پیچ های ذوزنقه ای شکل (اغلب پیچ های ACME نامیده می شوند) اجزای مکانیکی اساسی هستند که حرکت چرخشی را به حرکت خطی دقیق تبدیل می کنند. در حالی که کارایی کمتری نسبت به بال اسکروها دارد، اما استحکام، سادگی، مقرون به صرفه بودن و قابلیت قفل خودکار آنها را در بسیاری از کاربردهای صنعتی و دقیق ضروری می کند.
هندسه نخ:
با مشخصه a زاویه نخ 30 درجه (متریک استاندارد) یا زاویه 29 درجه (ACME - استاندارد ایالات متحده).
تاج/ریشه های نخ را صاف تر کنید در مقابل رزوه های V، توزیع بار بیشتر و مقاومت در برابر سایش بهتر را امکان پذیر می کند.
مزایای اصلی:
ظرفیت بار بالا: طراحی مقاوم بارهای استاتیکی و دینامیکی قابل توجهی را تحمل می کند (تراست محوری).
قابلیت قفل خودکار: اصطکاک ذاتی معمولاً از عقب راندن تحت بارهای ساکن جلوگیری می کند (برای کاربردهای عمودی / آویزان بسیار مهم است).
سادگی و هزینه: اجزای کمتر، ساخت آسان تر و به طور قابل توجهی ارزان تر از پیچ های توپی.
دوام و عملکرد تمیز: بدون توپ های چرخشی = بدون خطر گیر کردن از زباله (ایده آل برای محیط های کثیف مانند کارخانه های چوب بری، فرآوری مواد غذایی).
صاف و بی صدا: تولید نویز کمتر در مقایسه با بال اسکرو در سرعت های متوسط.
میرایی: اصطکاک میرایی ارتعاش ذاتی را فراهم می کند.
مواد پیچ:
فولاد کربنی (C45، AISI 1045): رایج ترین، مقرون به صرفه است. برای مقاومت در برابر سایش نیاز به سخت شدن یا پوشش سطحی دارد.
فولاد آلیاژی (AISI 4140, 4340): استحکام بالاتر، پاسخ بهتر به عملیات حرارتی. برای برنامه های کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد.
فولاد ضد زنگ (A2/304، A4/316): برای مقاومت در برابر خوردگی (غذایی، دریایی، شیمیایی) ضروری است. استحکام کمتر از فولاد کربنی، اصطکاک بیشتر.
مواد آجیل:
برنز (SAE 841, C93200): استاندارد صنعت مقاومت در برابر سایش عالی، اصطکاک کم در برابر فولاد، سازگاری خوب. اغلب آغشته به روغن.
چدن: اقتصادی، خواص سایش خوب، مورد استفاده در ماشین آلات سنگین. اصطکاک بالاتر از برنز
پلاستیک مهندسی (POM، نایلون، کامپوزیت PTFE): سبک وزن، ضد خوردگی، اصطکاک کم، بی صدا. ظرفیت بار و محدودیت دما کمتر ایده آل برای محیط های سبک / تمیز.
PTFE پر شده با برنز: اصطکاک کم را با مقاومت سایشی خوب ترکیب می کند.
کارایی (η):
به طور معمول 20-40٪ به دلیل اصطکاک لغزشی (در مقابل 90٪ برای پیچ های توپ).
فرمول: η = tan(λ) / tan(λ φ) (λ = زاویه سرب، φ = زاویه اصطکاک).
بهبود کارایی: کاهش ضریب اصطکاک (روغنکاری، جفت شدن مواد)، افزایش زاویه سرب (رزوه های چند شروع).
واکنش متقابل:
فاصله بین رزوه های پیچ و مهره. برای عملکرد روان ضروری است اما دقت را کاهش می دهد.
کنترل شده توسط: ساخت دقیق، مهره های تقسیم قابل تنظیم، مهره های دوگانه از پیش بارگذاری شده.
پوشیدن و زندگی:
حالت شکست اولیه، سایش نخ است. زندگی به این بستگی دارد:
بار و سرعت (محدودیت PV - فشار x سرعت)
جفت شدن مواد
روغن کاری: انتقادی! اصطکاک، سایش و گرما را کاهش می دهد. از گریس یا روغن پرفشار مناسب با محیط استفاده کنید.
حفاظت در برابر آلودگی (برف پاک کن، دم)
قفل خودکار در مقابل رانندگی عقب:
خود قفل شدن زمانی اتفاق می افتد که λ < φ . برای ایمنی در محورهای عمودی ضروری است.
هشدار: افزایش بهره وری (به عنوان مثال، از طریق روانکاری) می تواند زاویه اصطکاک (φ) را کاهش دهد و به طور بالقوه خود قفل شدن را از بین ببرد! با دقت بررسی کنید
ذوزنقه متریک: DIN 103 (نمایه)، DIN 513 (تلرانس ها). زمین های رایج: Tr8x1.5، Tr10x2، Tr12x3، Tr16x4، Tr20x4، و غیره.
ACME (امپراتوری): ASME B1.5 . اندازه های رایج: 1/2"-10، 3/4"-6، 1"-5، و غیره (Diameter-TPI).
موضوعات چند شروع: بدون افزایش گام، سرب را افزایش دهید (سفر سریعتر در هر دور، راندمان بالاتر، اما تمایل به خود قفل شدن کاهش می یابد).
سیستم های بالابر عمودی: جک، بالابر قیچی، محرک (متکی به خود قفل).
ماشین آلات صنعتی سنگین: ماشین ابزار (طرح های قدیمی)، پرس، ماشین های مهر زنی، نوار نقاله.
محیط های خشن: کارخانه های چوب بری، تجهیزات معدن، ماشین آلات کشاورزی (تحمل زباله).
موقعیت یابی دقیق (حساس به هزینه): چاپگرهای سه بعدی (پایین تر)، تجهیزات آزمایشگاهی، مراحل نوری (با مهره های از پیش بارگذاری شده).
عملیات دستی: دستگاه های بستن، محرک های سوپاپ، مراحل تعیین موقعیت دستی.
بارهای استاتیکی/دینامیک محوری چیست؟ (قطر پیچ، استحکام مواد را تعیین می کند).
چه سرعتی (RPM) و سرعت خطی (m/s) مورد نیاز است؟ (اثرات راندمان، تولید گرما، سایش - محدودیت های PV را بررسی کنید).
آیا دقت یا حداقل عکس العمل مهم است؟ (کیفیت نخ را دیکته می کند، نیاز به بارگذاری اولیه).
آیا خود قفل شدن لازم است؟ (برای بارهای عمودی / آویزان بسیار مهم است - بر انتخاب سرب و روغن کاری تأثیر می گذارد).
محیط عملیاتی چیست؟ (خورنده؟ کثیف؟ دمای بالا؟ - تعیین کننده مواد/روان کننده/ آب بندی).
چرخه وظیفه؟ (عملیات مستمر نیاز به روانکاری/خنک کردن قوی دارد).
هدف هزینه؟ (ذوزنقه ارزان تر از پیچ های توپی است، اما مهره های برنزی هزینه بیشتری نسبت به پلاستیک دارند).
تراز: ناسازگاری یک قاتل است. از کوپلینگ های انعطاف پذیر استفاده کنید، از نصب دقیق تکیه گاه ها / یاتاقان ها اطمینان حاصل کنید.
یاتاقان های رانش: باید برای تحمل بارهای محوری با اندازه مناسب استفاده شود. بلبرینگ های شعاعی وزن پیچ را پشتیبانی می کنند.
روغن کاری:
نوع صحیح را انتخاب کنید (گریس برای سرعت متوسط / کارکرد، روغن برای سرعت بالا / کار مداوم).
درگاهها/سیستمهای روانکاری را پیادهسازی کنید.
یک برنامه دقیق روغن کاری مجدد تنظیم کنید.
کنترل آلودگی: در جاهایی که گرد و غبار/تراشه/چرخ وجود دارد از برف پاک کن ها/خراش ها و دم های محافظ استفاده کنید.
از سفر زیاد خودداری کنید: برای جلوگیری از ریزش مهره از انتهای پیچ از کلیدهای محدود استفاده کنید.
پیچ های سرب ذوزنقه ای را زمانی انتخاب کنید:
هزینه محرک اصلی است.
خود قفل شدن ضروری است.
بارهای استاتیکی یا بارهای ضربه ای بسیار زیاد وجود دارد.
محیط کثیف است یا روغن کاری به ندرت انجام می شود.
دقت/سرعت متوسط کافی است.
نویز باید به حداقل برسد.
زمانی که بال پیچ ها را انتخاب کنید:
راندمان بالا (بیش از 80٪) مورد نیاز است (کاهش اندازه موتور / گرما).
سرعت بالا یا دوچرخه سواری سریع مورد نیاز است.
دقت بالا و حداقل عکس العمل بسیار مهم است.
رانندگی عقب قابل قبول یا مطلوب است.