איך חותמי שמן מסוג ס켈טון שומרים על החסימה יציבה בתנועה חוזרת של ±180 מעלות בזווית גדולה בשימוש ברובוטים תעשייתיים?

רובוטים תעשייתיים פועלים בתנאי דיוק גבוה ועומס גבוה, מה שהופך את ביצועי החיזוק של כל ציר לאלו קריטיים. כאשר ציר הציר מבצע תנועה חוזרת של ±180°, מושגים חיזוק מסורתיים עומדים בפני אתגרים משמעותיים. התנועה ההופכת בתדר גבוה ובזווית מוגבלת נוטה לשבש את סרט השמנים, מה שגורם לשפת החיזוק להתחבר שוב ושוב אל פני השטח של הציר. זה גורם לחיכוך מוגבר, שחיקה מואצת, תנודות מומנט וחימום שעשויים לבסוף לפגוע בחומר החיזוק. עניין זה דורש גישה מקיפה המשלבת בחירת חומר, עיצוב שפה, ניהול תרמי ודقة בהתקנה.

בחירת חומר: הבטחת חיכוך נמוך ועמידות בפני שחיקה

בחירת החומר היא בסיסית לפתרון בעיות חיכוך ושחיקה. לסוג זה של תנועה, העיקרון הוא להשתמש בחומרי חיכוך נמוכים לחיזוק הראשי וחומרים בעלי אלסטיות גבוהה לחיזוק המשני.

חומר החיזוק הראשי

מומלצים חומרים מרוכבים של PTFE לשפת איטום ראשונית. PTFE מציע מקדם חיכוך נמוך במיוחד (כמעט 0.02–0.1), שימון עצמי מצוין ועמידות גבוהה לבלאי, מה שעושה אותו אידיאלי לתנועה הלוך וחזור לטווח ארוך.

חומרי איטום עזר

FKM ו-HNBR מספקים אלסטיות, יכולת איטום ועמידות בפני שמן וטמפרטורה. הם פועלים בצורה אמינה בטווח של 50-°C עד 150+°C ושימושיים לרוב לשפות אבק, טבעות O סטטיות או כאלמנטים תמיכה אלסטיים לחיבורי PTFE ראשיים.

חומרים חומרים מיוחדים

בתנאים קיצוניים כגון טמפרטורות גבוהות או מדיומים קורוזיביים, FFKM מספק עמידות כימית ותרמית ללא תחרות. בשל עלותו הגבוהה, הוא משמש בדרך כלל ביישומים מיוחדים בסביבות כימיות או סמיiconductor.

עיצוב שפה: מאיטום פסיבי בלוק לאמ sealing דינאמי פעיל

עיצובי שפה מסורתיים מסתמכים על מגע פיזי פסיבי. עם זאת, סיבוב הלוך וחזור מצריך מנגנון איטום פעיל יותר.

גאומטריה של שפת הידרודינמית

שימוש בפרופילי שפתיים מסוג Z, K או S יכול ליצור אפקט של משאבה מיקרוסקופית במהלך תנועת הציר. אפקט זה מחזיר כמויות קטנות של שמן חזרה לתוך תא החותם, ומשמר שימון ומפחית חיכוך.

מבנה דו-שפתי

תצורת שפתיים כפולה מפרידה בצורה ברורה בין הפונקציות:

השפתיים הראשיות חותמות את השמן.

השפתיים המשניות, שעשויות לרוב מגומי אלסטי, מונעות חדירת אבק וرطوبة.

חילוק זה מגביר את האמינות הכוללת של החיתום.

הpreload של הקפיץ: סיבולת לחץ המגע

שמירה על לחץ מגע עקבי היא חיונית ביישומים תורנים. קפיץ פנימי מספק את ה- preload הנדרש כדי להבטיח מגע מתמיד בין שפת החותם והציר. כאשר השפה נבלעת, הקפיץ משלים באופן אוטומטי, ומונע ירידה בביצועים. הקפיצים חייבים להפגין עמידות גבוהה בפניעייה ויציבות כימית כדי למנוע רפיון או שבר לאורך זמן.

עמידות בשחיקה ועיצוב עם חיכוך נמוך

עמידות בפני שחיקה תלויה לא רק בתכונות החומר אלא גם בעיצוב הכולל של המערכת.

חומרים עצמיי שימון

היכולת של PTFE ליצור סרט מעבר מפחיתה בצורה משמעותית את השחיקה. ציפויים של חומרי שימון מוצקים כגון מוליבדט מוליבדן (MoS₂) יכולים לשפר עוד יותר את פעילות הפעלה ראשונית וביצועים לאורך זמן.

אפשרות מתקדמת: מבנים איטמים גלילים

לשימושים מאוד דרמטיים, ניתן להשתמש באיטום מסוג גלגול. על ידי הטמעת רכיבי גלגול בתוך טבעת האיטום, חיכוך החלקה הופך לחיכוך גלגול, מה שמפחית את המומנט ביותר מ-70% ומבטל כמעט לחלוטין את השחיקה. פתרון זה יקר יותר ומשמש בדרך כלל במערכות בעלות אמינות גבוהה.

ניהול תרמי: טיפול בייצור חום

טמפרטורות גבוהות הן שכיחות בתנועה הלוך וחזור, ולכן מערכת האיטום חייבת לסבול חום ולמזער את ייצור החום.

חומרים בעלי טווח טמפרטורות רחב

PTFE, FKM ו-HNBR שומרים על ביצועים יציבים מ-–50°C עד +150°C, מבטיחים חותם מהימן בתנאים של טמפרטורות משתנות.

עיצוב נמוך ייצור חום

שימוש בחומרים עם חיכוך נמוך ואופטימיזציה של לחץ המגע מצמצמים את ייצור החום הנגרם מחיכוך במקורו, וכך מונעים זקנה תרמית של החותם.

התקנה ואינטגרציה למערכת: דיוק הוא קריטי

גם ערכות חותם מושלמות דורשות התקנה מדויקת כדי להשיג ביצועים אופטימליים.

דיוק בהתקנה

פני השטח של הציר חייבים לעמוד בדרישות קשיות ומחוספסות, וצריך להשתמש בכלים מיוחדים כדי להבטיח יישור נכון ולמנוע עיוות השפתיים.

ערכות חותם מודולריות

היום מציעים רבים מספקים ערכות חותם מונעתות וכבר שטופות. ערכות אלו מפשטות את ההתקנה, מפחיתות שונות והVerbality, ומשפרות עקיבות.

עמידות לטווח ארוך

ביצועי החותם לטווח ארוך תלויים בקשיחות המבנית ובעיצוב האלסטי. גוף מתכת עמיד מונע עיוות במהלך ההתקנה, בעוד שהרכיבים האלסטיים חייבים לאזן בין קומפנציה של סיבוב הציר לכוח חותם יציב.

למפרקי רובוטים תעשייתיים הפועלים ב½180° סיבוב חוזר, חותם יעיל דורש גישה ברמה של מערכת. על ידי בחירה של חומרים מתאימים כגון PTFE ו-FKM, אופטימיזציה של גיאומטריית השפתיים ולחץ הקפיץ, ודאגה לניהול תרמי ותהליכי התקנה מדויקים, ניתן לצמצם משמעותית את החיכוך, להקטין את הבلى ולשמור על יציבות חותם לאורך זמן. בסביבות קיצוניות, ניתן לקחת בחשבון תכנונים מבניים מתקדמים או חומרים מיוחדים כדי להבטיח ביצועים אמינים תחת עומס כבד ותדירות גבוהה.