Automatizirani industrijski sustavi poput montažnih ćelija i proizvodnih linija postaju sve manji, pa proizvođači nastavljaju s razvojem kompaktnijih sustava koji zauzimaju manje prostora. Ovaj zahtjev prati zahtjev za većom pouzdanošću, manjom potrošnjom energije i većom razinom preciznosti. Ovde elektronski sistemi imaju važnu ulogu, ali isto tako to čine i mehaničke komponente poput linearnih uređaja za kretanje i aktuatora.
Tradicionalno, konvencionalni sklopovi sa kugličnim vijcima pružali su relativno jeftino i precizno linearno kretanje proizvodnih mašina. Međutim, oni su obično glomazni i dizajneri često imaju problema prilikom pokušaja integracije u kompaktnije konfiguracije stroja. Štoviše, postoji potreba da moderne proizvodne mašine isporučuju veću tačnost pozicije pri velikim brzinama, a to predstavlja izazov za kuglične vijke, koji imaju ograničenja u pogledu preciznosti i dinamike.
Alternativa kugličnom vijaku je valjkasti vijak, koji nije samo kompaktniji, već je u stanju i da nosi veća opterećenja u odnosu na svoju veličinu, postižući pritom znatno bolju pozicijsku tačnost u odnosu na kuglični vijak. U isto vrijeme valjak za valjak djelovat će pri mnogo većim brzinama i ubrzanjima, a pružit će vrhunsku gustoću snage, bolju pouzdanost i duži radni vijek.
Međutim, sve je to skupo: za postizanje ovih performansi potrebne su neke specijalizirane metode obrade kao što je mljevenje do točnosti sub-mikrona. To znači da valjkasti vijci imaju tendenciju da uključuju veći broj preciznih komponenti kao što su bačvasti profili na obodima navojnih valjka i zupčanik na kraju svakog valjka, što komplicira montažu i testiranje, što sve pomaže u povećanju troškova.
Ovu premiju troškova teško je zanemariti, uostalom, dizajneri dizajna programirani su tako da budu svjesni troškova, a vijčani valjci mogu biti i za veličine manji od vijaka s kuglom.
Međutim, ako se pokažu inženjerske prednosti vijčanih valjka nad kugličnim vijcima - a gde se ne može žrtvovati preciznost i pouzdanost - valjkasti vijak postaje tehnologija izbora. Zaista, u mnogim lakšim aplikacijama rolo vijaka, dodatna investicija će u konačnici donijeti povrat u radnom vijeku zahvaljujući većoj nosivosti.
Unošenje promene
Nedavni primjer uključuje OEM hranu koja se prebacila sa SKF SX kugličnih vijaka na planetarne valjke SKF tipa SRC tipa za niz tlačnih razvodnih razdjelnika. Očekuje se da će se četvorostruko povećati osnovna dinamička nosivost i izračunato produženje radnog vijeka sa malo više od mjesec dana na tri godine s zamjenskim vijcima za valjanje.
Dorada je izvršena uz minimalne modifikacije koristeći postojeće pogone i kontrole kako bi se postiglo brže vrijeme ciklusa i veće brzine rada, uz produženi vijek trajanja.
Kombinacija prednosti koje nude vijčani valjci je upečatljiva i, uprkos njihovim troškovima, sada su specificirani za široku paletu industrijskih primjena od plastičnih mašina za livenje do proizvodnje mikročipa. Iz tog razloga i radi postizanja veće vrijednosti i kraćeg vremena isporuke, dobavljači principa nude „ željeni raspon “ , koji uključuje najčešće korištene veličine planetarnih i recirkulirajućih vijčanih valjaka, zajedno sa maticama standardne veličine, s osovinama proizvedenim prema specifikacijama kupca.
Izuzetna nosivost valjkastih vijaka koristi se za prednost u mašinama za injekcijsko lijevanje, gdje, na primjer, SKF - ovi Ultra Power planetarni valjkasti vijci stvaraju sile koje se približavaju 500kN. U tim mašinama mogu izvršiti pritisak stezanja do 200T. Pouzdanost i nosivost rolo vijaka također se koriste u zrakoplovnim primjenama gdje osiguravaju potrebno aktiviranje za kontrolu leta.
Zahvaljujući svojoj vrhunskoj pozicijskoj preciznosti i ponovljivosti, vijčani valjci su također široko korišteni u automatiziranim sastavnim ćelijama za operacije koje zahtijevaju precizno i ponovljivo linearno gibanje, poput zakovica i zavarivanja. Daljnji primjer primjene preciznosti je njihova upotreba u elektromehaničkim pogonima kabine za radioterapiju koji se moraju postaviti s preciznom tačnošću kako bi se osiguralo da pacijenti primaju ispravno ciljane doze zračenja.
U kombinaciji s prikladnim električnim servomotorom u kompaktnom aktuatornom formatu, elektromehanički cilindri na valjku zasnovani na vijcima sve se više koriste kao kap zamjene za hidraulične rampe u aplikacijama koje zahtijevaju velike sile aktiviranja bez popratnih problema hidraulike kao što su neuspjele brtve i zagađenje ulja. Zapravo, elektromehanički aktuatori s vijčanim valjkom pronalaze svoj put u primjenama koje su možda ranije uključivale uporabu hidraulike ili pneumatike.
Precizni elektromehanički cilindri opet koštaju po ekvivalentnoj jedinici od njihovih alternativnih snaga, međutim, elektromehanička tehnologija pruža dodatnu vrijednost tokom radnog vijeka stroja što više nego nadoknađuje veće početne troškove. Prednosti elektromehaničkih cilindara za okoliš i performanse već su dotaknute i druge prednosti, uključujući mnogo jednostavniji dizajn stroja koji pušta crpke, akumulatore, cjevovod, brtve i slično, kao i znatno smanjeno održavanje.
Što se tiče primjene, vjerovatno će se odabrati rolatni vijci kada se kuglični vijci ne mogu nositi. Dakle, ako dizajn s kugličnim vijkom nalazi se točno na rubu njegove brzine ili omotača za opterećenje, nema potrebnu tačnost, osigurava kratak radni vijek ili će vjerojatno pretrpjeti prijevremeni kvar, tada je vrijeme za analizu troškova i koristi i razmotriti valjci.