Введение: Проблема теплового расширения

Стандартные линейные направляющие и шариковые винты разработаны для оптимальной работы в следующих условиях: 20 ° C до 80 ° CКак только температура превысит... 100 ° CВ результате происходят три вещи:

1. Неисправность смазки: Обычная смазка разжижается и начинает протекать, а в худшем случае, затвердевает, образуя твердую «корку».

2. Дегенерация тюленей: Пластиковые и резиновые заглушки плавятся или становятся хрупкими.

3. Потеря точности: Сталь расширяется (12 x 10^-6 / °C), что может привести к исчезновению внутренних зазоров и заклиниванию подшипника.

1. Выбор материалов: цельностальная конструкция

Стандартные тележки TOCO часто содержат пластиковые компоненты рециркуляции и резиновые уплотнения. Для зон с высокой температурой мы переходим к следующему варианту. Высокотемпературные модификации:

• Рециркуляция стали: Замена пластиковых торцевых заглушек на стальные или высокотемпературные полимеры (например, PEEK).

• Термообработка: Использование специализированных процессов отпуска обеспечивает сохранение твердости стали (HRC 58-62) даже при повышенных температурах.

• Фторированные резиновые уплотнения (Витон): Стандартные уплотнения из NBR быстро выходят из строя при высоких температурах; уплотнения из Viton выдерживают до 200 ° C.

2. Специализированная смазка для экстремальных зон

Когда использование масла или смазки становится невозможным, мы обращаемся к Твердые смазочные материалы.

• Смазки на основе ПФПЭ: Синтетические масла, которые не горят и не испаряются при высоких температурах.

• Твердый графит: В некоторых крайних случаях на направляющие наносится твердое графитовое покрытие, позволяющее шарикам катиться вообще без какой-либо жидкой смазки.

• Дисульфид молибдена (MoS2): Часто используется в качестве добавки для предотвращения «задирания» при термическом расширении.

3. Управление тепловым расширением

Если 2-метровый рельс нагревается на 50 ° Cоно вырастет более чем на 1ммЕсли оба конца жестко закреплены, рельс деформируется.

• Плавающие опоры: Всегда используйте подшипниковую конструкцию типа «фиксированный-плавающий» (как обсуждалось в статье № 17).Шариковые винты против ходовых винтов: когда стоит перейти на более совершенные конструкции для повышения эффективности?) чтобы позволить винту расширяться в осевом направлении без изгиба.

• Повышенный уровень внутреннего допуска: Для заказов, связанных с высокими температурами, компания TOCO может обеспечить зазор "G1" (небольшой люфт), чтобы гарантировать, что при расширении шарики не заклинят в дорожке качения.

4. Стратегии охлаждения с учетом климатических условий

Иногда лучшим «решением для работы при высоких температурах» является предотвращение попадания тепла на компоненты:

• Охлаждение полого вала: В высокотехнологичных системах охлаждающая жидкость прокачивается через центр полого шарикового винта для поддержания постоянной температуры.

• Тепловые экраны: Простые полированные пластины из нержавеющей стали, расположенные между источником тепла и линейной направляющей, способны отражать до 90% излучаемого тепла.

Сводная таблица: Пределы тепловых нагрузок