 min.

Izduženje pri kidanju % 220 (min.)

Modul elastičnosti N/mm2 1000

Tvrdoća Šhore D

60±5

Dozvoljeni površinski pritisci: Trake od “Turcite – B” mogu da izdrže površinski pritisak od, orijentaciono, 11 N/mm2. Poželjno je da ovi pritisci u eksploataciji ne prelaze 6 N/mm2. Proračun se izvodii za manje vrednosti dozvoljenog pritiska (do 2 N/mm2) , ako se ima u vidu da je deformacija (sabijanje trake) funkcija površinskog pritiska naročito, ako se zahteva veća krutost veze klizač –vođice. Veći površinski pritisci u eksploataciji, vode takođe bržem habanju traka.

Koeficijent trenja.Koeficijent trenja kada se primenjuje podmazivanje, kreće se u granicama µ=0.04-0.08. Preporuke za naležuće metalne površine. Kao materijal koji ostvaruje relativno klizanje sa trakama od plastične mase koriste se po pravilu čelik i sivi liv. Poželjne tvrdoće kliznih površina su: 60 HRC, za čelik, a 240HB za sivi liv. Zahtevani kvalitet obrađenih funkcionalnih površina je Ra=02-0.4 µm (za čelik), odnosno Ra=0.2 – 0.8µm (za sivi liv). Ove vrednosti su pretpostavka dugog radnog veka. Grublje obrađene naležuće površine vode ubrzanijem habanju, a finije dovode do povećanja trenja. Montaža plastičnih kliznih traka.Trake od Turcita se pričvršćuju za metalnu podlogu lepljenjem. Klizne trake se isporučuju pripremljene za lepljenje. Pripremanje metalnih površina za lepljenje podrazumeva pripremu površina za lepljenje, mlazom peska ili brusnim papirom da bi se ostvarilo Ra=0.8 – 3.2µm. Ove površine je neophodno dobro očistiti i odmastiti, a lepljenje (dvokomponentni lepak sa dobrom zateznom i čvrstoćom na smicanje) izvesti pri propisanoj temperaturi. Mašinska obrada funkcionalnih površina. Zalepljene klizne trake su pogodne za mehaničku obradu rezanjem: glodanjem, brušenjem i tuširanjem. Pre ugradnje klizne trake bi trebalo da imaju kvalite obrađene (funkcionalne) površine Ra=0.2 – 0.8µm. Nakon mašinske obrade funkcionalnih, kliznih, površina traka po potrebi se obrađuju žljebovi za razlivanje ulja, po istim preporukama kao za vođice metal/metal (DIN 1591).

S1.23 Osnovna svojstva traka od plastične mase za sisteme kliznog vođenja

Deformacija trake kao funkcija opterećenja

32

1.1.5 Zaštita vođica

1-teleskopski pokrivači, 2-Lamelasti pokrivači, 3-brisači vođica, 4-“harmonika” pokrivači,

5- spiralno motana elsatična traka, 6-rolo pokrivači

S1.24 Primeri rešenja mehaničke zaštite

Pletivo Prevlaka (strana 1)

Prevlaka (strana 2) Debljine trake

Maksimalana temperatura

kontakta [°C ]

Temperatura okoline [°C ]

Poliester Neopren Hypalon 0.5 / 0.6 / 0.8 / 1.0 / 1.3 250 -20 do +120 Lim od nerđajućeg čelika 0.2 / 0.3 / 0.4 1200 -250 do +400

S1.25 Rolo pokrivači vođica sa brisačem i opružnim aktuatorom (izvor: MPC)

1

2

3

4 5

6

Model Prečnik cevi D [mm]

Dmax [mm] Veličina kućišta C x C

R30 30 R40 40 R50 50 R60 60 R70 70 R80 80 R90 90

TDTL.Dmax 441 2 ++⋅= mmDC max 8+>

L – ukupna dužina trake; T – debljina trake. Mere kućišta CxC: 40x40; 50x50; 60x60; 70x70; 80x80; 90x90; 100x100; 120x120.

33

• elastifini element: Poliuretan • noseci lim: Cr Ni legirani celik • Max radna temperatura 100°C • Otpomi na rastvarace, kiseline,

vodu i mikrobe • Standardni način isporuke: profili

duzine 500 mm

S1.26 Mere Standardnih profila brisača vođica

S1.27 Lamelasti pokrivači za vođice (izvor: Hennig)

Preporučeni način pričvršćivanja

Preporučeni način pričvršćivanja

Model: ALUFLEX

- Letvice od anodizovanih Al profila - Spolji elementi od poliuretana - obezbeđuje zaštitu IP54 - laka izmenljivost pojedinih letvica Model: AGS 1

- članci od anodizovanih Al profila - nije potrebno bočno vođenje - laka izmenljivost pojedinih članaka

34

1.2 KOTRLJAJNE VOĐICE

1.2.1 OSNOVNI MODEL KOTRLJANE VOĐICE

a) Geometrija kotrljajnih vođica

z,y,xj,Fj = : Komponente spoljašnje sile )z,y,x( FFF : Koordinate napadne tačke spoljašnje sile z,y,xj,R j = : Redukovane komponente spoljašnje sile

z,y,xj,i,Mij = : Momenti redukcije komponenata spoljašnje sile 4321 ,,,i,K i = : Kolica, z,y,xj,i,Sij = : Računska srednja kolica 4321 ,,,i,Bi = : Bočna komponenta sile na kolicima iK 4321 ,,,i,Pi = : Poprečna komponenta sile na kolicima iK

4321 ,,,j,i,Bij = : Bočna komponenta sile na kolicima ijS 4321 ,,,j,i,Pij = : Poprečna komponenta sile na kolicima ijS

sv : Brzina klizača – kolica, Q : Vučna sila. )u,Q( sll : za smer u levo; )u,Q( sdd : za smer u desno

RQ : Redukovana vučna sila, QFo zzz −= ; QFo yyy −= : Pomoćne koordinate napadne tačke b) Oznake veličina koje se pojavljuju u identifikaciji kotrljajnih vođica

S1.28 Primer kotrljajnih vođica sa šinama

35

a)Model za identifikaciju opterećenja kotrljajne vođice

Poprečne sile Bočne sile Reakcije

Akcije 1P 2P 3P 4P 1B 2B 3B 4B

xR 0 0 0 0 0 0 0 0

yxM l

zF o

x 2−

lz

F ox 2

l

zF o

x 2

lz

F ox 2

− 0 0 0 0 xF

zxM 0 0 0 0 l

yF o

x 2

ly

F ox 2

− l

yF o

x 2−

ly

F ox 2

yR 0 0 0 0 4yF

4yF

4yF

4yF

xyM b

zF F

y 2−

bz

F Fy 2

− b

zF F

y 2

bz

F Fy 2

0 0 0 0 yF

zyM 0 0 0 0 l

xF F

y 2−

lx

F Fy 2

l

xF F

y 2

lx

F Fy 2

−

zR 4zF

− 4zF

− 4zF

− 4zF

− 0 0 0 0

xzM b

yF F

z 2

by

F Fz 2

b

yF F

z 2−

by

F Fz 2

− 0 0 0 0 zF

yzM l

xF F

z 2

lx

F Fz 2

− l

xF F

z 2−

lx

F Fz 2

0 0 0 0

b) Šema za identifikaciju kotrljajnih vođica sa šinama za jedno opterećenje F(Fx,Fy,Fz) S1.29 Postavka identifikacije kotrljajnih vođica sa šinama

36

Procedura izbora kotrljajnih vođica Izralunati sva ukupna opterećenja FRi, i = 1,2,3,4 svih papuča Ki po pravilukoje važi za

odabrani tip vođice. Uočiti najopterećeniju papuču I njeno ukupno opterećenje FRmax. Primeniti kriterijum statičke nosivosti za najopterećeniju papuču: soR fCF ≤max , gde je

oC statička nosivost, a sf statički stepen sigurnosti. Ako vođica radi bez udara i vibracija sf je od 1 do 1.5, a od 2.5 do 7 ako udara I vibracija ima.

Izračunati srednje opterećenje papuča ROF po pravilima koje propisuje proizvođač vođice za

vrstu promene opterećenja i tip vođice. Na primer, ako je promena opterećenja stepenasta,

onda je 3

1

31∑=

=

=nj

jjRjRO LF

LF , gde su jL hodovi vođice pod teretom RjF . Vek papuče je tada

3

][][50 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛≅

NFfNCL

ROw, gde je wf faktor opterećenja. Istovremeno je

nHLhL

⋅⋅⋅⋅

=602

10][6

, gde je

][mmH - hod papuča u jednom projektnom periodu, a ][min 1−n - broj punih hodova H u jednom minutu. Faktor wf je od 1÷1.2 za rad bez udara i vibracija sa brzinama ispod 0.25 m/s, do 2.0÷3.5 za rad sa udarima i vibracijama na mašinama ispod 2 m/s. Primedbe: Procedura se odnosi na kotrljajne vođice sa klizačima, sa po dve papuče na jednoj šini i za rad

na normalnim temperaturama. Formalno ispravna procedura podrazumeva da se izračunaju ukupna opterećenja svih papuča

u svakoj etapi projektnog radnog dijagrama. Umesto toga, za potrebe učenja i brže izrade zadataka kotrljajna vođica se opterećuje maksimalnim opterećenjem po projektnom radnom dijagramu i tada se proverava njena statička nosivost, ili se opterećuje efektivnim opterećenjem po projektnom radnom dijagramu I tada proverava njen vek. Očekuje se da vođica nije opterećena jako promenljivim opterećenjem da bi ovo uprošćenje dalo zadovoljavajuće rezultate.

37

T1.2-1 Mere i parametri kotrljajnog vođenja (tip HSR)

Primer komponenata kotrljajnog vođenja (tip HSR) sa obuhvaćenom šinom (Izvor THK Co., Ltd.)

Mere [mm] Moć nošenja Masa Nazivna

veličina HSR__ M W L B C S x l L1 T T1 K N E

W1 ±0.0

5 W2 M1 F G d1 x d x h C

[kN] C0

[kN]mB

[kg]mR

[kg]15A,15AM 24 47 56.6 38 30 M5x0.8x11 38.8 7 11 19.3 4.3 5.5 15 16 15 60 20 4.5x7.5x5.3 8.33 13.5 0.2 1.5 20A,20AM 30 63 74 53 40 M6X10 50.8 10 10 26 5 12 20 21.5 18 60 20 6x9.5x8.5 13.8 23.8 0.35 2.3 20LA,20LAM 30 63 90 53 40 M6X10 66.8 10 10 26 5 12 20 21.5 18 60 20 6x9.5x8.5 21.3 31.8 0.47 2.3 25A,25AM 36 70 83.5 57 45 M8X16 59.5 10 16 30.5 6 12 23 23.5 22 60 20 7x11x9 19.9 34.4 0.59 3.3 25LA,25LAM 36 70 102.5 57 45 M8X16 78.6 10 16 30.5 6 12 23 23.5 22 60 20 7x11x9 27.2 45.9 0.75 3.3 30A,30AM 42 90 98 72 52 M10X18 70.4 10 18 35 7 12 28 31 26 80 20 9x14x12 28 46.8 1.1 4.8 30LA,30LAM 42 90 121 72 52 M10X18 93 10 18 35 7 12 28 31 26 80 20 9x14x12 37.3 62.5 1.3 4.8 35A,35AM 48 100 109.5 82 62 M10X21 80.4 13 21 40.5 8 12 34 33 29 80 20 9x14x12 37.3 61.1 1.6 6.6 35LA,35LAM 48 100 135 82 62 M10X21 105.8 13 21 40.5 8 12 34 33 29 80 20 9x14x12 50.2 81.5 2.0 6.6 45A 60 120 139 100 80 M12X15 98 14 25 50 10 16 45 37.5 38 105 22.5 14x20x17 60 95.6 2.8 11.045LA 60 120 171 100 80 M12X15 129.8 14 25 50 10 16 45 37.5 38 105 22.5 14x20x17 80.4 127 3.3 11.055A 70 140 163 116 95 M14X17 118 15 29 57 11 16 53 43.5 44 120 30 16x23x20 88.5 137 4.5 15.155LA 70 140 201 116 95 M14X17 156.1 15 29 57 11 16 53 43.5 44 120 30 16x23x20 119 183 5.7 15.165A 90 170 186 142 110 M16X23 147 23 37 76 19 16 63 53.5 53 150 35 18x26x22 141 215 8.5 22.565LA 90 170 246 142 110 M16X23 206.5 23 37 76 19 16 63 53.5 53 150 35 18x26x22 192 286 10.7 22.585A 110 215 247 185 140 M20X30 178.6 30 55 94 23 16 85 65 65 180 45 24x35x28 210 310 17.0 35.285LA 110 215 303 185 140 M20X30 236 30 55 94 23 16 85 65 65 180 40 24x35x28 282 412 23.0 35.2mB -masa bloka, mR – masa šine Slovo M, na kraju oznake ukazuje na izvođenje u kome se šina, blokovi i kuglice napravljeni od nerđajućeg čelika (za rad u agresivnom okruženju)

T1.2-2 Standardne dužine šina HSR_ Ukupna dužina šine [mm]

15 160,220,280,340,400,460,520,580,640,700,760,820,940,1000,1060, 1120,1180,1240,1360,1480,1600

20 220,280,340,400,460,520,580,640,700,760,820,940,1000,1060,1120, 1180,1240,1360,1480,1600,1720,1840,1960,2080,2200

25 220,280,340,400,460,520,580,640,700,760,820,940,1000,1060,1120,1180,1240,1300,1360,1420,1480,1540,1600,1720,1840,1960,2080,2200,2320, 2440

30,35 280,360,440,520,600,680,760,840,920,1000,1080,1160,1240,1320,1360, 1400,1480,1560,1640,1720,1800,1880,1960,2040,2200,2360,2520,2680, 2840,3000

45 570,675,780,885,990,1095,1200,1305,1410,1515,1620,1725,1830, 1935,2040,2145,2250,2355,2460,2565,2670,2880,2985,3090

55 780,900,1020,1140,1260,1380,1500,1620,1740,1860,1980,2100, 2220,2340,2460,2580,2700,2820,2940,3060

65 1270,1570,2020,2620 85 1530,1890,2250,2610 100 1340,1760,2180,2600

T1.2-3 Izvođenje šina sa navojnim

rupama Naziv.vel. S1 l HSR 15 M5x0.8 8 HSR 20 M6 10 HSR 25 M6 12 HSR 30 M8 15 HSR 35 M8 17 HSR 45 M12 24 HSR 55 M14 24 HSR 65 M20 30

38

T1.2-4 Preporučene mere naslona (mere u mm) Nazivna veličina

r1 (max.)

r2 (max.) H1 H2 E

HSR 15 0,5 0,5 3 4 3,5 HSR 20 0,5 0,5 3,5 5 4 HSR 25 1,0 1,0 5 5 5,5 HSR 30 1,0 1,0 5 5 7 HSR 35 1,0 1,0 6 6 7,5 HSR 45 1,0 1,0 8 8 10 HSR 55 1,5 1,5 10 10 13 HSR 65 1,5 1,5 10 10 14 HSR 85 1,5 1,5 12 14 16 HSR 100 2,0 2,0 16 16 20,5

T1.2-5 Dozvoljena momentna opterećenja Mdoz blokova Nazivna veličina

MX

[kNm] MY,MZ

[kNm] MY*,MZ* [kNm]

Nazivna velicina

MX

[kNm]MY,MZ

[kNm] MY*,MZ* [kNm]

HSR 15A 0.10 0.07 0.37 HSR 45A 2.10 1.30 6.90 HSR 20 0.23 0.16 0.82 HSR 45L 2.80 2.10 10.9 HSR 20L 0.31 0.27 1.40 HSR 55 3.60 2.20 11.7 HSR 25 0.40 0.27 1.40 HSR 55L 4.80 3.70 18.8 HSR 25L 0.51 0.46 2.40 HSR 65 6.60 4.20 21.0 HSR 30 0.65 0.43 2.30 HSR 65L 8.90 7.20 35.8 HSR 30L 0.86 0.73 3.70 HSR 85 12.6 10.2 56.5 HSR 35 1.00 0.64 3.40 HSR 85L 16.7 12.4 65.3 HSR 35L 1.40 1.10 5.60 HSR 100 25.3 16.9 86.1 MY*,MZ* se odnose na slučaj blisko postavljenih blokova na istoj sini

BPFe +=

eF - ekvivalentno opterećenje

39

T1.2-6 Veličine radijalnog zazora između blokova i šina [µm] Nazivna veličina

Bez prednaprezanj

a

Sa lakim prednaprezanj

em Sa srednjim prednaprezanjem

Oznaka C1 C0 od do od do od do HSR 15 -4 +2 -12 -4 - - HSR 20 -5 +2 -14 -5 -23 -14 HSR 25 -6 +3 -16 -6 -26 -16 HSR 30 -7 +4 -19 -7 -31 -19 HSR 35 -8 +4 -22 -8 -35 -22 HSR 45 -10 +5 -25 -10 -40 -25 HSR 55 -12 +5 -29 -12 -46 -29 HSR 65 -14 +7 -32 -14 -50 -32 HSR 85 -16 +8 -36 -16 -56 -36 HSR 100 -19 +9 -42 -19 -65 -42 HSR 120 -21 +10 -47 -21 -73 -47 HSR 150 -23 +11 -51 -23 -79 -51

1.2.2 KOTRLJAJNA VOĐICA THK-HSR T1.2.7 Klase tačnosti HSR sistema [µm]

Standard (klasa tačnosti) Nazivnaveličina Tolerancija [µm] N H P SP UP

Tolerancija visine M, sklopa bloka i šine ±0,1 ±0,03 0

-0,03 0

-0,015 0

-0,008 Tolerancija razlike visina M,

između blokova 0,02 0,01 0,006 0,004 0,003

Tolerancija mere W2 ±0,1 ±0,03 0 -0,03

0 -0,015

0 -0,008

HSR 15 HSR 20

Tolerancija razlike mere W2, između blokova 0,02 0,01 0,006 0,004 0,003


-0,04 0

-0,02 0


između blokova 0,02 0,015 0,007 0,005 0,003


0 -0,02

0 -0,01

HSR 25 HSR 30 HSR 35



-0,05 0

-0,03 0


između blokova 0,03 0,015 0,007 0,005 0,003


0 -0,03

0 -0,02

HSR 45 HSR 55



-0,07 0

-0,05 0


između blokova 0,03 0,02 0,01 0,007 0,005


0 -0,05

0 -0,03

HSR 65 HSR 85

HSR 100 HSR 120


N – Normalno izvođenje, H-Izvođenje povišene preciznosti, P- Precizno izvođenje, SP- Super precizno izvođenje, UP-Ultraprecizno izvođenje

40

S1.30 Preporučeni načini ugradnje šine i blokova na strani glavne i prateće vođice

Documents

tipovi vodjica