LINEAARIKÄYTÖT. AT ja ATL hammashihnojen valmistusohjelma: AT AT3 AT5 AT10 AT20 ATL ATL5 ATL10 ATL20. Lineaarikäytöt AT ja ATL hammashihnoilla:

Transkriptio

1 LINEAARIKÄYTÖT Yleistä lineaarikäytöistä Pinoajat, lavaajat ja muut keräilyrobotit ovat tyypillisiä esimerkkejä lineaarikäytöistä. Perusajatuksena on käyttölaitteen pyörimisliikkeen muuttaminen pitkittäisliikkeeksi. Kuularuuvit, ketjut ja hammastangot ovat olleet tyypillisiä käyttöratkaisuja. Tuottavuuden ja työskentely-ympäristön asettamat vaatimukset nopeuden, huoltovapauden ja melutason suhteen johtavat yhä useammin hammashihnan valitsemiseen lineaariyksiköihin. Vastatakseen nykyajan vaatimuksiin tarvitaan hammashihna, joka kestää suuria nopeuksia, saavuttaa suuren toistotarkkuuden ja venyy mahdollisimman vähän kuormitettaessa. AT hammashihnat soveltuvat erityisen hyvin lineaarikäyttöihin vahvan pyöristetyn hammasprofiilinsa ansiosta ATL hihnoissa on vahvempi teräsvetolanka kuin AT hihnoissa, joten hihna venyy % vähemmän kuormitettaessa. Hammastus ja pyörät ovat samat kuin AT:ssa. AT ja ATL hammashihnojen valmistusohjelma: AT AT3 AT5 AT10 AT20 ATL ATL5 ATL10 ATL20 Lineaarikäytöt AT ja ATL hammashihnoilla: Hyvä paikoitus- ja toistotarkkuus Huoltovapaa Hiljainen Kompakti rakenne Hyvä nopeuden ja kiihtyvyyden kesto Kevyt Korkea hyötysuhde 42

2 LINEAARIKÄYTÖT Lineaarikäyttöjen mitoittaminen Yksinkertaisemmat käytöt ja alustavat mitoitukset kannattaa tarkistaa alla olevan taulukon mukaisesti. Mitoituksen tarkempi tarkastelu on syytä suorittaa erikseen, kun on kyseessä tarkkuutta vaativat paikoituskäytöt. Hammashihnankäytön toistotarkkkuus voi olla jopa n. 0,1 mm / pituusmetri, mutta tämä asettaa korkeat vaatimukset koko konstruktion rakenteelle: Hammashihnapyörien on oltava välyksettömiä Hihnapyörien toleranssit ja lämpölaajeneminen on otettava huomioon Laitteen rakenteen on oltava jäykkä Ota yhteys Multielektroon kun suunnittelet lineaarikäyttöä hammashihnoilla. Pikavalinta Valitsemalla taulukosta massan ja kiihtyvyyden saat lineaarikäytöllesi sopivan hihnan, jolla on suuri varmuus hihnan vetolujuuteen. Taulukon hihnaleveydet vaativat vähintäin 20 hampaiset hihnapyörät. Esimerkki Massa m = 50 kg Kiihtyvyys a = 20 m/s 2 Vaihtoehtoina on: 50 AT 10, 50 ATL 10 AT 20, ATL 20 Massa, kg Hihnaleveys, b, mm ATL10 ja ATL20 max. 100 mm Z min = 20 Kiihtyvyys, a, m/s 2 Esikiristys Lineaarikäytön esikiristys tulee olla suurempi kuin normaalin hammashihnakäytön. Hihnan kireyden tulee olla yhtä suuri tai suurempi kuin hihnakäytön kehävoiman. Pitkät liikkeet, suuret kiihtyvyydet ja hidastuvuudet ja suuri paikoitustarkkuus vaatii suuremman esikiristyksen, joka on n. 1,5 kertaa suurempi kuin kehävoima. 43

3 LINEAARIKÄYTÖT Laskenta ja määritelmät Määritelmät Kehävoima F U (N) Aika, kiihdytys t a Momentti M (Nm) Aika, hidastuvuus t r Teho P (kw) Matka, kiihtyvyys s a Massa m (kg) Matka, hidastus s r Suurin sall. vetokuorma F sall (N) Aika, vakionopeudella t vakio Kiihtyvyys a (m/s 2 ) Matka, vakionopeudella s vakio Nopeus v (m/s) Kokonaisaika t kok Kierrosluku n (rpm) Kokonaismatka s kok (s) (s) (m) (m) (m) (m) (s) (m) 44

4 LINEAARIKÄYTÖT Laskenta ja määritelmät Mitoitettaessa hammashihnoja lineaariliikkeesseen on hihnan valinnan lähtökohtana käyttötilanne, josta aiheutuu suurin kuormitus. Hihnaleveys lasketaan samoin perustein hampaan keston mukaan, aivan kuten voimansiirtohammashihnoilla. Katso sivut vakio kiihdytys hidastus a a kok vakio vakio kok r r Kierrosluku n = 19, v d 0 Nopeus v = d 0 n 19, = 2 s a a 1000 Kiihdytysaika/ hidastuvuusaika Matka, kiihtyvyys/hidastuvuus t a (t r ) = v 2 s a a = a 1000 a t 2 a 10 3 v s a (s r ) = = 2 2 a Aika vakionopeudella Matka vakionopeudella s vakio t vakio = v 10 3 s vakio = v t vakio 10 3 Kokonaisaika t kok = t a + t vakio + t r Kokonaismatka s kok = s a + s vakio + s r Hihnavoima Suurin hihnavoima esiintyy yleensä kiihdytettäessä tai hidastettaessa. Hätäseis on yleensä toiminto joka aiheuttaa suurimman kuormituksen. Vaakaliikkeille: F u = (m a) + (m g µ) Hihnavoima Massa Kiihtyvyys/hidastuvuus Gravitaatiovakio Kitkakerrroin Pystyliike: F u = (m a) + (m g µ) + (m g) Kuten edellä, mutta lisätään maanvetovoima 45

5 LINEAARIKÄYTÖT Hihnaleveyden laskenta: Laske ensin kehävoima F u ja siirry sivuille , jossa on annettu arvot hampaankestolle. ATL hammashihnojen hampaankesto on yhtä suuri kuin AT hammashihnojen. Toistotarkkuus: Toistotarkkuuden määritelmällä tarkoitetaan kuinka tarkasti hihna paikoittaa uudestaan saman sijainnin tehtyään välillä siirtoliikkeen. Breco AT ja ATL hammashihnoilla voidaan saavuttaa jopa +/- 0,05 mm/m toistotarkkuus. Hitausvoimat ja erilaiset kitkat ( ns. stick-slip efekti ) ovat suurimpia virheen aiheuttajia. Paikoitustarkkuus: Paikoitustarkkuus määritellään asetetun ja saavutetun sijainnin poikkeamana. Haluttaessa tarkkaa paikoitusta on laitteen rakenteen oltava jäykkä, esikiristyksen suuri ja hihnojen, pyörien ja taittorullien valmistustarkkuus korkea. Toisto- ja paikoitustarkkuuteen vaikuttavia tekijöitä: Hammashihnan jousto Hammasvälys Hampaan jäykkyys Kiinnityskohtien jäykkyys Hihnan pituustoleranssi Jakotoleranssi Pyörien ja rullien pyörintätoleranssit Ominais- ja kriittiset taajuudet Paikoitustarkkuus huolellisesti toteutetussa lineaarikäytössä voi olla jopa alle 0,1 mm / m. Annamme mielellämme neuvoja suunnitellessasi tarkkoja hammashihnakäyttöjä. 46

6 LINEAARIKÄYTÖT AT ja ATL hammashihnat AT 5 / ATL 5 Hihnaleveys Jako- AT 5 +/-0.8 mm/m toleranssi ATL 5-0.4/-0.8 mm/m AT 5, F s all ( N ) ATL 5, F s all ( N) AT 5, m ( kg/m) 0,032 0,051 0,080 0,102 0,160 0,240 ATL 5, m ( kg/m) - 0,055 0,089 0,114 0,178 - AT 5 ATL 5 Minimihammasluku 12 Ilman vastaantaivutusta Minimihalkaisija sileälle selkäpuoliselle taittorullalle 40 Minimihammasluku 12 Vastaantaivutuksella Minimihalkaisija sileälle selkäpuoliselle taittorullalle AT 10 / ATL 10 Hihnaleveys Jako- AT 10 +/-0.8 mm/m toleranssi ATL /-0.8 mm/m AT 10, F s all ( N ) ATL 10, F s all ( N ) AT 10, m ( kg/m) 0,14 0,179 0,280 0,420 0,560 0,840 ATL 10, m ( kg/m) - 0,210 0,340 0,510 0,680 - AT 10 ATL 10 Minimihammasluku 15 Ilman vastaantaivutusta Minimihalkaisija sileälle selkäpuoliselle taittorullalle Minimihammasluku Vastaantaivutuksella Minimihalkaisija sileälle selkäpuoliselle taittorullalle AT 20 / ATL 20 Hihnaleveys Jako- AT 20 +/-0.8 mm/m toleranssi ATL /-0.8 mm/m AT 20, F s all ( N ) ATL 20, F s all ( N ) AT 20, m ( kg/m) 0,339 0,530 0,795 1,060 1,590 ATL 20, m ( kg/m) 0,340 0,540 0,810 1,080 - AT 20 ATL 20 Minimihammasluku 18 Ilman vastaantaivutusta Minimihalkaisija sileälle selkäpuoliselle taittorullalle Minimihammasluku 18 Vastaantaivutuksella Minimihalkaisija sileälle selkäpuoliselle taittorullalle

7 ITSEOHJAUTUVAT HAMMASHIHNAT YLEISTÄ ITSEOHJAUTUVAT HAMMASHIHNAT Brecon valmistusohjelmassa on kahden tyyppisiä itseohjautuvia hammashihnoja, hammaskiilahihnoja ja SF-hammashihnoja. Itseohjautuvien hihnojen pyörissä ei tarvita ohjauslaippoja, jotka voivat olla haitaksi esimerkiksi kuljetinkäytöissä. Hammaskiilahihnat ovat kehitetty erityisesti käyttöihin, joissa hammashihnaan kohdistuu suuria sivuttaisvoimia, tai ei voida käyttää laipallisia hihnapyöriä. Hammaskiilahihnat voidaan varustaa selkäpaloilla, pinnoittaa ja muuten jälkikoneistaa. Tälläiset hihnat ovat yleisiä mm. kuljettimissa ja pakkauskoneissa. Hammaskiilahihnojen rakenne on samanlainen kuin tavallisissa hihnoissa, hihnan runko on kulutuksen kestävää polyuretaania ja vetolangat teräsvaijeria. Hammaskiilahihnojen perustyypit: ATK 5 sivu 50 ATK 10 sivu 51 ATK 20 sivu 52 TK 5 sivu 53 TK 10 sivu 54 TK 20 sivu 56 HK sivu 57 SF-hammashihnojen ainutlaatuinen rakenne koostuu kahdesta toisistaan puoli jakoa poikkeavasta hammastuksesta. Tämä hammashihna ei tarvitse ohjauslaippoja ja hihnan koko leveys on käytettävissä tehonsiirtoon. SF-hammashihnat ovat hiljaisempia kuin muut hammashihnat, koska melua aiheuttavat pintakosketus on leveydeltään vain puolet vastaavan tavallisen hihnan kosketuspinnoista. Rakenteeltaan SF-hammashihnat vastaavat perinteisiä hammashihnojamme. SF-hihnojen perustyypit: SFAT 10 sivu 60 SFAT 20 sivu 61 Hammaskiilahihnapyörät: sivut SF - hammashihnapyörät: sivu 62 Hammaskiilahihnat SF- hammashihnat Tyypillisiä käyttökohteita itseohjautuville hammashihnoille: Kuljettimet Lineaariyksiköt Pienet telavaunut Käytöt, joissa on suuria sivuttaisvoimia Käytöt, joissa ei voi käyttää ohjauslaippoja 48

8 ITSEOHJAUTUVAT HAMMASHIHNAT KÄYTTÖESIMERKKI Hammaskiilahihnakuljetin voipaketeille Tämän käyttöesimerkin kaikki hammashihnat on sovitettu käyttötarpeen mukaan lisäämällä niihin selkäpaloja ja pienkitkapinnoite. Brecon laaja tuotevalikoima mahdollistaa erikoisetkin käyttösovellutukset vakiokomponenteilla. Lisätietoa hihnoista: Hammaskiilahihnat sivut Pinnoitukset sivut Selkäpalat sivut Nostoasema Breco hammaskiilahihnat varustettuna erityisesti nostamiseen tarkoitetuilla selkäpaloilla. Liike on synkronoitu syöttöasemaan. Syöttöasema Breco hammaskiilahihna selkäpaloilla; kappale kulkee varmasti ja tasaisesti Ruuhkakuljetin Breco hammaskiilahihna PAZ ja PAR pienkitkapinnoittein. Hihnat käyvät jatkuvasti syöttäen paketteja syöttöasemalle. 49

9 HAMMASKIILAHIHNAT ATK5 Breco - M metritavara ja Breco - V liitetty lenkki Vakioleveydet, mm: Metripaino, kg/m: 0,095 0,103 0,183 Minimihammasluku : 20 Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 60 mm Minimiliitospituus Breco - V ATK 5 : 1000 mm Tilausesimerkki: 50 ATK5 / 22 - V Kiilatyyppi K6, lovettu, b= 6mm Liitetty V, tai metritavara M Brecoflex -umpilenkit Vakioleveydet, mm: Metripaino, kg/m: 0,103 0,183 0,9 0,373 Minimihammasluku, z min : Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 60 mm Lyhyin valmistuspituus, mm : 1200 mm Tilausesimerkki: 75 ATK5 / 4755 Kiilatyyppi K6, umpinainen, b= 6 mm A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A Brecoflex valmistusmenetelmä mahdollistaa välipituuksien valmistamisen välillä mm Minimitoimitusmäärä mm yhteisleveyttä riippuen pituudesta 50

10 HAMMASKIILAHIHNAT ATK10 Breco - M metritavara ja Breco - V liitetty lenkki Vakioleveydet, mm: Metripaino, kg/m: 0,268 0,358 0,50 0,638 0,918 Minimihammasluku : 20 Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 120 mm Minimiliitospituus Breco - V ATK 10 : 1000 mm Tilausesimerkki: 50 ATK10 / V Kiila K13 (b = 13 mm) lovettu Liitetty V, tai metritavara M Brecoflex -umpilenkit Vakioleveydet, (K6) mm: Paino, (K6) kg/m: 0,295 0,575 Vakioleveydet, (K13) mm: Paino, (K13) kg/m: 0,358 0,50 0,638 0,918 Minimihammasluku, z K6 = 20, K13 = min Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 120 mm Lyhyin valmistuspituus, mm : 1500 mm Tilausesimerkki: 50 ATK10 / K Kiilatyyppi K6 tai K13 Kiila K6 (b = 6 mm) lovettu Kiila K13 (b = 13 mm) umpinainen Brecoflex valmistusmenetelmä mahdollistaa välipituuksien valmistamisen välillä mm Minimitoimitusmäärä mm yhteisleveyttä riippuen pituudesta 51

11 HAMMASKIILAHIHNAT ATK20 Breco - M metritavara ja Breco - V liitetty lenkki Vakioleveydet, mm: Metripaino, kg/m: 0,450 0,715 0,98 1,51 Minimihammasluku : 18 Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 180 mm Minimiliitospituus Breco - V ATK 20 : 1500 mm Tilausesimerkki: 75 ATK20 / V Kiilatyyppi K13, umpinainen, b= 13 mm Liitetty V, tai metritavara M Brecoflex -umpilenkit Vakioleveydet, mm: Metripaino, kg/m: 0,4 0,615 0,81 1,185 Minimihammasluku, z min : 18 Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 180 mm Lyhyin valmistuspituus, mm : 1500 mm Tilausesimerkki: 75 ATK20 / 6000 Kiilatyyppi K13, umpinainen, b= 13 mm Brecoflex valmistusmenetelmä mahdollistaa välipituuksien valmistamisen välillä mm Minimitoimitusmäärä mm yhteisleveyttä riippuen pituudesta 52

12 HAMMASKIILAHIHNAT TK5 Breco - M metritavara ja Breco - V liitetty lenkki Vakioleveydet, mm: Metripaino, kg/m: 0,08 0,1 Minimihammasluku : 20 Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 60 mm Minimiliitospituus Breco - V ATK 5 : 1000 mm Tilausesimerkki: 50 TK5 / 22 - V Kiilatyyppi K6, lovettu, b= 6 mm Liitetty V, tai metritavara M Brecoflex -umpilenkit Vakioleveydet, mm: Metripaino, kg/m: 0,091 0,131 0,186 0,241 Minimihammasluku, z min : Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 60 mm Lyhyin valmistuspituus, mm : 1200 mm Tilausesimerkki: 75 TK5 / 4755 Kiilatyyppi K6, umpinainen, b= 6 mm Brecoflex valmistusmenetelmä mahdollistaa välipituuksien valmistamisen välillä mm Minimitoimitusmäärä mm yhteisleveyttä riippuen pituudesta 53

13 HAMMASKIILAHIHNAT TK10 Breco - M metritavara ja Breco - V liitetty lenkki Vakioleveydet, (k6)mm: 50 Metripaino, (k6) kg/m: 0,13 0,26 Vakioleveydet, (k13) mm: Metripaino, (k13) kg/m: 0,215 0,293 0,41 0,528 Minimihammasluku, z K6=20, K13= min Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija kiilatyypille K6 Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija kiilatyypille K13 Lyhyin valmistuspituus, TK10; Breco V : 60 mm : 120 mm : 1000 mm Tilausesimerkki: 50 TK10 K6 / V Kiilatyyppi K6, lovettu, b= 6 mm Kiilatyyppi K6 tai K13 Liitetty V, tai metritavara M Kiilatyyppi K13, lovettu, b= 13 mm 54

14 HAMMASKIILAHIHNAT TK10 Brecoflex -umpilenkit Vakioleveydet, (k6)mm: Metripaino, (k6) kg/m: 0,31 0,4 0,59 Vakioleveydet, (k13) mm: Metripaino, (k13) kg/m: 0,239 0,41 0,528 Minimihammasluku, z min K6=20, k13= Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija kiilatyypille K6 Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija kiilatyypille K13 Lyhyin valmistuspituus, TK10 : 60 mm : 120 mm : 1500 mm Tilausesimerkki: 50 TK10 K6 / 4750 Kiilatyyppi K6 tai K13 Kiilatyyppi K6, b= 6 mm Brecoflex valmistusmenetelmä mahdollistaa välipituuksien valmistamisen välillä mm Minimitoimitusmäärä mm yhteisleveyttä riippuen pituudesta 55

15 HAMMASKIILAHIHNAT TK20 Breco - M metritavara ja Breco - V liitetty lenkki Vakioleveydet, mm: Metripaino, kg/m: 0,410 0,60 0,785 1,16 Minimihammasluku : 15 Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 120 mm Minimiliitospituus Breco - V TK 20 : 1500 mm Tilausesimerkki: 75 TK20 / V Kiilatyyppi K13, lovettu, b= 13 mm Liitetty V, tai metritavara M Brecoflex -umpilenkit Vakioleveydet, mm: Metripaino, kg/m: 0,618 0,941 1,181 Minimihammasluku, z min : 15 Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 120 mm Lyhyin valmistuspituus, mm : 1500 mm Tilausesimerkki: 50 TK20 / 4260 Kiilatyyppi K13, umpinainen, b= 13 mm Brecoflex valmistusmenetelmä mahdollistaa välipituuksien valmistamisen välillä mm Minimitoimitusmäärä mm yhteisleveyttä riippuen pituudesta 56

16 HAMMASKIILAHIHNAT HK Breco - M metritavara ja Breco - V liitetty lenkki Vakioleveydet, mm: 38,1 50,8 76,2 101,6 Vakioleveydet, tuuma: Metripaino, kg/m: 0,224 0,285 0,383 0,50 Minimihammasluku : 18 Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 120 mm Minimiliitospituus Breco - V HK : 1000 mm Tilausesimerkki: 76,2 HK / V Kiilatyyppi K13, lovettu, b= 13 mm Liitetty V, tai metritavara M Brecoflex -umpilenkit Vakioleveydet, mm: 38,1 50,8 76,2 101,6 Vakioleveydet, tuuma: Metripaino, kg/m: 0,175 0,21 0,382 0,48 Minimihammasluku, z : 20 min Selkäpuolen taittopyörän minimihalkaisija, mm : 120 mm Lyhyin valmistuspituus, mm : 1524 mm Tilausesimerkki: 101,6 HK / 1676,4 Kiilatyyppi K13, umpinainen, b= 13 mm, tuuma, mm HK / 1524, , HK / 1600, , HK / 1676, , HK / 1778, , HK / 1905, , HK / 2032, , HK / 2159, , HK / 2286, , HK / 40, , HK / 2794, , HK / 3175, ,00 0 HK / 3556, , HK / 4318, , HK / 5080, , HK / 5842, , HK / 6604, , HK / 7620, ,