Рубрики

Причини виходу з ладу лінійних направляючих

11 липня 2017AM1107007CJulth
Переглядів: 7973
Коментарів: 0

Лінійні напрямні використовуються для спрямування рухомих частин верстата прямолінійною траєкторією з максимальною точністю і мінімальним тертям.

Оскільки вимоги до характеристик роботи досить високі, то й умови експлуатації мають бути відповідними. Погіршення навіть одного пункту правил експлуатації може призвести до значного зниження характеристик виробу.


Причини виходу з ладу:

  • помилки монтажу;
  • податливість сполученої конструкції;
  • неправильний вибір типу напрямних за вантажопідйомністю;
  • недостатня кількість мастильного матеріалу;
  • агресивне довкілля;
  • динамічні навантаження та вібрації, що перевищують граничні значення.

линейные подшипники


Помилки монтажу

лінійна каретка деформація фронтального ущільнення

Типовою поломкою лінійних напрямних є деформація фронтальних ущільнень. Це може статися через неправильну технологію монтажу кареток на напрямну рейку (див. рекомендації з монтажу та обслуговування профільних лінійних напрямних). Деформування фронтальних ущільнень підвищує опір руху і знижує ефект ущільнення, особливо проти дрібнодисперсійних твердих забруднень і рідин, таких як СОЖ.


Помилки сполученої конструкції

лінійна каретка деформація кривий стіл

Якщо площинність або точність пари не відповідає вимогам каталогу, то в каретках можуть виникнути реакції зв'язків, які призведуть до передчасного виходу з ладу системи лінійного переміщення. На малюнку представлений приклад неприпустимої геометрії столу, яка призвела до перекосу кареток щодо спрямовуючої рейки у напрямку руху.


Наслідком цього перекосу став нерівномірний розподіл навантаження на тіла кочення в каретці. Особливо яскраво це виявилося у місці переходу тіл кочення каретка – напрямна рейки. Перевантаження в цьому місці призвело до руйнування доріжки кочення, яке надалі розвиватиметься по всій довжині, і врешті-решт призведе до повного руйнування. Перекіс кареток у напрямку руху легко розпізнається під час переміщення змонтованого столу. Рух відбувається ривками, він припиняється при ослабленні монтажних гвинтів.

лінійна каретка деформація перекіс


Втома матеріалу в контактній зоні

лінійна рейки деформація втома фарбування матеріалу

При досягненні номінального терміну служби, виникає втомне фарбування матеріалу (піттинг) в місцях підвищеного навантаження. Дуже чітко ідентифікується ефект піттингу в місцях переходу тіл кочення каретка - спрямовуюча рейка. Якщо ефект піттингу виникає до розрахункового терміну служби, це означає, що були враховані додаткові сили, які діють каретку, тобто. у роботі каретки більш навантажені, ніж очікувалося. У цьому випадку необхідно переглянути компонування обладнання. Інший причиною втомного фарбування може бути значно більший фактичний пробіг, більший, ніж закладався при розрахунку обладнання. І тут необхідно перевірити реальні закони руху. На практиці фарбування матеріалу проявляється у вигляді появи стороннього шуму, зміни характеру руху та втрати точності. Зони піттингу, що з'явилися, приводять через короткий час до повного руйнування доріжок кочення. При довгих ходах ефект піттингу виникає, як правило, на доріжках кочення в каретці. На направляючій рейці утворюються вм'ятини від перекочування тіл кочення по частинках каретки, що відокремилися.


Статичне навантаження

лінійна каретка статична навантаження

При перевищенні допустимої статичної вантажопідйомності починається пластична деформація матеріалу в контактній зоні, де відбувається характерне вичавлювання матеріалу. Надалі при перекочуванні тіл кочення ці виступи порівнюються. Місця виступів є концентраторами напруг, які при циклічному навантаженні призводять до утворення тріщин, а надалі до фарбування матеріалу.

На практиці пластична деформація через статичне перевантаження візуалізується завжди рівномірними пошкодженнями доріжок кочення – слідами від тіл кочення. Статичне навантаження виникає у більшості випадків внаслідок аварійних ситуацій: зіткнень чи ударів. Після численних перекатів з'являються місцях пластичних деформацій щодо великі ділянки фарбування. Згодом ці ділянки розростаються та утворюють єдину зону, що призводить до повного руйнування доріжок кочення. Зазвичай ця зона дорівнює довжині каретки. При одноразовому перевантаженні, внаслідок зіткнення чи удару, пошкодження лінійних напрямних можна визначити зміни режимів руху. За жодних обставин статично пошкоджені напрямні не досягнуть номінального терміну служби. Дуже часто після одноразового навантаження достатньо лише попереднього натягу, щоб через короткий час утворилися ділянки викрашування на доріжках кочення.

лінійна рейка TSX статична перевантаження

Сліди статичного навантаження на напрямній рейці

лінійна рейка TSX статична перевантаження

Наступні руйнування через статичне перевантаження



Нестача мастила

Нестачу мастила легко визначити за характерним червоно-коричневим кольором слідів мастила, які утворюються на ребрах направляючої рейки в області ходу каретки. Ці сліди легко видаляються сухим ганчірком. Якщо на етапі недоліку мастила, що починається, не забезпечити своєчасне і регулярне змащування, то на доріжках кочення виникне трибокорозія. Вона проявляється характерним червоним кольором. На цьому етапі почервоніння неможливо усунути сухим ганчірком - матеріал вже пошкоджений, необхідно використовувати спирт або ацетон. Функціональність лінійних напрямних можна відновити шляхом видалення почервоніння та активного змащування. При цьому обов'язково необхідно повністю видалити частинки іржі з каретки, а краще її взагалі замінити. Причина недостатнього змащування може лежати в неправильному розрахунку інтервалів змащування або помилковому виборі способу підведення мастила. Іншою причиною може бути неправильний підбір мастильного матеріалу або його руйнування під впливом СОЖ або інших агресивних середовищ. У цьому випадку необхідно провести хімічний аналіз мастила всередині каретки.

лінійна рейка TSX статична перевантаження

Нестача мастила, що починається, спрямовує рейку

лінійна рейка TSX статична перевантаження

Трибокорозія доріжки кочення



Адгезійний знос

лінійна рейка адгезійний знос

Адгезійне зношування виникає при надмірно високому терті і високих навантаженнях в тихохідних вузлах через неправильне (низька в'язкість мастила) або недостатнє змащування. Відсутність шару мастильного матеріалу в зоні контакту та високий тиск призводить до утворення "містків зварювання", відриву матеріалу від однієї поверхні та перенесення його на іншу. При цьому поверхня, на яку відбулося перенесення матеріалу, має рівномірний матово-сірий колір. Адгезійний знос довгий час не виявляється при роботі лінійних напрямних. Несвоєчасне виявлення цього дефекту може призвести до появи піттингу і, як наслідок, повного руйнування доріжок кочення.


Утворення борозенок

Через вібрації в стані спокою системи лінійного переміщення мастильний матеріал видавлюється з контактної зони. Як наслідок з'являється адгезійне зношування - виникають рівномірно розташовані борозенки від тіл кочення. Ефект утворення борозенок з'являється при абсолютному спокої системи або при коротких ходах (хід не більше діаметра тіл кочення).

лінійна рейка борозенки

Фотографія показує приклад утворення борозенок на рейці кулькової направляючої після роботи з ходом 30 мкм та частотою вібрацій 15 Гц.


Забруднення, невикористання заглушок

лінійна каретка забруднення пил
лінійна каретка знос

Через недостатній зовнішній захист, його пошкодження або невикористання заглушок у каретку можуть потрапляти найтонші частки. Великі та гострі частинки можуть пошкодити краї ущільнень.

При обробці, наприклад, деяких видів чавуну, кераміки або напівпровідникових пластин утворюється дрібнодисперсійний пил, що складається з дуже твердих частинок. Зазвичай їхній розмір становить від 3 мкм. Стандартні ущільнення не можуть довгий час захищати каретку від такого виду забруднень. Дрібні частинки, наприклад, налипають на крайки ущільнень, збираються між тілами кочення і абразивно зношують доріжки кочення. Наслідком цього є знос ущільнень, сліди від ущільнень на напрямній рейці, а також значне зношування тіл кочення. У парі тіло кочення – доріжка кочення утворюється зазор. Засобами боротьби з цим дефектом є: ущільнення шляхом подачі стисненого повітря або застосуванням спеціальних ущільнень.

лінійна каретка знос заглушки


Руйнування під впливом СОЖ

СОЖ – змащувально-охолоджувальна рідина.

лінійна каретка руйнування СОЖ

Состаріння СОЖ може призвести протягом 24 годин до руйнування доріжок кочення. Дуже часто цей вид руйнування поєднується зі статичним навантаженням. Але причиною все ж таки є дійсна концентрація СОЖ. Зниження концентрації відбувається через старіння СОЖ або хімічну реакцію з непідходящим мастильним матеріалом. Якщо дійсна концентрація лежить нижче 3%, можуть відбуватися хімічні реакції з матеріалом напрямної рейки. На малюнку представлені місця збору СОЖ, згодом у цих місцях відбувається окислення - корозія.

На початку результати процесу окислення не помітні неозброєним оком. Лише після множинних перекочування тіл кочення цими місцями на доріжках направляючої рейки відбувається легка зміна кольору. Згодом на місцях із зміненим кольором відбувається мікроруйнування, яке потім переростає в макроруйнування по всій доріжці кочення. Типовою картиною подібного руйнування є два паралельні викрашування, відстань між якими дорівнює відстані між тілами кочення. Як правило, така руйнація характерна для місць довгого простою кареток.

лінійна рейка пошкодження недолік мастила

Зменшити ймовірність появи таких руйнувань дозволить скорочення інтервалів обслуговування та перевірка мастильного матеріалу на сумісність із використовуваною СОЖ. Справжня концентрація СОЖ має бути більше 7%. Якщо при підтримці необхідної концентрації все ж таки відбувається корозія матеріалу, то необхідно перевірити сумісність СОЖ і мастильного матеріалу.


Несумісність СОЖ та мастила

лінійна каретка пошкодження несумісність мастила

Несумісність СОЖ та мастила У деяких випадках СОЖ, що складається на 93 – 95% з води, може розкладати консистентне мастило, вимиваючи масляну складову. Вона втрачає свої властивості. При цьому утворюється тверда емульсія мильна білого кольору з частинками виробленого матеріалу. Як наслідок, настає нестача мастила. Для усунення шкідливого впливу СОЖ на консистентне мастило необхідно перейти на змащення маслом. Якщо конструктивно це реалізувати неможливо, необхідно застосувати посилені засоби захисту лінійних напрямних.

Если вы не смогли подобрать необходимый тип электропривода обратитесь к нашим специалистам.
Если хотите сделать запрос или оформить заказ:

Подберем оптимальное решение по цене и срокам поставки.

Отдел продаж:

Телефон: (044) 229 65 56

Email: sale@unitech.com.ua

Если нужна техническая консультация:

Поможем с расчетом нагрузок и подбором комплектующих.

Технический отдел:

Телефон: (044) 229 65 56

Email: sale@unitech.com.ua