Quelle est la capacité d'amortissement des vibrations des guides linéaires?
Quelle est la capacité d'amortissement des vibrations des guides linéaires? C'est une question fréquemment posée par de nombreux clients. En tant que fournisseur spécialisé dans la production de guide linéaireS, nous avons observé lors des discussions techniques que de nombreux clients ont des idées fausses sur la capacité d'amortissement des vibrations des guides linéaires, croyant qu'ils "n'atténuent pas du tout les vibrations" ou s'appuyant trop sur leurs effets d'amortissement. La fonction principale de guide linéaireS doit atteindre un mouvement linéaire de précision élevé -. Cependant, pendant le fonctionnement réel, les vibrations de l'équipement sont transmises via les guides. La conception structurelle, les matériaux et les méthodes d'installation des guides influencent tous leur capacité d'amortissement des vibrations -, ils ne peuvent pas réduire de manière significative les vibrations comme les amortisseurs de vibration professionnels, mais ils peuvent contrôler l'efficacité de transmission des vibrations grâce à une conception optimisée pour empêcher les vibrations de affecter la précision. Aujourd'hui, nous nous plongerons dans les détails de la fonctionnalité des rails de guide linéaire en termes d'amortissement des vibrations et des facteurs qui influencent leurs capacités d'amortissement.
Premièrement, les facteurs centraux influençant la capacité d'amortissement: le "double effet" de la structure et du matériau
1. Structure du rail de guide: "l'équilibre" entre la rigidité et l'amortissement
Type d'élément roulant:Les rails de guide à billes ont un coefficient de frottement à faible roulement (environ 0,001 à 0,003), mais leur zone de contact est petite, ce qui entraîne une transmission de vibration plus directe et une capacité d'amortissement des vibrations plus faible (taux de transmission de 70% à 80%); Les voies de guidage des rouleaux ont une zone de contact 3 à 5 fois plus grande que les voies de guidage de la balle, leur permettant d'absorber une partie de la vibration par une déformation élastique mineure, ce qui entraîne une capacité d'amortissement des vibrations légèrement meilleure (taux de transmission de 60% à 70%).
Précharge du bloc de diapositives:Plus la précharge est grande, plus l'ajustement entre le rail de guidage et le bloc de diapositive, entraînant une rigidité plus élevée, mais réduit la capacité d'amortissement des vibrations - lorsque la précharge augmente de 0 à 20% de la charge dynamique nominale, le taux de transmission des vibrations augmente de 15% à 20%. Pour une machine de broyage de précision guide linéaire, à une précharge de 10% de la charge nominale, le taux de transmission des vibrations est de 65%; Lorsque la précharge est augmentée à 20%, le taux de transmission passe à 80%, entraînant la rugosité de surface de la surface usinée se détériorant de RA0,4 μm à RA0,8 μm.
2. Matériau et revêtement: du "roulement rigide" à "l'absorption d'amortissement"
Revêtement d'amortissement:L'application d'un revêtement d'amortissement moléculaire - élevé - (comme un revêtement basé sur la résine époxy -, l'épaisseur de 0,1 à 0,3 mm) à la surface du rail de guide peut augmenter le coefficient d'amortissement du rail de vibration à 0,01–0,02. Sur unguide linéaireD'une chaîne de montage automatisée, après avoir appliqué le revêtement d'amortissement, l'accélération des vibrations au curseur a diminué de 0,5 g à 0,3 g, réduisant efficacement les écarts de position pendant l'assemblage des pièces.
Deuxièmement, l'impact des conditions de fonctionnement sur la capacité d'amortissement des vibrations: fréquence de vibration et "changements dynamiques" dans la charge
1. Fréquence de vibrations: éviter la "fréquence de résonance" est essentielle.
Les guides linéaires ont leur propre fréquence de résonance (généralement 500 à 2000 Hz). Lorsque la fréquence de vibration de l'équipement s'approche ou est égale à la fréquence de résonance, la vibration du guide est amplifiée, la capacité d'amortissement des vibrations échoue et peut même causer des dommages structurels au guide.
Sous la fréquence de résonance (<500 Hz): Le rail de guidage est au stade de vibration rigide, le taux de transmission des vibrations diminuant lentement à mesure que la fréquence augmente, et le taux de décroissance se stabilisant à 20% à 30%;
Près de la fréquence de résonance (500–2000 Hz):Le taux de transmission des vibrations augmente fortement, dépassant potentiellement 100% (amplification des vibrations). À ce stade, la résonance doit être évitée en ajoutant des supports ou en ajustant la structure de l'équipement;
Au-dessus de la fréquence de résonance (> 2000 Hz):Le rail de guidage entre dans le stade de vibration amorti, où le taux de transmission de vibration diminue rapidement avec l'augmentation de la fréquence, et le taux d'amortissement peut atteindre 40% à 60%.
2. Taille de charge: à mesure que la charge augmente, la capacité d'amortissement des vibrations s'améliore légèrement.
Lorsque la charge sur le rail de guidage se situe entre 30% et 70% de la charge dynamique nominale, le contact entre le curseur et le rail de guidage est plus approfondi, et les vibrations mineures peuvent être absorbées par la déformation élastique des éléments de roulement, entraînant une réduction de 5% à 10% du taux de transmission de vibration par rapport au lancement.
Par exemple, si le taux de transmission des vibrations d'un guide linéaireest de 75% sous aucune charge, il diminue à 68% lorsqu'une charge nominale de 50% est appliquée. Cependant, lorsque la charge dépasse 80%, le guide devient trop rigide et la capacité d'amortissement des vibrations ne s'améliore plus; En fait, en raison de la concentration de contrainte, le taux de transmission des vibrations peut augmenter légèrement (à 70%).
Troisièmement, l'installation et les mesures auxiliaires: optimisation des effets d'amortissement des vibrations
1.
Si la fondation d'installation du rail de guidage (comme la base d'équipement) n'a pas de rigidité suffisante (déviation> 0,1 mm / m), la fondation elle-même générera des vibrations. Dans ce cas, même si le rail de guidage a une certaine capacité d'amortissement des vibrations, le taux global de transmission des vibrations augmentera de 15% à 25%. Dans une machine à découper laser, le guide linéaireLa base d'installation de la base n'a pas été renforcée (déviation de 0,15 mm / m), résultant en un taux de transmission de vibration réel de 85%, dépassant de loin le taux inhérent de 65% du guide. Après avoir ajouté des côtes de renforcement à la base (réduisant la déviation à 0,05 mm / m), le taux de transmission est revenu à 68%.
2. Composants d'amortissement des vibrations auxiliaires: améliorer les performances globales lorsqu'elles sont utilisées en combinaison
Dans les scénarios avec des exigences d'amortissement élevés, des coussinets d'amortissement de vibration (tels que des coussinets en caoutchouc ou des amortisseurs à ressort) peuvent être installés entre le rail de guidage et la base de montage. Ces composants peuvent atteindre un taux de transmission des vibrations aussi faible que 20% à 30%, et lorsqu'il est utilisé en conjonction avec le rail de guidage, l'effet d'amortissement de vibration global peut être amélioré à 50% à 70%.
Pour un instrument de mesure de précision guide linéaire, lorsqu'il est associé à un coussin d'amortissement de vibration en caoutchouc de nitrile épais de 5 mm, l'amplitude de vibration de la base de l'équipement (0,08 mm) a été réduite par double amortissement par le guide et le coussin, résultant en une amplitude de vibration finale de seulement 0,02 mm transmis à la plate-forme de mesure, en répondant aux exigences de précision pour le micron - Mesure de niveau.
Résumé
La capacité d'amortissement des vibrations deguide linéaireWays n'a pas de valeur fixe. Le taux de transmission des vibrations des voies de guidage en acier ordinaire est généralement de 60% - 80% (avec 20% -40% d'atténuation), tandis que les voies de guidage d'amortissement des vibrations spécialement conçues peuvent réduire cela à 30% -50% (avec 50% à 70% d'atténuation). Ceci est influencé par plusieurs facteurs tels que la structure, le matériau, les conditions de fonctionnement et l'installation. Sa valeur fondamentale n'est pas d'éliminer les vibrations "mais de" contrôler la transmission des vibrations ", empêchant ainsi les vibrations de endommager la précision de mouvement.
En tant que fournisseur, nous vous recommandons de sélectionner des rails de guidage en fonction de la fréquence de vibration de l'équipement, de la taille de la charge et des exigences de précision: les conditions standard utilisent des rails de guide en acier / rouleau, des exigences d'amortissement des vibrations utilisent des rails de guidage avec des couches d'amortissement ou des rails de guidage en alliage en aluminium, tout en optimisant la rigidité de la fondation d'installation et des couples avec des composants d'amortissement de vibration de la fonction. Ce n'est qu'à travers une conception complète adaptée à l'application réelle que les capacités d'amortissement des vibrations des rails de guide linéaire peuvent être optimisées pour répondre aux exigences de l'équipement.
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