Guide ferroviarie profilate - tipi/funzione/vita utile/manutenzione/alternative

Guide ferroviarie profilate: Unisciti a noi mentre esploriamo il mondo delle guide ferroviarie profilate. Il nostro articolo mette in evidenza i diversi tipi di guide ferroviarie profilate e le loro funzioni. Scoprite come massimizzare la vita utile con una corretta manutenzione e date un’occhiata alle possibili alternative in questa area critica della tecnologia di movimento lineare.

Descrizione generale delle guide ferroviarie profilate

Le guide ferroviarie profilate sono componenti meccanici destinati a consentire un movimento lineare guidato. Questi sistemi possono essere adattati a requisiti specifici e vengono utilizzati in un’ampia gamma di condizioni operative grazie alle loro diverse versioni e design. I loro usi vanno da un ambiente operativo difficile e impegnativo all’automazione dei processi ad alta precisione.

Allo stesso modo, si sono dimostrati in molti settori e automazione industriale. A titolo esemplificativo e non esaustivo, le guide ferroviarie sono utilizzate nell’ingegneria meccanica e nella costruzione di macchine personalizzate, nell’ingegneria farmaceutica, nelle apparecchiature mediche, nell’industria alimentare e nella tecnologia dei trasportatori. Le guide ferroviarie profilate sono spesso utilizzate anche per macchine da imballaggio e pallettizzatori. L’applicazione e l’integrazione nella gestione della tecnologia e dell’automazione sono ormai prassi comuni.

Tipi di guide ferroviarie profilate

Una guida ferroviaria profilata è un’opzione comunemente utilizzata nell’ingegneria meccanica per consentire il movimento lineare con gradi di libertà fissi. A seconda del design e del tipo di guida lineare, il movimento lineare può avvenire su un percorso dritto e su un percorso curvo.

Le guide lineari possono essere distinte in base al tipo di disposizione dei cuscinetti.

Le unità con cuscinetti lineari, ad esempio, utilizzano barre rotonde o rettangolari che possono essere guidate da una o più boccole a sfera lineari o boccole con cuscinetti a strisciamento o boccole con cuscinetti a sfera.

In questo articolo, parleremo principalmente della guida ferroviaria profilata con cuscinetto del corpo rotante e cuscinetto a strisciamento.

Descrizione e funzione delle guide ferroviarie profilate

Le guide ferroviarie profilate sono dispositivi per la guida e il posizionamento del movimento lineare. Il movimento lineare è guidato da una guida profilata e da uno o più carrelli guida. Le forze provenienti da tutte le direzioni trasversali vengono assorbite.

A seconda dei requisiti, la guida profilata può essere realizzata in acciaio, acciaio inox e può anche essere trattata in superficie di conseguenza.

Le guide profilate del cuscinetto volvente utilizzano corpi rotanti come disposizione dei cuscinetti tra i binari lineari e il carrello della guida, spesso indicato come carrello. Sfere, rulli o aghi possono essere usati come corpi dei rulli, dove le varie progettazioni differiscono principalmente nel coefficiente di attrito, nella capacità di carico e nella dimensione della confezione.

Le forze d’azione vengono assorbite e dissipate dai corpi mobili. I cuscinetti volventi con rulli possono assorbire capacità di carico molto elevate. Ulteriori elementi separatori vengono utilizzati per impedire il contatto tra i corpi dei rulli. Questo approccio tipicamente implica l’uso di una gabbia per il corpo rotante o anche di una catena per il corpo rotante. Questo design riduce rumore, vibrazioni e usura, rendendo la manutenzione più semplice e comoda.

A seconda della geometria della rotaia e della selezione del corpo del rullo, viene creata una distribuzione del carico corrispondente sulle superfici di contatto della pista, che influisce sulla capacità di carico e sulla resistenza all’attrito. Per via della superficie di contatto relativamente piccola tra il corpo del rullo e il binario della guida, il coefficiente di attrito è molto basso rispetto alle guide scorrevoli, il che richiede una coppia di avviamento molto bassa e genera meno calore indotto dall’attrito.

Nonostante il suo peso morto, i sistemi di cuscinetti volventi si sono dimostrati in grado di trasportare carichi più elevati ad alte velocità di accelerazione e corsa. Se è necessaria un’elevata precisione per la guida ferroviaria profilata, la rigidità richiesta del sistema di guida può essere ottenuta con un precarico corrispondentemente elevato. Una guida ferroviaria profilata con basso precarico è caratterizzata soprattutto da facilità di movimento e minore usura, accompagnata da una precisione inferiore.

L’uso in aree sensibili delle apparecchiature mediche, dell’industria farmaceutica e della lavorazione elettronica, nonché in un ambiente industriale pulito e nella tecnologia delle camere bianche, richiede molto per la sigillatura e la lubrificazione delle guide lineari. Le versioni con guarnizioni, coperchi e opzioni di lubrificazione speciali sono disponibili qui.

Guarnizioni e tergicristalli possono essere forniti su tutti i lati per proteggere le guide ferroviarie profilate da sporco e penetrazione di particelle. A seconda del materiale della guarnizione e del concetto di montaggio, un’elevata tenuta alle perdite ha anche un effetto di resistenza sulle guide. In ogni caso è necessaria una manutenzione regolare. È essenziale anche un’adeguata lubrificazione per prevenire la corrosione e ridurre l’attrito e l’usura.

La scelta del lubrificante giusto gioca un ruolo decisivo in questo ambito. Il principio di circolazione esercita un carico uniforme su tutti gli elementi volventi e il lubrificante introdotto può essere distribuito in modo uniforme. La guida profilata e anche il carrello di guida possono essere rivestiti secondo la rispettiva applicazione della guida ferroviaria profilata. I corpi dei rulli generalmente non sono rivestiti. Sono protetti dalla corrosione mediante lubrificazione regolare.

Oltre ai cuscinetti a rulli, nell’ingegneria meccanica tradizionale e nella costruzione di macchine personalizzate, le guide scorrevoli sono il tipo di cuscinetto utilizzato più frequentemente. I cuscinetti a strisciamento hanno un design semplice e non hanno parti mobili. Di conseguenza, hanno solo un peso morto molto basso, che deve essere accelerato durante il viaggio.

Per le guide dei cuscinetti a strisciamento, le superfici di scorrimento sono realizzate con materiali speciali, trattati con un rivestimento idoneo e, se necessario, vengono utilizzati lubrificanti idonei per ottenere il minor attrito di scorrimento possibile. È anche possibile incorporare un lubrificante secco nei materiali della guida scorrevole, che consente una lubrificazione senza grasso e senza olio. Questo tipo di lubrificazione riduce la quantità di sporco nel binario della guida. La boccola del cuscinetto a strisciamento spinge aderendo alle particelle di sporco dal binario guida. Rispetto ai cuscinetti volventi, i cuscinetti a strisciamento hanno una superficie di contatto relativamente ampia tra il corpo scorrevole e la superficie del cuscinetto, il che li rende più resistenti a influenze esterne come vibrazioni e urti. Oltre a un ottimo smorzamento delle vibrazioni, sono spesso caratterizzati da buone proprietà di funzionamento di emergenza.

Uno dei principali vantaggi delle guide scorrevoli è il basso peso, che consente un’accelerazione e una velocità di corsa estremamente elevate quando si trasportano carichi utili più piccoli. Un altro vantaggio è la bassa emissione di rumore che rimane costante per tutta la distanza.

Manutenzione e lubrificazione delle guide ferroviarie profilate

Un concetto di lubrificazione intelligente aumenta la durata, riduce al minimo gli intervalli di manutenzione e riduce i costi di manutenzione.

Le guide lineari e le guide ferroviarie profilate devono essere lubrificate regolarmente per ridurre l’attrito e l’usura. L’intervallo di lubrificazione varia a seconda dell’applicazione e delle condizioni ambientali.

Non introdurre lubrificante eccessivo nella guida lineare, in quanto può causare un aumento della resistenza e danni.

Si consiglia di controllare le prestazioni di lubrificazione a intervalli più brevi e di regolarla gradualmente in base alle condizioni operative locali.

Per guide ferroviarie profilate più piccole, come guide lineari miniaturizzate, la guida lineare può essere lubrificata sui binari lineari. A tal fine, il lubrificante può essere applicato alle piste del binario lineare. Le guide lineari più grandi sono spesso dotate di carrelli guida con un adattatore di lubrificazione per guidare il lubrificante nelle posizioni desiderate.

Esistono vari lubrificanti e tipi di lubrificazione che possono essere utilizzati nelle guide lineari. La lubrificazione con olio o grasso dipende dal design del cuscinetto, dai requisiti e dalle condizioni operative. La lubrificazione può avvenire in modi diversi.

Per la lubrificazione manuale, il lubrificante viene alimentato nei punti di lubrificazione manualmente con una spazzola, una lattina d’olio o una pistola per la lubrificazione. Per la lubrificazione a vita utile, i materiali sono già forniti con lubrificante franco fabbrica, sufficiente per la vita utile del cuscinetto. Per evitare perdite premature o contaminazione del lubrificante, i punti di lubrificazione sono fissati da guarnizioni e coperture.

Oltre alla lubrificazione, naturalmente è importante monitorare lo stato della guida lineare mediante ispezioni e manutenzione regolari.

Ciò include un’ispezione visiva regolare dei componenti e della guida profilata per segni di usura, abrasione e contaminazione. Deve essere eseguita anche una regolare pulizia dei binari guida e, se necessario, altre attività da svolgere dal piano di manutenzione delle istruzioni di montaggio.

Durata di servizio della guida lineare

Al fine di determinare la vita utile, è necessario definire le condizioni operative e la capacità di carico. Ciò dipende non solo dal carico applicato, dalla coppia di avviamento e dalla lubrificazione, ma anche da molti altri fattori di influenza.

Dopo aver determinato la capacità di carico nominale, è possibile calcolare la durata utile della guida ferroviaria profilata a seconda dell’applicazione.

I seguenti collegamenti forniscono le informazioni necessarie per calcolare la vita utile di una guida lineare e la progettazione delle guide ferroviarie del profilo.

Collegamento alla parte di calcolo 1

Collegamento alla parte di calcolo 2

Strumento di calcolo

Alternative alle guide ferroviarie profilate

Le guide a coda di rondine sono una possibile alternativa alle guide ferroviarie profilate, specialmente nelle applicazioni che richiedono elevata capacità di carico, stabilità e precisione.

Le guide a coda di rondine sono costituite da una rientranza trapezoidale e da una guida corrispondente. Il carrello ha una coda di rondine che si inserisce nella guida. Questa struttura offre una guida stabile e a basso attrito. Le guide a coda di rondine sono solitamente progettate per carichi elevati e possono trasportare pezzi pesanti. Offrono elevata precisione e ripetibilità, e per questo sono adatte ad applicazioni con tolleranza ristretta.