A Hold felszínén gördülve

Kicsi a csapágy, de erős

2014. december 18., csütörtök, 10:35

Címkék: Honeybee Robotics miniatűr lineáris csapágy NBG Nippon Bearing SEBS-A SEBS-B

Miniatűr lineáris megvezetés, amely hatalmas teherbírással, mikrométerben mérhető pontossággal akár a Holdon is megállja a helyét. Ez az, amit a Nippon Bearing termékei nyújtanak.

Mik is azok a lineáris csapágyak?

Amióta ember az ember, mindig is nagy kihívást jelentett a különböző terhek mozgatása. Ha speciálisan a lineáris, azaz egyenes vonalú megvezetéseket akarjuk bemutatni, elég, ha egy egyszerű vonatot képzelünk el, amely a mozgás irányáért felelős sínpárból, és a kerekekkel rendelkező mozdonyból áll, amelyek pedig a rájuk pakolt terheket hordják.  Vagy akár visszamehetünk az időben a piramisok építéséig, ahol hasonlóan a gördülő mozgást alakítottak át egyenes vonalúra, mozgatva ezzel a hatalmas köveket.

NASA LSMS robotkar (forrás: NASA/Sean Smith)

Ezen az elven működnek a lineáris csapágyak is, melyek számos, az alkalmazási területnek megfelelő kialakításban léteznek, és ezeken belül a miniatűr megvezetések azok, amelyek legjobban jellemzik azt a mérnöki véleményt, miszerint minél kisebb gépelemeket áll módunkban alkalmazni egy gép kialakításánál, annál több különböző lehetőség tárul elénk a gép célfunkcióinak tökéletes megtervezésére. Az ilyen nézőpontoknak és nem mellesleg az ilyen miniatűr gépelemeknek köszönhetjük a napjainkban használt szinte összes laboratóriumi gépet és mérőműszert, egészen azokig az eszközökig, amelyeknek köszönhetően az emberiség az űrben is jelen tud lenni. De bármennyire is fontos a méretek csökkentése, nem szabad megfeledkeznünk a precizitásról sem. Gondoljunk csak azokra a gyártósorokra, amelyek a már-már kezeinkhez nőtt okos telefonokat készítik, amelyekkel mindennapi feladataink nagy részét képesek vagyunk koordinálni. A Nippon Bearing miniatűr lineáris csapágyak pontosan az ilyen csúcsminőséget és pontosságot hivatottak biztosítani számunkra.

 

SEBS2A miniatűr lineáris csapágy

 

Magyarországon az NBG Masters Kft. által képviselt Nippon Bearing miniatűr lineáris csapágyak egészen a 20 milliméteres sínszélességtől, a mindössze 2 milliméteres sínszélességig elérhetőek, a sínek hossza pedig igény szerint megválasztható.

A sztenderd golyós kialakítású SEBS-B széria rozsdamentes anyagból készül, műanyag illetve rozsdamentes acél golyó visszatérítővel, az utóbbival felszerelve akár élelmiszeriparban is alkalmazhatóak. Előnyük, szemben más kialakításokkal, hogy speciális golyóvezetőjüknek köszönhetően a beépítési folyamatban a sínről eltávolított kocsiból nem potyognak ki a golyók. Nagyon fontos kiemelni, hogy a Nippon Bearing miniatűr lineáris csapágyai alapesetben nullás előfeszítésűek, amely azt jelenti, hogy játék-mentes, tökéletesen pontszerű érintkezéssel futnak a golyók a sínprofilban. Igénytől függően T0 változat, azaz játékkal bíró kivitel is rendelkezésre áll a könnyű siklás illetve az illesztési hibák kiküszöbölése érdekében. A T1 előfeszítésű verzióban a gördülő elemek méretének növelésével érik el az előfeszítést, nagyobb pontosságot biztosítva ezzel.

NASA LSMS robotkar (forrás: NASA/Sean Smith)

A kocsik is különböző kialakításúak lehetnek: van normál, hosszított és extra rövid kialakítás is. A lineáris csapágyak elérhetőek szélesített (W jelölésű) kialakításban is, amelyek nyomatéktűrő képessége csaknem a duplája a normál sínszélességű változatnak. A lineáris síneket két módon lehet rögzíteni az illesztési felülethez. Alapesetben süllyesztett furatokkal vannak kialakítva, így a sín felső lapja felől lehet csavarral rögzíteni, de menetes furatokra is van lehetőség, így alulról is rögzíthetőek.

A SEBS-A széria gyakorlatilag teljesen megegyezik a sztenderd B szériával, azzal a különbséggel, hogy ezek nem tartalmaznak golyóvezetést, így sokkal kisebb méretekben is elérhető. Fontos kiemelni a 2 milliméteres sínszélességgel rendelkező típust, amelyet a főbb gyártók közül csak a Nippon Bearing gyárt.

A Nippon Bearing a SEBS-B széria 7-20-as méreteiben illetve a SEBS-A széria 9-20-as méreteiben egy speciális AD-profilú, azaz deformáció-álló kocsikat fejlesztett ki, amelyek normál előfeszítéssel alkalmazhatóak. Használatuk leginkább akkor javasolt, ha egy sínnel és kocsival szükséges megvezetni egy asztalt, illetve ha nem egyenletes terhelés várható, vagy túl nagy csavarfeszültség ébred a kocsit rögzítő csavarokban. Ezt a típust alkalmazzák a Lunar Surface Manipulation System elnevezésű Hold projektben is.

A normál és az AD-profilú lineáris csapágy terhelés eloszlása

A miniatűr lineáris csapágyak elérhetőek hengergörgős kivitelben is. A SER-A széria geometriailag teljesen azonos az előzőekben már említett SEBS szériával, viszont a nagyobb gördülő felület jóval hosszabb élettartamot és nagyobb párhuzamossági pontosságot tesz lehetővé. Az összes miniatűr lineáris csapágy elérhető magas- és precíziós pontossági osztályban, tömített és tömítetlen kivitelben.

A Honeybee által tervezett és gyártott szerszámcserélő csatlakozó (apa oldal)

A miniatűr lineáris csapágyakat előszeretettel alkalmazzák számos egyenes vonalú mozgást igénylő területen, többek között az űrkutatásban is. A Honeybee Robotics Spacecraft Mechanisms Corporation feladata egy speciális gémes csatlakozó elem tervezése volt a NASA részére, amely emberi segítség nélkül tud nagy távolságban csatlakoztatni szerszámokat és mérőműszereket egy robotkarhoz, különböző vizsgálatok elvégzéséhez. A mintavételező szerszámok csatolása mellett viszont előfordulhat, hogy emberek szállítását is meg kell oldania. A csatlakozónak 20° szögeltérés kiegyenlítése mellett a lehető legkisebbnek kellett lennie a súlytöbblet elkerülése érdekében. A választás a Nippon Bearing miniatűr lineáris csapágyaira esett, amelyek a Holdon lévő szélsőséges körülményei által keltett kritikus terhelések a lehető legnagyobb pontosság mellett is biztosítani tudták a kis méretet.

Sziszák Imre (NBG Masters Kft.)

Társszerző: Nagy Ágnes (NBG Masters Kft.)

www.nippon.hu

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek