کاربرد،مزایا و معایب بال اسکرو

کاربرد،مزایا و معایب بال اسکرو: بال اسکرو (ball screw) محرک­‌های خطی مکانیکی هستند که با کمترین میزان اصطکاک ممکن، حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می کنند. بال اسکرو مشابه سیستم پیچ و مهره می باشد که در آن گوی به عنوان مهره و شافت رزوه شده به عنوان پیچ می باشد. شفت رزوه شدن مسیر حرکت پیچ را مشخص کرده و در آن ساچمه ها در قسمت گوی در حال چرخش می باشند.

وجود ساچمه باعث عدم تماس بین مهره و پیچ می گردد. عنصر منحصر به فرد بال اسکروها توپ­‌های غلتشی در شیار مارپیچ است که تماس مکانیکی داخل مجموعه پیچ را کاهش می­‌دهد و اصطکاک غلتشی را جایگزین اصطکاک لغزشی می­‌کند.

این مکانیسم به طور قابل توجهی اصطکاک ایجاد شده را کاهش می‌­دهد و منجر به تبدیل توان بسیار کارآمد می­‌شود. کارایی پیچ­‌ها با توانایی آن­ها در تبدیل توان مورد استفاده در اعمال نیروی دورانی به فاصله خطی تحت پوشش اندازه­‌گیری می­‌شود.

کاربرد بال اسكرو

از بال اسكرو در هواپیما و موشک برای كنترل حركت سطوح، و به ویژه در پرواز الکتریکی با سیم و فرمان خودرو برای انتقال حرکت چرخشی از یک موتور الکتریکی به حرکت محوری رینگ فرمان استفاده می شود. همچنین از آنها در ماشین آلات، روبات ها و تجهیزات مونتاژ با دقت بالا استفاده می شود.

این ویژگی زمانی لازم است که از آنها در سیستم های کنترل حرکت کامپیوتری نظیر ماشین ابزار CNC و کاربردهای حرکت بسیار دقیق (مانند wire bonding) استفاده می شود.

نحوه انتخاب بال اسکرو

در زمان انتخاب بال اسکرو مناسب می بایست موارد زیر را لحاظ قرار داد:

1. میزان بار مکانیکی
2. دقت مورد نیاز حرکت
3. شرایط محیطی
4. محل نصب

مزایا و معایب بال اسکرو (Ball-Screw)

مزایای ball screw:

1. عملکرد و کارایی بهتر
2. تحمل بارهای سنگین‌تر
3. دقت بالاتر
4. اصطکاک کم به دلیل قرار گرفتن ساچمه‌ها در بین پیچ و مهره

1. عملکرد و کارایی بهتر:

عناصر نورد، تماس نقطه‌ای نسبت به تماس خطی اصطکاک کمتری تولید می‌کند که موجب ایجاد راندمان بالاتر می‌شود.

علت: در لید اسکرو عناصر به اصطلاح کشویی همانند پیچ و مهره، به تماس خط تکیه می‌کنند. اما در بال اسکرو عناصر به اصلاح نورد همانند توپ‌های موجود در بال اسکرو، به تماس نقطه تکیه می‌کنند.

2. تحمل بارهای سنگین‌تر:

در لید اسکرو از مهره‌های پلاستیکی، پلیمری و برنزی استفاده می‌شود. در لید اسکروهایی که از مهره‌های برنزی استفاده شده است، می‌تواند بارهای سنگین‌تری را تحمل کند. اما با افزایش میزان فشار و بار، میزان اصطکاک نیز افزایش می‌یابد و اصطکاک بیشتر به معنی چرخه کار کمتر و راندمان کاری پایین‌تر است. همچنین در بال اسکرو برای پشتیبانی از بار، از قطعات فولادی استفاده می‌شود که از ظرفیت بار بالاتری نسبت به انواع لید اسکرو برخوردار است.

3. دقت بالاتر:

در لید اسکرو واکنش شدید بسیار زیادی بین پیچ و مهره وجود دارد. در بال اسکرو برای از بین بردن این واکش شدید، معمولاً از توپ‌هایی که قطر بزرگتری نسبت به فضای بین مسیر پیچ و مهره‌ها دارند استفاده می‌شود، که موجب افزایش دقت عملکرد قطعه می‌شود.استفاده از یک موتور کوچکتر ممکن است برای استفاده‌ی دستگاه مناسب‌تر باشد.

زیرا راندمان بالاتر به معنی کاهش گشتاور مورد نیاز موتور است. عملکرد بهینه بال اسکرو موجب می‌شود که کارایی و بازدهی آن تقریبا 90 درصد باشد. این در حالی است که در لید اسکرو عموماً کمتر از 50 درصد است.

معایب ball screw:

• نسبت به لید اسکرو از نظر قیمت و هزینه بسیار بالاتر می‌باشد.
• برای ترمز به یک سیستم جداگانه به منظور توقف نیاز است.
• نیاز به روغن‌کاری مداوم و منظم برای حفظ دقت بالا و روان‌سازی دارد.
• بال اسکرو‌ها دارای مکانیزم قفل خودکار نیستند.
• بال اسکروها سیستم دستی برای اپراتور یا مکانیک ندارند.
• خرابی یکی از قطعات بال اسکرو در عملکرد کلی سیستم خلل ایجاد می‌کند.
• عدم کارکرد مناسب در حالت عمودی دارند.
• محافظت در برابر ذرات گرد و غبار نیاز شدید دارند.

برای خواندن تاریخچه بال اسکرو اینجا کلیک کنید.

این مقاله در گروه پژوهشی شرکت آرمان روشن تجارت راد (بلبرینگ ایران)  تهییه و گردآوری شده است.

جهت مشاوره و خرید محصولات با مشاوران ما تماس بگیرید.

09031915592

99 84 93 33 021