Odabir linearnih vodilica - gdje početi?

Ako ste krenuli u izradu stroja ili uređaja gdje vam je također potrebno linearno kretanje, vrlo brzo se susrećete s pitanjem koje bi linearne vodilice bile najprikladnije za korištenje. Uvidom u iznimno široku ponudu vodilica na tržištu, gdje postoji mnogo različitih vrsta vodilica, veličina, preciznosti i različitih cjenovnih razreda, brzo se nameće dilema koje vodilice odabrati.

Istraživanje i uspoređivanje svih mogućih opcija može biti dugotrajno i složeno. Kako bismo vam pomogli u prvim koracima pri odabiru linearnih vodilica, pripremili smo nekoliko koraka i uputa koje vam mogu olakšati i ubrzati proces odabira. 

1.) Provjerite koje se linearne vodilice koriste u sličnim strojevima

Vrlo je velika vjerojatnost da je netko već napravio stroj ili uređaj koji je vrlo sličan vašem primjeru. Stoga ima puno smisla napraviti barem kratko istraživanje kao prvi korak i pokušati dobiti informacije o linearnih vodilicah koje se koriste u sličnim strojevima. Što su poznatiji proizvođači strojeva u pitanju, to je vjerojatnije da su njihovi inženjeri napravili detaljne analize i proračune prilikom odabira vodilica te da su odabrali najoptimalnije vodilice i sa stajališta odgovarajuće preciznosti i krutosti vodilica. Obično su takve linearne vodilice također mnogo puta testirane u praksi.

2.) Procjena opterećenja u vašem slučaju

Na početku je također potrebno napraviti barem okvirnu procjenu opterećenja vodilica koja će se dogoditi u vašem slučaju. Najveće i najkritičnije opterećenje obično se javlja u slučaju hitnog zaustavljanja ili sudara stroja. U tom slučaju dolazi do vrlo brzog zaustavljanja, što uzrokuje ogromne sile na vodilice. Trenutna opterećenja koja se javljaju u takvoj situaciji obično su najkritičnija. I zato ima smisla napraviti procjenu opterećenja linearnih vodilica u takvom slučaju.

 3.) Ocjena nosivosti linearnih vodilica

Kada ste uspjeli dobiti informacije o vrsti linearnih vodilica koje se koriste u sličnim strojevima, ima smisla provjeriti nosivost takvih vodilica i usporediti ih sa svojim opterećenjima. Što se tiče nosivosti linearnih vodilica, najkritičniji dio je obično linearni ležaj, linearna kolica, linearna čahura... Odnosno pokretni dio sklopa linearne vodilice. I zato je potrebno provjeriti nosivost ovog dijela. Linearni ležajevi i kolica obično imaju dinamički faktor nosivosti C i statički faktor nosivosti C0 navedene u katalozima. Ovo su dva faktora koja se koriste u formulama za detaljne izračune vijeka trajanja linearnih vodilica. Za prvu vrlo grubu procjenu možemo uzeti 10-20% vrijednosti dinamičke nosivosti C, kao nosivost za slučajeve dinamičkog kretanja. Ako imamo izrazito sporo kretanje, možemo izravno uzeti cjelokupnu vrijednost C0 kao vrlo grubu procjenu nosivosti. Gornja procjena odnosi se na slučajeve tlačnog i vlačnog opterećenja na vodilicu, a ne na momentna opterećenja. Linearni ležajevi i kolica podnose opterećenja zakretnim momentom znatno lošije od tlačnih i vlačnih. Stoga ih se najsmislenije riješiti pravilnim postavljanjem vodilica (2x paralelna vodilica + 4x linearni ležaj ili vagončić (2x na svakoj vodilici)). 

4.) Proračun vijeka trajanja linearnih vodilica 

Uz pomoć prethodnih koraka vrlo grubim metodama došli smo do osnovnog odabira linearnih vodilica. Za konačni odabir i potvrdu odabranih vodilica, potrebno je izračunati životni vijek linearnih vodilica, što će pokazati hoće li odabrane vodilice imati očekivani vijek trajanja i time biti prikladne za korištenje. U proračunu se uz podatke o stvarnom opterećenju linearnih vodilica uzimaju u obzir i drugi čimbenici poput vrste opterećenja, položaja, brzine, vibracija, temperature, čistoće radnog okoliša... Detaljne upute i smjernice za izračuni su dati u katalozima proizvođača. Prema našem iskustvu, njemački proizvođači vodilica Bosch-Rexroth u svojim katalozima daju najbolje upute za izračun vodilica. Međutim, postoji i mnogo online konfiguratora vodilica na koji vam mogu pomoći. 

5.) Izbor proizvođača linearnih vodilica

Mnoge linearne vodilice izrađuju se prema standardima odnosno proizvode ih različiti proizvođači s identičnim dimenzijama i vrlo sličnim karakteristikama i nosivostima, što omogućuje prebacivanje između različitih proizvođača vodilica. Naravno, uvijek je potrebno provjeriti i usporediti sve ključne dimenzije, faktore opterećenja, te jesu li uhvaćene i klase preciznosti. Ovdje, međutim, vrijedi upozorenje da u slučaju tračnih vodilica, linearna kolica i vodilice moraju biti od istog proizvođača. Odavde nadalje pitanje izbora uglavnom ovisi o omjeru kvalitete i cijene. Premium proizvođači kao što su Bosch-Rexroth, INA, Schneeberger, THK, NSK, HepcoMotion poznati su po visokoj kvaliteti i pouzdanosti, a shodno tome imaju i cijene. Vrlo dobar izbor u srednjoj klasi su TBI Motion i Hiwin koji imaju najbolji omjer kvalitete i cijene. Naravno, dostupni su i jeftini ECONOMY dizajni za slučajeve gdje je povoljna cijena glavni faktor.