通过gydF4y2BaAlex Thell，尼克森集团的机械工程师gydF4y2Ba
线性导轨制动在许多线性运动应用中起着关键作用，它可以确保导轨和有效载荷在负载下不移动。gydF4y2Ba
精密直线运动是一系列机械的重要要求，如包装机、金属切割机床、木工机械和医疗系统等。许多线性运动应用需要在工作时在不同的点上停止运动的能力。钢轨制动提供了一种有效的方法，通过在一个足够小的包的轮廓导轨上提供保持力来停止直线运动，以与直线轴承块一起工作。轨道制动器必须能够提供可靠的，高的保持力，同时确保低的齿隙准确定位。一种非常流行的设计是使用一系列弹簧接合/气动释放活塞来施加锁紧力。该设计在导轨非轴承接触面上采用楔滚子机构。为特定的应用选择正确的轨制首先要计算应用所需的最大持力。接下来，选择一个制动器，或制动器，将交付的力量，同时确保制动器符合轮廓轨。gydF4y2Ba
线性运动系统的典型组成部分是结构支撑系统、轴承导轨、轮廓导轨和驱动系统。线性轮廓轨设计成结构支撑，带有附加在轴承导轨上的车厢。驱动的马车移动载荷沿线性系统提供所需的运动。滑动轴承直线导轨依靠低摩擦，滑动表面直接运行在轮廓轨提供平稳，直线运动。滚动元件导轨使用一组球或圆柱滚子来支撑导轨。在循环元件导轨中，当导轨相对于导轨移动时，滚珠或滚子在导轨内循环。gydF4y2Ba
直线运动系统的有效载荷在车厢上，通常由电机通过齿条齿轮、滚珠丝杠、丝杠或带传动驱动，将旋转运动转化为直线运动。一旦有效载荷被运送到适当的位置，通常要求有效载荷保持静止。这通常是为了在工作时提供稳定性和准确性所必需的。一个典型的例子是一个线性运动系统，它携带一个用于拾取和放置装配操作的机械臂。线性轴必须固定到位，才能准确维持机器人手臂的位置，保证机器人产生的反作用力不移动轨道上的车厢。固定直线轴的位置是至关重要的，因为车厢的任何运动都会干扰组装操作。gydF4y2Ba
它们是如何工作的gydF4y2Ba
轨道刹车安装在车厢下方，安装在轴承块之间。钢轨制动器通过对钢轨施加摩擦力来固定车厢。钢轨制动器经过精心设计，不会在与轴承啮合的钢轨表面上制动，以确保不减少轴承寿命。大多数轨道制动器主要是为静态负载保持应用而设计的，因为电机本身可以用来动态停止负载。钢轨制动提供刚性和精确定位，以实现高质量和高吞吐量的一系列操作，如CNC加工和精密装配等。gydF4y2Ba
一种流行的轨道制动设计使用弹簧通过摩擦片在钢轨上施加锁紧力，从而锁定线性运动系统的有效载荷。弹簧不断地提供夹紧力，而气动活塞提供的力量需要释放制动时，他们被驱动。为了安全地抓住轨道，轨道刹车上的摩擦面需要设计得与轨道的大小和几何形状相匹配。在应用中使用的轨道越大，刹车能够应用的保持力就越大。gydF4y2Ba
前面提到的弹簧啮合/气动释放方法通过紧压导轨上的摩擦面提供一致的保持力。这种方法提供了低回隙(通常在0.002英寸内)。与电机或驱动系统集成的制动系统产生更高的后座力，因为后座力不仅包括刹车的后座力，也包括驱动系统的后座力。弹簧连接/气动释放设计还使用了一个小容积的气缸，因此它不需要像典型的刹车那样多的压缩空气。gydF4y2Ba
铁路制动应用程序gydF4y2Ba
钢轨刹车有三种主要用途。第一个也是最常见的是在正常的机器操作中保持精确的机器位置，如CNC加工，拾取和放置龙门机，以及机器人焊接和组装。第二种常见的应用是关机保持，当电源与机器断开时，就需要这样做。这通常需要在维护期间或在轮班之间关闭线性运动系统。第三种共轨制动应用是紧急停止制动。钢轨刹车用于有限紧急停车情况下的制动。为了保持摩擦面的寿命，它们不应用于循环的动态制动活动。弹簧啮合/气动释放制动方法的一个关键优点是，如果动力突然失效，它会自动停止有效载荷。gydF4y2Ba
选择铁路刹车gydF4y2Ba
选择正确的轨道制动的第一步是确定应用所需的最大持力。在静止制动时，车辆在刹车前就停住了，刹车上的积热和磨损是最小的。对于轨道水平方向的应用，因此有效载荷不受重力的作用，所需的最小静态支撑力等于由线性运动装置的有效载荷所执行的操作施加在车厢上的力。gydF4y2Ba
当轨道不是水平方向时，刹车也必须能够吸收作用在车厢上的重力。这些力可以用下面的公式来确定:gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba= m•g (singydF4y2BaθgydF4y2Ba）gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba在这里gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba=力的单位为牛顿gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba=有效载荷、载具和的质量gydF4y2Ba米gydF4y2Ba以公斤为单位的运动部件gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba重力加速度gydF4y2Ba
θgydF4y2Ba=轨道相对于的角gydF4y2BahgydF4y2Baorizontal轴gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba在紧急停车时，刹车也要吸收由车架和直线运动装置的有效载荷产生的动能。在许多这类应用中，已经确定了预定的最大允许停止距离。根据制动器的持力，可以用下面的公式来预测水平或垂直的停车距离。根据下面的数据还提供了样例计算。gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba充足的数据gydF4y2Ba
HgydF4y2Baorizontal旅行gydF4y2Ba(X、Y轴)gydF4y2Ba
全制动力时的停止时间:gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba= (m•V)/F =(45.4•0.50)/1000 = 0.023秒gydF4y2Ba
紧急停止期间所用的总时间:gydF4y2Ba
tgydF4y2BaTgydF4y2Ba＝gydF4y2BatgydF4y2BaegydF4y2Ba+ tgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba
tgydF4y2BaTgydF4y2Ba= 0.05 + 0.023 = 0.073秒gydF4y2Ba
制动接合时的运动距离:gydF4y2Ba
dgydF4y2BaegydF4y2Ba= V•gydF4y2BatgydF4y2BaegydF4y2Ba
dgydF4y2BaegydF4y2Ba=(0.5)•(0.050)= 0.025米gydF4y2Ba
全制动力行驶距离:gydF4y2Ba
dgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba=(0.5•m•VgydF4y2Ba2gydF4y2Ba)/ f =((0.5)•45.4•(0.5)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba) / 1000gydF4y2Ba
dgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba= 0.006米gydF4y2Ba
紧急停车期间的总行驶距离:gydF4y2Ba
dgydF4y2BaTgydF4y2Ba＝gydF4y2BadgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba+ dgydF4y2BaegydF4y2Ba
dgydF4y2BaTgydF4y2Ba= 0.006 + 0.025 = 0.031米(31毫米)gydF4y2Ba
在本例中，载荷将移动31毫米gydF4y2Ba(1.22英寸)，直到0.073秒后系统完全停止。gydF4y2Ba
VgydF4y2Ba垂直的旅行gydF4y2Ba(向下)(Z轴)gydF4y2Ba
全制动力时的停止时间:gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba= (m•(g•te + V))/ F - (m•g)gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba=((45.4)(9.8×0.05 + 0.5))/(1000 -(45.4×9.8))= 0.081秒gydF4y2Ba
紧急停止期间的总运行时间:gydF4y2Ba
tgydF4y2BaTgydF4y2Ba＝gydF4y2BatgydF4y2BaegydF4y2Ba+ tgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba
tgydF4y2BaTgydF4y2Ba= 0.05 + 0.081 = 0.131秒gydF4y2Ba
制动接合时的运动距离:gydF4y2Ba
dgydF4y2BaegydF4y2Ba=(0.5•g)•tgydF4y2BaegydF4y2Ba2gydF4y2Ba+ V•tgydF4y2BaegydF4y2Ba
dgydF4y2BaegydF4y2Ba= 0.5•(9.8)•(0.05)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba+(0.5)•(0.05)= 0.037gydF4y2Ba米gydF4y2Ba
全制动力行驶距离:gydF4y2Ba
dgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba= 0.5•[t .gydF4y2BaegydF4y2Ba•g + V]•tgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba
dgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba= 0.5•[(0.05)•(9.8)+ 0.5]•0.081 = 0.040 mgydF4y2Ba
紧急停车期间的总行驶距离:gydF4y2Ba
dgydF4y2BaTgydF4y2Ba＝gydF4y2BadgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba+ dgydF4y2BaegydF4y2Ba
dgydF4y2BaTgydF4y2Ba= 0.037gydF4y2Ba+ 0.040 = 0.077秒gydF4y2Ba
在本例中，从RB25启动到0.131秒后系统完全停止，负载将下降77毫米(3.03英寸)。gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba这些方程将有助于确定gydF4y2Ba米gydF4y2Ba所需的最大支撑力gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba应用价值。选择钢轨制动的型号gydF4y2BargydF4y2Ba所需的保持力，也将适合在应用中使用的导轨。如果需要的轨道gydF4y2BabgydF4y2BaRake没有能力提供所需的gydF4y2BafgydF4y2BaOrce，铁轨的尺寸必须增加，否则gydF4y2Ba米gydF4y2Ba必须使用多轨刹车来保持gydF4y2BatgydF4y2Ba他负载。gydF4y2Ba
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了下:gydF4y2Ba线性运动技巧gydF4y2Ba
