Prowadnice

Autor mechanika-obrobka.pl


Napisane 2017-10-23 18:06:36


Prowadnice

Prowadnice

Są to odpowiednio współpracujące części mechanizmów, które pozwalają na zmianę położenia elementów prowadzonych. Połączenie prowadnicowe składa się z prowadnicy i prowadnika, najczęściej realizują one ruch prostoliniowy. Ze względu na dużą ilość kryteriów, podziałów prowadnic jest kilka. Warto pamiętać, że podstawowym warunkiem doboru prowadnic są siły i momenty (nośność prowadnicy) jakie będą działać na prowadnice. Na stronach producentów prowadnic można znaleźć bardzo duże zróżnicowanie w ofercie, ze względu na bardzo szeroki zakres wykorzystywania prowadnic w różnych dziedzinach przemysłu i nie tylko.

Ze względu na rodzaj występującego tarcia, można wyróżnić rodzaje prowadnic:

  • ślizgowe:
    •    walcowe,
    •    pryzmatyczne,
  • toczne:
    •    rolkowe,
    •    ze swobodnymi elementami tocznymi,
  • z tarciem wewnętrznym:
    •    sprężyste,
    •    hydrauliczne,
    •    pneumatyczne.

Podział ze względu na zastosowanie w maszynach i obrabiarkach wygląda następująco:

  • prowadnice ślizgowe (połączenia prostoliniowe i obrotowe):
    •    o styku bezpośrednim,
    •    z nakładkami stalowymi,
    •    hydrostatyczne,
    •    aerostatyczne,
    •    magnetyczne,
  • prowadnice toczne (połączenia prostoliniowe i obrotowe):
    •    z otwartym obiegiem elementów tocznych,
    •    bloki prowadnicowe,
    •    szynowe zestawy prowadnicowe.

Prowadnice ślizgowe

To proste konstrukcje (kontakt bezpośredni), w których występuje tarcie ślizgowe pomiędzy współpracującymi powierzchniami prowadnicy i prowadnika (wózka).

prowadnice ślizgowe
Prowadnice ślizgowe

Prowadnice te cechują się prostą konstrukcją, dużą sztywnością, wysokim współczynnikiem tarcia (nawet do 0.3) i dosyć szybkim zużyciem, narażone są również na korozję i zanieczyszczenia. Sama prowadnica (szyna profilowa) może mieć różny kształt, który ma wpływ na dokładną specyfikację danej prowadnicy.

Bardzo często można spotkać prowadnice, których szyna profilowa jest wykonywana na kształt litery ‘X’.

prowadnica ślizgowa
Prowadnica ślizgowa – szyna na kształt litery ‘x’

Prowadnice ślizgowe – walcowe

Prowadnice tego typu są wykonywane z pewnym luzem, dzięki temu powierzchnia kontaktu elementów współpracujących jest ograniczona – przyjmuje się kontakt punktowy. Przy odpowiednim pasowaniu (H7/f7) można uzyskać bardzo dobrą zbieżność – niepotrzeba smaru stosować podczas ich pracy.

budowa prowadnicy
Budowa prowadnicy walcowej

prowadnica liniowa
Prowadnica liniowa – walcowa

Prowadnice ślizgowe – pryzmatyczne

Taki rodzaj jest szeroko stosowany w mniejszych urządzeniach i drobnych mechanizmach, gdzie występują małe wartości sił. Prowadnice tego typu zapewniają powierzchniowy rodzaj kontaktu pomiędzy prowadnicą i elementem prowadzącym. Stosowane są np. w urządzeniach bardzo precyzyjnych. Najprostszym przykładem zastosowania takich prowadnic jest suwmiarka.

prowadnica pryzmatyczna
Model prowadnicy pryzmatycznej

Zastosowanie prowadnicy - suwmiarka
Zastosowanie prowadnicy ślizgowej pryzmatycznej – precyzyjne urządzenie pomiarowe – suwmiarka

Opory ruchu powstają w wyniku działania sił tarcia, a wartość siły tarcia zależy od działającego nacisku oraz współczynnika tarcia. Dlatego zmniejszenie współczynnika tarcia ma w przypadku prowadnic pozytywne znaczenie. Im mniejsze opory ruchu, tym ruch jest bardziej płynny, elementy się mniej zużywają a to wszystko przekłada się na dużo większą żywotność elementów.  Przykładowe metody zmniejszenie wartości współczynnika tarcia:

  • odpowiedni dobór materiałów, które będą ze sobą współpracować – materiały dobiera się uwzględniając zjawisko tarcia pomiędzy różnymi materiałami – w prowadnicach stosuje się połączenia stal-mosiądz, stal-żeliwo, stal-stal i coraz częściej stal – tworzywo sztuczne,
  • zastosowania smarowania – istnieją różne metody smarowania – smarowanie ręczne, za pomocą pomp czy mgły olejowej,
  • zastosowanie dodatkowych elementów uszczelniających lub zabezpieczających prowadnice przed zanieczyszczeniem:
    •    stosując osłony teleskopowe,
    •    mieszki ochronne,
    •    uszczelniacze pojedyncze lub podwójne.

Przejdź do następnej strony artykułu >