Направляющие криволинейного движения и приводные поворотные системы

Проектирование криволинейных направляющих или систем приводов может быть более сложным, чем проектирование линейных. Однако установка таких систем может повысить простоту и эффективность транспортировки и обработки полезной нагрузки.

Лесли Луи, инженер-конструктор | Корпорация Бишоп-Вайскарвер

В этом техническом документе мы обсудим тему кольцевых и направляющих систем на основе направляющих колес. На сегодняшнем рынке доступны более компактные предложения с более высокой точностью позиционирования и настраиваемыми опциями для размещения грузов, чем альтернативные конвейерные системы для криволинейных применений.

В постоянном стремлении снизить производственные затраты одной из тенденций на производственных предприятиях является как можно более тесное группирование производственных рабочих мест, чтобы свести к минимуму перемещение материалов и сохранить ценную площадь. Это означает, что материалы должны двигаться по все более сложным криволинейным траекториям. Большинство имеющихся в продаже систем направляющих и приводов имеют линейную конструкцию и не могут легко работать с нелинейными траекториями. Однако для таких ситуаций доступны системы криволинейных направляющих и приводов, такие как кольцевые и направляющие системы на основе направляющего колеса.

В основе кольцевых и направляющих систем на основе направляющих колес лежат направляющие колеса с клиновидными подшипниками и направляющие с клиновидными кромками. Колеса и направляющие имеют дополняющие друг друга рабочие поверхности с V-образным профилем, которые позволяют кареткам, оснащенным направляющими колесами, плавно перемещаться по направляющим, препятствуя боковому или вращательному движению даже при высоких нагрузках.

Каретки могут двигаться по прямым или круговым траекториям за счет использования прямых и кольцевых сегментов салазок или по сложным криволинейным траекториям за счет комбинации прямых и кольцевых сегментов салазок. В приложениях с вращательным движением колеса можно установить статически, а кольцо скользить относительно них. Некоторые криволинейные направляющие системы также можно преобразовать в приводную систему с добавлением таких компонентов, как тяги каретки, приводные элементы и двигатели.

Кольцо направляющего колеса и прямые направляющие имеют различные размеры профилей, что позволяет использовать колеса различных размеров и грузоподъемности. Прямые направляющие также бывают разной длины, а кольцевые направляющие доступны с различными радиусами кривизны и угловыми пролетами. Некоторые кольцевые направляющие доступны с полыми или сплошными центрами, также называемыми кольцевыми дисками. Другие варианты направляющих могут включать различные V-образные конфигурации и встроенные рейки для приведения в действие шестернями.

Конструкция колец и направляющих с направляющим колесом делает их одними из наиболее устойчивых к загрязнению и коррозии доступных вариантов. Направляющие колеса обычно содержат достаточно смазки, чтобы продлить ожидаемый срок службы, имеют постоянные уплотнения для минимизации потерь смазки и попадания мусора. Компоненты системы имеют простую форму, которая не задерживает мусор, и многие из них изготовлены из нержавеющей стали для дополнительной устойчивости к коррозии.

Традиционные способы реализации криволинейных направляющих и приводов включают в себя конвейерные системы и поворотные кольца. Ленточная конвейерная система является простейшим типом конвейера и обычно содержит широкие ленты, обернутые вокруг цилиндрических роликов в раме. Двигатели вращают ролики, которые заставляют ленты транспортировать лежащую на них полезную нагрузку. В то время как более простые системы ленточных конвейеров могут перемещать полезные грузы только по прямым линиям, криволинейные пути могут быть созданы путем установки нескольких прямых конвейеров последовательно под углами смещения вдоль желаемого пути или с помощью лент со связанными между собой поворотными сегментами, как, например, багажные конвейеры в аэропортах.

Система роликового конвейера аналогична ленточной версии, за исключением того, что широкая лента заменена рядом близко расположенных роликов, установленных в рамной системе, настроенной так, чтобы следовать по заданной криволинейной траектории. Роликовые конвейерные системы могут иметь привод от двигателей, соединенных с роликами напрямую или с помощью промежуточных приводных ремней, или без привода, при этом полезная нагрузка перемещается под действием силы тяжести или вручную.

Системы подвесных тележек состоят из гусеничных систем с криволинейными траекториями, установленных высоко над полом, с колесными тележками, под которыми подвешивается полезная нагрузка. Каретки системы подвесной тележки можно перемещать вручную или тянуть за цепи с моторным приводом, движущиеся по рельсам. Опорно-поворотные кольца (также называемые подшипниками поворотной платформы) представляют собой, по сути, большие машинные подшипники, в которых используется большое количество мелких тел качения. Это позволяет им поддерживать высокую нагрузочную способность, обеспечивая при этом большой внутренний диаметр отверстия и тонкий профиль дорожки качения. На направляющих опорно-поворотных устройств могут быть установлены зубчатые рейки для прямого привода.