볼 스크류 시스템은 얼마나 낮은 온도에서도 작동할 수 있을까요? 최소 작동 온도 요인

모든 볼 스크류 또는 볼 스크류 베어링 시스템에 대한 보편적인 최소 작동 온도는 없습니다. 안전한 최저 온도는 볼 너트, 윤활유, 씰, 고정측 및 지지측 베어링, 커플링, 모터 및 주변 기계 구조를 포함한 전체 조립품에 의해 결정됩니다.

많은 표준 산업 시스템에서 온도가 떨어지면 윤활유가 첫 번째 실질적인 제한 사항이 됩니다. 그리스가 두꺼워지고 시동 토크가 증가하며 윤활유 분배가 느려집니다. 그러나 저온 그리스를 선택한다고 해서 볼 스크류 어셈블리 전체가 자동으로 동일한 온도에 적합해지는 것은 아닙니다.

"볼 스크류 베어링"이란 무엇을 의미합니까?

"볼 스크류 베어링"이라는 문구는 일반적으로 다양한 부품에 사용되므로 온도 범위를 논의하기 전에 구성 요소를 식별해야 합니다.

완전한 저온 검토에는 볼 너트 내부의 롤링 요소와 BK/BF, FK/FF, EK/EF 또는 기타 지지 장치에 사용되는 베어링이 모두 포함되어야 합니다.

나사 샤프트뿐만 아니라 전체 볼 나사 조립에 대해 최소 작동 온도를 확인해야 합니다.

단일 최저 온도가 없는 이유

한 부품의 데이터시트에 인쇄된 온도는 자동으로 조립된 축의 등급이 되지 않습니다. 각 구성 요소마다 허용 범위가 다를 수 있습니다.

시스템 최소값은 다음과 같이 표현될 수 있습니다.

예를 들어, 기계 강철 부품은 낮은 온도에서도 계속 사용할 수 있지만 선택한 볼 너트 그리스는 더 높은 온도까지만 지정되었다고 가정해 보겠습니다. 다른 승인된 윤활유를 선택하고 어셈블리를 재검증하지 않는 한 그리스 한계는 시스템을 제어합니다.

최저 온도를 확인하려면 다음 정보가 필요합니다.

• 시스템이 정지된 동안의 최저 주변 온도입니다.
• 모터가 축을 시작해야 하는 최저 온도입니다.
• 예열 후 지속적인 작동 온도.
• 온도 순환의 냉각 속도 및 빈도.
• 시스템 작동 중 내부 열이 발생하는지 여부.
• 부하, 속도, 스트로크, 가속도 및 듀티 사이클.
• 최저 온도에서 필요한 위치 정확도.

−30°C에서 보관되었지만 −10°C로 예열된 후에만 시동되는 기계는 즉시 시동되어 −30°C에서 전체 부하를 견뎌야 하는 기계와 요구 사항이 다릅니다.

일반적으로 윤활이 첫 번째 점검 사항인 이유

온도가 낮아지면 그리스의 기유의 점성이 높아집니다. 그리스는 움직임에 저항하고 볼 순환 경로를 통해 더 천천히 분산될 수 있습니다. 이로 인해 시스템이 안정적인 작동 상태에 도달하기 전에 모터 수요가 증가할 수 있습니다.

콜드 스타트 ​​토크가 급격히 상승할 수 있음

축은 일반적인 웜 작동 중보다 시작 시 훨씬 더 많은 토크를 필요로 할 수 있습니다. 모터와 드라이브가 실온 작동 토크로만 선택된 경우 기계가 정지하거나 과부하 경보가 발생하거나 콜드 스타트 ​​중에 고르지 않게 움직일 수 있습니다.

그리스 온도 등급이 유일한 기준은 아닙니다

윤활유 데이터시트에 작동 온도 범위가 제공될 수 있지만 인쇄된 최저 온도가 모든 볼 스크류의 허용 가능한 시동 토크를 보장하지는 않습니다. 그리스 유형, 충진량, 나사 크기, 너트 예압, 속도 및 모터 토크 모두 실제 동작에 영향을 미칩니다.

호환성을 확인하지 않고 윤활유를 혼합하지 마십시오

표준 그리스를 저온 제품으로 교체하려면 기유 점도, 증주제 적합성, 부하 용량, 재질 적합성 및 재급유 절차를 확인해야 합니다. 호환되지 않는 그리스를 혼합하면 분리, 연화 또는 경화가 발생할 수 있습니다.

과도한 그리스는 냉간 시동 저항을 악화시킬 수 있습니다.

볼 너트나 지지 베어링을 너무 많이 채우면 불필요한 휘젓는 저항이 발생할 수 있습니다. 저온에서는 이 저항이 더욱 두드러집니다. 윤활유 수량은 구성품 또는 윤활유 공급업체의 권장 사항을 따라야 합니다.

온도 한계를 설정하는 기타 구성 요소

다른 부품의 최저 온도가 더 높을 경우 볼 너트 그리스만 교체하는 것만으로는 충분하지 않습니다.

저온에서 볼스크류는 어떻게 되나요?

치수 계약

나사축, 너트, 볼, 베어링 하우징 및 기계 프레임은 온도가 감소함에 따라 수축됩니다. 구성 요소가 유사한 재료를 사용하고 동일한 온도에 균일하게 도달하면 일부 치수 변화가 유사할 수 있습니다. 그러나 실제 기계에서는 재료와 온도 변화에 따라 정렬, 맞춤 및 예압이 변경될 수 있습니다.

나사 길이 변경

대략적인 계산을 위해 열 길이 변화는 다음과 같이 추정할 수 있습니다.

강철의 경우 열팽창 계수에 대한 일반적인 엔지니어링 추정치는 약 11–12 × 10^-6/°C. 30°C로 냉각된 1,000mm 강철 나사는 약 0.35mm 수축합니다. 정확한 시스템 오류는 기준 온도, 장착 배열 및 보상 방법에 따라 달라집니다.

예압과 클리어런스는 변경될 수 있습니다.

저온이 항상 예압을 증가시키거나 항상 감소시킨다고 말하는 것은 옳지 않습니다. 결과는 재료, 치수, 온도 분포 및 너트 구조에 따라 달라집니다. 넓은 온도 범위를 대상으로 하는 모든 정밀 또는 사전 로드 어셈블리는 실제 작동 온도에서 평가되어야 합니다.

예열 중에 응결이 발생할 수 있습니다.

차가운 기계를 더 따뜻하고 습한 공기 속으로 옮기면 나사 샤프트, 하우징 내부 또는 씰 근처에 응결이 발생할 수 있습니다. 습기는 부식을 일으키고 윤활유를 오염시킬 수 있습니다. 통제된 온난화와 환경 보호가 필요할 수 있습니다.

충격 하중이 더욱 중요해짐

그리스가 두껍고 재료 유연성이 감소된 콜드 시스템은 즉시 최대 가속 또는 충격 하중을 받아서는 안 됩니다. 강철 부품이 허용 범위 내에 있는 경우에도 시동 저항이 높으면 너트, 지지 베어링, 커플링 및 모터에 가해지는 응력이 증가할 수 있습니다.

콜드 스타트 ​​절차 및 검증

제어된 콜드 스타트 ​​절차는 선택한 어셈블리가 필요한 최소 온도에서 원활하게 작동하는지 여부를 결정하는 데 도움이 됩니다.

1. 전체 어셈블리를 컨디셔닝합니다.나사, 너트, 지지대 및 기계 구조가 지정된 테스트 온도에 도달하도록 하십시오.
2. 이동 전 검사:씰, 커버, 눈에 보이는 그리스 상태, 응결 및 얼음 형성 가능성을 확인하십시오.
3. 이탈 토크 측정:따뜻한 주행 토크에만 의존하지 않고 동작을 시작하는 데 필요한 토크를 확인하십시오.
4. 감소된 속도로 시작:최대 가속도를 즉시 적용하지 않고 제어된 스트로크를 통해 이동합니다.
5. 모터 전류 모니터링:콜드 스타트 ​​전류를 드라이브 및 모터 한계와 비교하십시오.
6. 전체 스트로크를 확인하십시오.이동 중에 저항이 비정상적으로 변하지 않는지 확인하십시오.
7. 온도 주기를 반복합니다.한 번의 성공적인 콜드 스타트는 반복적인 냉각과 예열을 통해 장기적인 신뢰성을 입증하지 못합니다.
8. 정확성을 다시 확인하세요.실온뿐만 아니라 필요한 작동 온도에서 포지셔닝 성능을 측정합니다.

저온 선택 체크리스트

DLY가 확인할 수 있는 것

DLY는 볼 너트와 일치하는 전조 및 연삭 볼 나사를 제공합니다. 일반적인 정확도 옵션에는 필수 사양에 따라 압연 C7 및 C10과 접지 C5, C3 또는 C0이 포함됩니다. 볼나사 축 재질은 S55C, 볼 너트 재질은 20CrMo입니다.

사용 가능한 제조 지원에는 다음이 포함됩니다.

• 직경, 리드, 너트 유형 및 정확도 등급 확인.
• 제조 및 운송 조건이 허용하는 경우 최대 6미터까지 맞춤 총 길이를 지정할 수 있습니다.
• BK/BF, FK/FF, EK/EF 축단 가공.
• 도면 기반 맞춤형 샤프트 엔드 가공.
• 출하 전에 볼 스크류와 너트가 일치합니다.
• 녹 방지 오일 및 수출 포장.

보기DLY 볼 스크류 제품군또는 방법을 검토하세요.온도는 회전하는 볼 너트 시스템에 영향을 미칩니다.

FAQ

표준 볼 스크류가 -20°C에서 작동할 수 있습니까?

그럴 수도 있지만 온도만으로는 적합성을 확인하기에는 부족합니다. 볼 너트 그리스, 지지 베어링 그리스, 씰, 모터 토크, 부하, 속도 및 냉간 시동 요구 사항을 모두 확인해야 합니다.

합성 그리스는 -40°C에서 자동으로 작동합니까?

아니요. 윤활유의 최저 온도는 낮을 수 있지만 실제 볼 스크류 시동 토크, 부하 용량, 씰 성능 및 지지 베어링 한계는 여전히 검증이 필요합니다.

저온 작동을 위해 모터가 더 커야 합니까?

모터와 드라이브는 구성 요소 부하 제한을 초과하지 않고 충분한 냉간 시동 토크를 제공해야 합니다. 이탈 토크를 측정하고 저항의 원인을 식별하기 전에 단순히 모터 크기를 늘리지 마십시오.

볼 스크류를 시작하기 전에 예열할 수 있습니까?

일부 기계에서는 제어된 예열이 사용될 수 있지만 가열 방법은 불균일한 열 팽창, 윤활유 손상 및 국부적 과열을 방지해야 합니다. 예열 절차는 기계 설계의 일부여야 합니다.

보관 온도와 작동 온도의 차이는 무엇입니까?

보관 온도는 시스템이 정지된 동안 적용됩니다. 작동 온도는 시동, 이동 및 부하 운반을 수행하는 동안 적용됩니다. 구성 요소는 안정적으로 시작할 수 없는 온도에서 보관해도 살아남을 수 있습니다.

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