Componentes de movimento linear – Vale a pena saber sobre guias, chaves de fenda e muito mais

Os componentes de movimento linear permitem movimentos guiados linearmente e movem cargas diretamente ao longo de um caminho linear. Esta é uma parte importante da automação industrial.

Os componentes de movimento linear incluem guias lineares, atuadores lineares e outros componentes que permitem o movimento linear.

Alguns dos nossos produtos mais populares são:

• Guias lineares
• Motores lineares
• Inversores lineares
• Sistemas de posicionamento linear

Leia mais sobre as soluções completas disponíveis para implementar o movimento linear aqui.

O que é um guia linear?

Um guia linear é um componente mecânico utilizado para guiar uma peça móvel num movimento recto (linear).

Os componentes básicos de uma guia linear são um perfil de guia e um rolamento linear. Os guias lineares podem ser utilizados para pegar numa carga e movê-la ou mantê-la de forma orientada, por exemplo, para controlar uma máquina.

Os guias lineares são utilizados em muitas indústrias diferentes, como robótica, aeroespacial, impressão 3D, tecnologia médica e eletrónica. Eles não têm seu próprio inversor e são frequentemente usados em aplicações que exigem movimento preciso e confiável. São robustas, duradouras e podem alcançar alta precisão.

Em geral, os guias lineares podem ser agrupados em guias de calha de perfil e guiados por meio de um eixo linear (eixo linear).

Guia linear com elementos rolantes de recirculação

Uma das variantes mais comuns destas guias lineares são guias lineares com recirculação de esferas. Nestes guias lineares, as esferas localizadas num guia de esferas de recirculação proporcionam um movimento linear preciso.

Por exemplo, num guia de calha de perfil, consistem num guia que se desloca numa calha de guia com calhas esféricas especialmente formadas, que atuam como um guia para os elementos de rolamento incorporados.

Os médicos distinguem dois designs para os elementos de rolamento incorporados na unidade esférica de recirculação. A guia pode ser concebida com corpos de plástico inseridos entre os elementos de rolamento como um espaçador e elemento de amortecimento ou com elementos de rolamento sem tais elementos.

Os elementos de amortecimento destinam-se a reduzir a redução sonora e a promover uma circulação mais silenciosa dos elementos de rolamento.

O que é um motor linear?

Motores lineares são motores especialmente projetados que geram movimento linear. Este movimento pode ser em linha reta, mas também numa cam track. Além da velocidade e da dinâmica, a sua grande vantagem é que podem mover cargas diretamente ao longo de uma calha linear sem necessitar de engrenagens, correias ou outros elementos de transferência mecânica adicionais.  

Os motores lineares são usados em muitas outras indústrias industriais e de manufatura. Permitem velocidades de deslocação elevadas, são fiáveis, rápidas, robustas e atingem uma elevada precisão de posicionamento.

O que é um atuador de eixo simples (LX e RS)?

Um atuador é um dispositivo que converte uma entrada física (como uma tensão elétrica) numa ação mecânica que, em seguida, cumpre uma finalidade específica. Atuadores são um componente importante da tecnologia de automação e podem, por exemplo, ser usados para conduzir uma máquina, gerar movimentos mecânicos ou controlar válvulas e flaps. Podem ser controlados direta ou indiretamente e cumprir uma variedade de funções.

Alguns dos actuadores mais populares são os servo-motores, electroímanes, cilindros hidráulicos e elementos piezoelétricos e pneumáticos.

Um atuador de eixo simples pode gerar movimento linear exercendo força sobre um objeto. Esta força pode, por exemplo, ser gerada utilizando um motor ou um líquido. Isto causa movimento linear, que se manifesta sob a forma de uma reta ou círculo. Os engenheiros de design usam frequentemente atuadores de eixo único para mover certas máquinas e equipamentos. O atuador pode gerar uma variedade de movimentos, incluindo movimentos contínuos ou intermitentes.

O que deve ser considerado ao montar atuadores de eixo simples?

Um conjunto de atuadores de eixo simples geralmente requer uma unidade de guia rotativa, um pinhão, um parafuso de chumbo e componentes eletrónicos que controlam tudo. Um motor pode ser necessário adicionalmente para o controle direto do inversor. Para montar o atuador, também devem ser fornecidos suportes de montagem e uma estrutura para fixar os componentes. Se o atuador for montado diretamente num braço robótico, é necessário um adaptador especificamente concebido para este fim. Também deve estar disponível um conjunto de rolamentos para alinhar e proteger os componentes.

1. Verifique se todas as ligações mecânicas e elétricas estão corretas.
2. Verifique se o tamanho do atuador corresponde aos requisitos do sistema.
3. Certifique-se de que a posição de montagem do atuador fornece espaço suficiente para operar o atuador.
4. Verifique se o atuador é fornecido com a tensão e frequência corretas.
5. Certifique-se de que o atuador está bem fixo e não pode deslizar para fora da posição.
6. Verifique se as conexões do atuador são adequadas para operação no sistema.
7. Verifique regularmente as ligações dos cabos do atuador.

O que é uma chave de fendas?

Uma chave de fenda é um elemento mecânico que converte o movimento rotativo em movimento linear. Normalmente consiste num fuso roscado e numa porca assente no fuso. Ao rodar o fuso roscado, a porca não rotativa é deslocada linearmente no fuso roscado. As chaves de parafusos estão disponíveis em diferentes versões, tais como chaves de parafusos esféricos ou chaves de parafusos trapezoidais.

Qual é a diferença entre as unidades de parafuso esférico e as unidades de parafuso trapezoidal?

As chaves esféricas e as chaves trapezoidais diferem em termos das suas propriedades e aplicações específicas.

As chaves de parafuso esféricas são geralmente usadas para requisitos de alta precisão e alta velocidade, enquanto as chaves de parafuso trapezoidais são usadas em baixas velocidades com foco na ação de autotravamento.

As chaves de parafuso esféricas permitem maior precisão e maior torque de partida do que as chaves de parafuso trapezoidais. Têm menos fricção do que os parafusos trapezoidais e são fáceis de instalar e manter. As chaves de parafuso trapezoidais, por outro lado, permitem uma maior capacidade de suporte de carga e são geralmente mais económicas do que as chaves de parafuso esférico. As chaves de parafuso trapezoidais também são capazes de transportar cargas mais altas e, portanto, são bem adequadas para aplicações de torque mais alto.

Existem diferenças significativas na manutenção e reparação de parafusos esféricos e parafusos trapezoidais. Uma das diferenças mais óbvias é que as chaves de rosca têm uma porca equipada com elementos de rolamento. Isto significa que as chaves de parafuso esférico requerem mais esforço quando precisam de ser reparadas ou reparadas.

Outra diferença é que as chaves de parafuso esférico são geralmente usadas em aplicações com requisitos de alta precisão. Isto significa que as chaves de parafuso esférico devem ser pré-carregadas e ajustadas com precisão durante a manutenção e reparação devido ao requisito de maior precisão. Frequentemente, isto é menos dispendioso em chaves de parafusos trapezoidais devido aos requisitos de precisão inerentemente mais baixos. Por último, as chaves de parafusos esféricos e as chaves de parafusos trapezoidais diferem em termos dos seus custos de manutenção e reparação. A fabricação das chaves de parafuso esféricas pode ser mais cara devido à sua maior precisão, enquanto as chaves de parafuso trapezoidais são geralmente mais econômicas.

• As transmissões de parafuso de esferas podem ser ajustadas com muito mais precisão, sem folgas e, portanto, fornecem maior precisão ao mudar de direção do que os fusos de parafuso trapezoidais.
• As transmissões de parafuso de esferas também têm uma resistência à fricção significativamente mais baixa, o que tem um efeito positivo em vários aspetos. O atrito mais baixo atinge uma força de separação mais baixa, resultando num efeito de stick-slip reduzido.
• As transmissões de parafuso de esferas permitem taxas de alimentação elevadas de até 250 m/min.
• As unidades de parafuso de esferas requerem mais espaço de instalação do que as unidades de parafuso trapezoidais.
• O processo de fabrico para parafusos trapezoidais é menos complexo, o que normalmente o torna mais económico.

Accionadores de parafuso de esferas ou actuadores acionados por correia - qual é a melhor escolha?

Os atuadores de parafuso esférico são uma solução eficiente e fiável no que diz respeito ao controlo do atuador. Oferecem várias vantagens sobre os atuadores acionados por correia.

A primeira e provavelmente mais óbvia vantagem é a sua maior eficiência. O parafuso de esferas aciona forças de transferência com menos fricção e perdas do que as transmissões por correia, resultando numa maior eficiência geral. Outra vantagem é a precisão. As chaves de parafuso esféricas são capazes de gerar movimentos precisos com baixa precisão de posicionamento. Esta precisão é fundamental para muitas aplicações, especialmente em aplicações que exigem alta precisão mecânica dos inversores de engrenagem.

Por último, as chaves de rosca oferecem uma longa vida útil com desempenho fiável. As engrenagens são muito resistentes ao desgaste e têm muito pouca folga, resultando numa vida útil mais longa. As chaves de parafuso esféricas também são menos suscetíveis a vibrações e avarias.

A diferença essencial entre os acionadores de parafuso esférico e os atuadores acionados por correia é o tipo de ação do acionador. Os parafusos esféricos utilizam um parafuso esférico para gerar movimentos lineares. Atuadores acionados por correia usam um sistema de correia e polia para criar movimento rotativo.

Sugestões para lubrificar as chaves de parafusos esféricos

As unidades de parafuso esférico são um sistema de unidade muito fiável, preciso e durável. No entanto, é necessária manutenção regular para garantir que o sistema continua a funcionar de forma correta e eficiente.

Para maximizar a vida útil de uma chave de parafuso esférico, é aconselhável realizar trabalhos de manutenção regulares. O trabalho de manutenção típico inclui lubrificar as esferas, inspecionar as esferas quanto a desgaste e verificar os binários de aperto ou lubrificante, dependendo da aplicação. Recomenda-se que o sistema seja inspecionado pelo menos uma vez por ano para garantir que os componentes estão em boas condições.

As chaves de parafuso de esferas devem ser lubrificadas de forma diferente, dependendo da aplicação. Regra geral, recomenda-se a lubrificação das chaves de fuso de esferas após a instalação e após cada ciclo de manutenção. Quando as chaves de parafuso esférico são utilizadas num ambiente áspero ou sujo, têm de ser lubrificadas com maior frequência para garantir um desempenho ideal.

Determinados componentes devem ser inspecionados ao fazer a manutenção das chaves de parafusos esféricos para garantir que estão a funcionar corretamente.

Estes incluem:

• as bolas
• as roscas
• os rolamentos
• os anéis esféricos de recirculação
• os parafusos e os eixos

Saiba mais sobre este tópico no nosso blogue sobre lubrificação de unidades de parafuso esférico.

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Os produtos da MISUMI são adequados para uma variedade de aplicações, desde automação a aplicações robóticas. Eles incluem inversores lineares, sistemas de posicionamento linear, guias lineares, motores lineares e outros componentes lineares. A MISUMI fornece uma vasta gama de acessórios, incluindo acoplamentos lineares, sensores lineares e codificadores lineares.

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