Em automação de alta velocidade, o "limite de velocidade" de um sistema linear nem sempre é determinado pela rotação do motor (RPM). Muitas vezes, a limitação física é a própria rotação do motor. Velocidade Crítica do próprio fuso de esferas.

Apertar um parafuso além desse limite pode causar vibrações violentas, falhas catastróficas no sistema e riscos à segurança.

O que é a velocidade crítica do fuso de esferas?

A velocidade crítica é a frequência de rotação na qual um fuso de esferas começa a ressoar. Todo eixo possui uma frequência natural; quando a velocidade de rotação coincide com essa frequência, o fuso começa a vibrar como uma corda de pular. Esse fenômeno é conhecido como Ressonância.

Se um Fuso de esferas TOCO Se operar a essa velocidade ou próximo a ela, as vibrações harmônicas resultantes irão:

• Provoca desgaste rápido na porca de esferas e nas superfícies do rolamento.

• Reduz significativamente a precisão do posicionamento.

• Pode causar o empenamento permanente da haste do parafuso.

Principais fatores que influenciam a velocidade crítica

A velocidade crítica de um eixo é determinada por três variáveis ​​principais:

1. Diâmetro do eixo: Eixos mais grossos têm frequências naturais mais altas e velocidades críticas mais altas.

2. Comprimento não suportado: Quanto maior a distância entre os suportes dos mancais, menor a velocidade crítica.

3. Fixação final (estilo de montagem): A forma como as extremidades do parafuso são suportadas (fixas, apoiadas ou livres) altera drasticamente os limites de vibração.

O valor DN: o limite de velocidade da porca

Embora "Velocidade Crítica" se refira à vibração do eixo, Valor DN Refere-se ao limite de velocidade do sistema de circulação de esferas dentro da porca.

DN = dxn 

Onde d é o diâmetro nominal (mm) e n é a velocidade (RPM).

Em um fuso de esferas de precisão TOCO padrão, exceder o valor DN nominal pode causar a quebra dos tubos de retorno devido à colisão das esferas em altas velocidades.

Como evitar a ressonância em seu projeto

Se a sua aplicação exigir velocidades lineares superiores às permitidas pelo seu parafuso atual, considere os seguintes ajustes de engenharia:

• Aumente a vantagem: O uso de um fuso de "alto passo" permite obter um deslocamento linear mais rápido com uma rotação por minuto (RPM) mais baixa.

• Aumentar o diâmetro: Trocar um parafuso de 16 mm por um de 20 mm ou 25 mm aumenta a rigidez.

• Melhorar a fixação final: A mudança de uma configuração de rolamentos "Apoiado-Apoiado" para uma configuração "Fixo-Fixo" pode aumentar a velocidade crítica em até 50%.

• Utilize o resfriamento de nozes: Em aplicações de altíssima velocidade, a expansão térmica pode reduzir a velocidade crítica, tornando a lubrificação e o resfriamento essenciais.

Conclusão

Selecionar o fuso de esferas correto exige equilibrar carga, precisão e velocidade. Ao calcular a velocidade crítica durante a fase de projeto, você garante que seu fuso de esferas atenderá às suas necessidades. Sistema linear TOCO Mantém-se estável, silencioso e durável ao longo de milhões de ciclos.