(!) Since support from Microsoft will end on January 14 2020, Windows 7 user might not be able to use MISUMI website effectively. Please consider to update your system as ‘MISUMI Website system requirement’.
หากอุณหภูมิของระบบการเคลื่อนที่เกินกว่า 100 °C ความแข็งของระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้นจะลดลง ทำให้ค่าโหลดที่ยอมรับได้ต่ำกว่าการใช้งานในอุณหภูมิปกติ ส่งผลให้อายุการใช้งานสั้นลง ดังนั้นจึงต้องปรับแก้ค่าอายุการใช้งานโดยประเมินด้วยค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ
การติดตั้งลิเนียร์บุชชิ่งควรใช้งานโดยกระจายน้ำหนักโหลดตลอดพื้นผิวไถลของเม็ดลูกปืนให้สม่ำเสมอกัน กรณีที่มีแรงกระทำเนื่องจากโมเมนตัม ผลิตภัณฑ์ชนิด Short หรือ Single จะไม่สามารถใช้งานเพียงชิ้นเดียวได้ จึงควรเลือกใช้ผลิตภัณฑ์ชนิด Double หรือติดตั้งเป็นจำนวนหลายชิ้นพร้อมกัน กรณีที่ติดตั้งหลายชิ้นพร้อมกัน ควรติดตั้งโดยให้แต่ละชิ้นมีระยะห่างกันมากที่สุดเท่าที่จะทำได้
• แรงพลวัตประเมิน (C)
แรงคงที่ที่กระทำในทิศทางตรง ซึ่งทำให้ชุดรางเลื่อนเกิดการเคลื่อนที่ไป ภายใต้เงื่อนไขการใช้งานเดียวกัน โดย 90 % ของวัสดุนั้นจะไม่ได้รับความเสียหายจากความล้าจากการกลิ้ง
• แรงสถิตประเมิน (Co)
แรงสถิตที่กระทำบนชิ้นส่วนที่มีการสัมผัสภายใต้ความเค้นสูงสุด ซึ่งผลรวมของการยุบตัวถาวรของเม็ดลูกปืนและหน้าสัมผัสที่ใช้กลิ้งเท่ากับ 0.0001 เท่าขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของเม็ดลูกปืน
• โมเมนต์สถิตที่ยอมให้มีได้ (MP, MY, MR)
ค่าโหลดโมเมนต์สถิตวิกฤติที่กระทำต่อระบบขณะรับโหลด จะถูกกำหนดให้สอดคล้องกับการยุบตัวถาวรเช่นเดียวกับแรงสถิตประเมิน (Co)
• ค่าเผื่อความปลอดภัย (fs)
ตามตารางกำหนด เมื่อระบบเชิงเส้นอยู่กับที่ หรือมีการเคลื่อนที่ช้า แรงสถิตประเมิน (Co) ต้องหารด้วย ค่าเผื่อความปลอดภัย (fs) ให้สอดคล้องกับเงื่อนไขในการนำไปใช้งาน
เมื่อมีโหลดมากระทำต่อชุดรางเลื่อนเชิงเส้น ระบบจะวิ่งไปมาในแนวเส้นตรง ซึ่งระหว่างขั้นตอนดังกล่าว จะเกิดความเค้นต่อเม็ดลูกปืนและหน้าสัมผัส ทำให้เกิดความเสียหายที่เรียกว่า สะเก็ด (Flaking) เนื่องมาจากความล้าของวัสดุ ซึ่งอายุการใช้งานของชุดรางเลื่อนเชิงเส้นจะอาศัยระยะทางการเคลื่อนที่ทั้งหมด โดยครอบคลุมตั้งแต่ระบบเริ่มทำงาน จนเกิดสะเก็ด (Flaking )
• อายุประเมิน (L)
การทดสอบระยะการเคลื่อนที่ทั้งหมดของชุดรางเลื่อน ในขณะที่ทำการทดสอบ จะต้องอยู่ภายใต้สภาวะหรือเงื่อนไขเดียวกัน โดยชุดรางเลื่อนจะต้องไม่เกิดความเสียหาย ซึ่งสามารถหาได้จากแรงพลวัตประเมินและโหลดค่าต่าง ๆ ที่กระทำต่อชุดรางเลื่อนเชิงเส้น
เมื่อระบบเชิงเส้นถูกใช้งานจริง จำเป็นต้องทำการคำนวณโหลดในส่วนของแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกที่เกิดขึ้นในระหว่างการทำงาน โดยจะมีตัวแปรอุณหภูมิที่ถูกนำมาพิจารณาเพิ่มเติม เนื่องจากอุณหภูมิขณะการทำงานก็มีผลต่ออายุการใช้งานเช่นกัน
อายุการใช้งาน สามารถคำนวณออกมาเป็นจำนวนชั่วโมง โดยใช้ระยะทางการเคลื่อนที่เป็นหน่วยของเวลา โดยสมมติว่าความยาวของระยะการเคลื่อนที่ (Stroke Length) และจำนวนรอบของการเคลื่อนที่ไปและกลับ (Stroke Cycle) เป็นค่าคงที่
ตารางเปรียบเทียบการทดสอบความสามารถในการป้องกันสนิม
เทียบเท่า SUJ2 | SUS440C | ซุบนิกเกิลไม่ใช้ไฟฟ้า | ซุบโครเมียมสีดำที่อุณหภูมิต่ำ | |
---|---|---|---|---|
ก่อนทดสอบ | ||||
72 hr. | ||||
168 hr. | ||||
วิธีทดสอบ : Salt Spray Tester ตามขั้นตอนที่ระบุในมาตรฐาน JIS H8502
ชิ้นงานทดสอบ : ลิเนียร์บุชชิ่งแบบมีหน้าแปลนชนิด Single Type
หากมีฝุ่นผงหรือสิ่งแปลกปลอมเข้าไปในลิเนียร์บุชชิ่ง อาจเป็นสาเหตุให้เกิดการสึกหรอแบบผิดปกติหรือเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควร หากใช้งานในสภาพแวดล้อมที่อาจมีฝุ่นผงหรือสิ่งแปลกปลอมเข้าไปด้านใน สามารถป้องกันได้ดังนี้
• แรงพลวัตประเมิน (C)
แรงคงที่ที่กระทำในทิศทางตรง ซึ่งทำให้ชุดรางเลื่อนเกิดการเคลื่อนที่ไป ภายใต้เงื่อนไขการใช้งานเดียวกัน โดย 90 % ของวัสดุนั้นจะไม่ได้รับความเสียหายจากความล้าจากการกลิ้ง
• แรงสถิตประเมิน (Co)
แรงสถิตที่กระทำบนชิ้นส่วนที่มีการสัมผัสภายใต้ความเค้นสูงสุด ซึ่งผลรวมของการยุบตัวถาวรของเม็ดลูกปืนและหน้าสัมผัสที่ใช้กลิ้งเท่ากับ 0.0001 เท่าขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของเม็ดลูกปืน
• โมเมนต์สถิตที่ยอมให้มีได้ (MP, MY, MR)
ค่าโหลดโมเมนต์สถิตวิกฤติที่กระทำต่อระบบขณะรับโหลด จะถูกกำหนดให้สอดคล้องกับการยุบตัวถาวรเช่นเดียวกับแรงสถิตประเมิน (Co)
• ค่าเผื่อความปลอดภัย (fs)
ตามตารางกำหนด เมื่อระบบเชิงเส้นอยู่กับที่ หรือมีการเคลื่อนที่ช้า แรงสถิตประเมิน (Co) ต้องหารด้วย ค่าเผื่อความปลอดภัย (fs) ให้สอดคล้องกับเงื่อนไขในการนำไปใช้งาน
เงื่อนไขการใช้งาน | ค่าใช้งานต่ำสุด (fs) |
---|---|
ภายใต้การใช้งานปกติ | 1-2 |
เมื่อต้องการการเคลื่อนที่ที่ราบเรียบ | 2-4 |
เมื่อได้รับแรงสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทก | 3-5 |
ตารางที่ 1 ค่าเผื่อความปลอดภัย (ค่าใช้งานต่ำสุด fs)
เมื่อมีโหลดมากระทำต่อชุดรางเลื่อนเชิงเส้น ระบบจะวิ่งไปมาในแนวเส้นตรง ซึ่งระหว่างขั้นตอนดังกล่าว จะเกิดความเค้นต่อเม็ดลูกปืนและหน้าสัมผัส ทำให้เกิดความเสียหายที่เรียกว่า สะเก็ด (Flaking) เนื่องมาจากความล้าของวัสดุ ซึ่งอายุการใช้งานของชุดรางเลื่อนเชิงเส้นจะอาศัยระยะทางการเคลื่อนที่ทั้งหมด โดยครอบคลุมตั้งแต่ระบบเริ่มทำงาน จนเกิดสะเก็ด (Flaking )
• อายุประเมิน (L)
การทดสอบระยะการเคลื่อนที่ทั้งหมดของชุดรางเลื่อน ในขณะที่ทำการทดสอบ จะต้องอยู่ภายใต้สภาวะหรือเงื่อนไขเดียวกัน โดยชุดรางเลื่อนจะต้องไม่เกิดความเสียหาย ซึ่งสามารถหาได้จากแรงพลวัตประเมินและโหลดค่าต่าง ๆ ที่กระทำต่อชุดรางเลื่อนเชิงเส้น
เมื่อระบบเชิงเส้นถูกใช้งานจริง จำเป็นต้องทำการคำนวณโหลดในส่วนของแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกที่เกิดขึ้นในระหว่างการทำงาน โดยจะมีตัวแปรอุณหภูมิที่ถูกนำมาพิจารณาเพิ่มเติม เนื่องจากอุณหภูมิขณะการทำงานก็มีผลต่ออายุการใช้งานเช่นกัน
อายุการใช้งาน สามารถคำนวณออกมาเป็นจำนวนชั่วโมง โดยใช้ระยะทางการเคลื่อนที่เป็นหน่วยของเวลา โดยสมมติว่าความยาวของระยะการเคลื่อนที่ (Stroke Length) และจำนวนรอบของการเคลื่อนที่ไปและกลับ (Stroke Cycle) เป็นค่าคงที่
อายุประเมิน สามารถคำนวณได้จากแรงพลวัตประเมินและโหลดที่กระทำต่อปลอกนำเลื่อนตรงแบบลูกปืนทรงกลม
สำหรับจำนวนชั่วโมงของอายุการใช้งาน (Lh) สามารถคำนวณได้ทั้ง 2 แบบคือ การเคลื่อนที่แบบหมุนและไปกลับ และสำหรับการเคลื่อนที่แบบไปกลับ
สามารถทำการคำนวณค่าความต้านทานการเสียดทาน (แรงดันที่ต้องใช้) ได้จากน้ำหนักของโหลดและความต้านทานของซีลที่ระบุไว้
ประเภท | สัมประสิทธิ์การเสียดทานพลวัต |
---|---|
Miniature Slide Guides | 0.004 - 0.006 |
Medium Load Slide Guides | 0.002 - 0.003 |
Slide Ways | 0.001 - 0.003 |
Slide Tables | 0.001 - 0.003 |
Linear Bushings | 0.002 - 0.003 |
Linear Ball Bushings | 0.0006 - 0.0012 |
ตารางที่ 2 สัมประสิทธิ์การเสียดทานพลวัต
รูปที่ 1 กราฟแสดงค่าสัมประสิทธิ์ความแข็ง
• ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็ง (fH)
ในชุดรางเลื่อนเชิงเส้น รางเลื่อนต้องมีความแข็งแรงมากพอที่จะต้องรับแรงสัมผัสกับลูกปืน ถ้าความแข็งไม่มากพอ จะส่งผลให้อายุการใช้งานสั้นลง ดังนั้นจึงต้องปรับแก้ค่าอายุการใช้งาน โดยประเมินด้วยค่าสัมประสิทธิ์ความแข็ง
รูปที่ 2 กราฟแสดงค่าสัมประสิทธิอุณหภูมิ
• ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ (fY)
หากอุณหภูมิของระบบการเคลื่อนที่เกินกว่า 100 °C ความแข็งของระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้นจะลดลง ทำให้ค่าโหลดที่ยอมรับได้ต่ำกว่าการใช้งานในอุณหภูมิปกติ ส่งผลให้อายุการใช้งานสั้นลง ดังนั้นจึงต้องปรับแก้ค่าอายุการใช้งานโดยประเมินด้วยค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ
• ค่าสัมประสิทธิ์การสัมผัส (fc)
ระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่ใช้งานจริงนั้น โดยทั่วไปเพลา 1 ชิ้นมักถูกใช้งานในการเคลื่อนที่เชิงเส้นตั้งแต่ 2 ระบบขึ้นไปเสมอ ในกรณีดังกล่าว โหลดที่กระทำต่อระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้นในแต่ละระบบจะแตกต่างกันไปตามความแม่นยำในการทำงานของชิ้นส่วน ซึ่งไม่ได้กระจายน้ำหนักให้สม่ำเสมอกันทั้งหมด ส่งผลให้ค่าโหลดที่ยอมรับได้ต่อ 1 ระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้น จะแตกต่างกันไปตามจำนวนระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้นต่อเพลา 1 ชิ้น ดังนั้น จึงต้องปรับแก้ค่าอายุการใช้งานโดยประเมินด้วยค่าสัมประสิทธิ์การสัมผัส ดังนี้
จำนวนลูกปืนต่อราง | ค่าสัมประสิทธิ์การสัมผัส (fc) |
---|---|
1 | 1.00 |
2 | 0.81 |
3 | 0.72 |
4 | 0.66 |
5 | 0.61 |
ตารางที่ 3 ค่าสัมประสิทธิ์การสัมผัส (fc)
• ค่าสัมประสิทธิ์โหลด (fw)
การคำนวณน้ำหนักโหลดในระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้นนั้น นอกเหนือจากน้ำหนักของตัววัตถุแล้ว ยังมีปัจจัยอื่นที่จำเป็นต้องพิจารณาในการคำนวณเพื่อให้ได้ค่าที่แม่นยำ ได้แก่ แรงเฉื่อยซึ่งส่งผลต่อความเร็วในการเคลื่อนที่ เช่น โมเมนตัม และปัจจัยต่าง ๆ เหล่านี้ยังเปลี่ยนแปลงไปตามแต่ละช่วงเวลาอีกด้วย สำหรับการเคลื่อนที่แบบไปและกลับนั้น นอกเหนือจากการใส่แรงกลับไปกลับมาในการเริ่มขยับและหยุดเคลื่อนที่แล้ว ยังต้องพิจารณาถึงแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกที่เกิดขึ้นอีกด้วย การคำนวณหาค่าที่แม่นยำจึงเป็นไปได้ยาก ด้วยเหตุนี้ เพื่อให้ง่ายต่อการคำนวณอายุการใช้งานจึงจำเป็นต้องใช้ค่าสัมประสิทธิ์โหลดตามตารางที่ 4 ดังนี้
เงื่อนไขการใช้งาน | fw |
---|---|
ไม่มีแรงสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทกจากภายนอกใช้งานที่ความเร็วต่ำ ไม่เกิน 15 m/min | 1.0∼1.5 |
มีแรงสั่นสะเทือนและหรือแรงกระแทกบ้างเล็กน้อย แต่ไม่รุนแรง ใช้งานที่ความเร็วปานกลาง ไม่เกิน 60 m/min | 1.5∼2.0 |
มีแรงสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทกจากภายนอกใช้งานที่ความเร็วสูง เกินกว่า 60 m/min | 2.0∼3.5 |
ตารางที่ 4 ค่าสัมประสิทธิ์โหลด (fw)
อายุประเมิน สามารถคำนวณได้จากแรงพลวัตประเมินและโหลดที่กระทำต่อปลอกนำเลื่อนตรงแบบเส้นตรง
อายุการใช้งาน สามารถคำนวณออกมาเป็นจำนวนชั่วโมง โดยใช้ระยะทางการเคลื่อนที่เป็นหน่วยของเวลา ซึ่งสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่ไปนี้ โดยสมมติว่าความยาวของระยะการเคลื่อนที่ (Stroke Length) และจำนวนรอบของการเคลื่อนที่ไปและกลับ (Stroke Cycle) เป็นค่าคงที่
กรณีใช้งานตามแนวราบ ชิ้นส่วนที่มีการเคลื่อนที่รวมถึงลิเนียร์บุชชิ่งจะเคลื่อนที่บนเพลาตามโครงสร้างรับน้ำหนักของเพลาระหว่างปลายทั้งสองด้าน ดังนั้น ในกรณีที่มีการรับโหลดน้ำหนักมาก อาจทำให้เพลาเกิดการโก่งตัวขึ้นได้ จึงควรตรวจสอบก่อนเริ่มใช้งานโดยการคำนวณค่าความโก่งตัวของเพลาตามสูตรคำนวณต่อไปนี้
ดังนั้น หากต้องการลดความโก่งตัวของเพลาจึงสามารถทำได้โดยการเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลา (แปรผันยกกำลัง 4) หรือลดระยะทางตามโครงสร้างของเพลาให้สั้นลง (แปรผันยกกำลัง 3)
หากมีฝุ่นผงหรือสิ่งแปลกปลอมเข้าไปในลิเนียร์บุชชิ่ง อาจเป็นสาเหตุให้เกิดการสึกหรอแบบผิดปกติหรือเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควร หากใช้งานในสภาพแวดล้อมที่อาจมีฝุ่นผงหรือสิ่งแปลกปลอมเข้าไปด้านใน สามารถป้องกันได้ดังนี้
การติดตั้งลิเนียร์บุชชิ่งควรใช้งานโดยกระจายน้ำหนักโหลดตลอดพื้นผิวไถลของเม็ดลูกปืนให้สม่ำเสมอกัน กรณีที่มีแรงกระทำเนื่องจากโมเมนตัม ผลิตภัณฑ์ชนิด Short หรือ Single จะไม่สามารถใช้งานเพียงชิ้นเดียวได้ จึงควรเลือกใช้ผลิตภัณฑ์ชนิด Double หรือติดตั้งเป็นจำนวนหลายชิ้นพร้อมกัน กรณีที่ติดตั้งหลายชิ้นพร้อมกัน ควรติดตั้งโดยให้แต่ละชิ้นมีระยะห่างกันมากที่สุดเท่าที่จะทำได้
ผลิตภัณฑ์ที่มี Side Ring (Seal) หรือ Retainer ทำจากวัสดุพลาสติกหรือยาง โดยทั่วไปจะใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิไม่เกิน 80 ℃ หากต้องการใช้งานที่อุณหภูมิสูงกว่านั้น ต้องเลือกใช้ผลิตภัณฑ์โดยพิจารณาด้านคุณสมบัติด้านการทนความร้อนของ Side Ring (Seal) หรือ Retainer หรือจาระบี ฯลฯ ด้วย หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมโปรดสอบถามทางผู้ผลิตชิ้นส่วน
ควรเลือกใช้วัสดุที่ทนทานต่อการเกิดสนิม เช่น SUS ฯลฯ และหล่อลื่นโดยใช้จาระบีที่มีอัตราการเกิดฝุ่นต่ำ
โดยทั่วไป วัสดุส่วน Retainer ที่เป็นพลาสติกจะช่วยลดเสียงดังขณะทำงานได้ดีกว่าวัสดุที่เป็นโลหะ
ตารางเปรียบเทียบการทดสอบความสามารถในการป้องกันสนิม
เทียบเท่า SUJ2 | SUS440C | ซุบนิกเกิลไม่ใช้ไฟฟ้า | ซุบโครเมียมสีดำที่อุณหภูมิต่ำ | |
---|---|---|---|---|
ก่อนทดสอบ | ||||
72 hr. | ||||
168 hr. | ||||
วิธีทดสอบ : Salt Spray Tester ตามขั้นตอนที่ระบุในมาตรฐาน JIS H8502
ชิ้นงานทดสอบ : ลิเนียร์บุชชิ่งแบบมีหน้าแปลนชนิด Single Type
ชนิด | ชื่อผลิตภัณฑ์ | จุดเด่น |
---|---|---|
L | ET-100K (KYODO YUSHI) | ทนความร้อนได้ดีเยี่ยมและมีความเสถียรต่อการเกิดออกซิเดชัน นอกจากนี้ยังมีการยึดเกาะและความแข็งแรงของกาวที่ดีเยี่ยมและมีการกระเจิงและการรั่วไหลเล็กน้อย |
G | LG2 (NSK) | เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่สะอาดเนื่องจากเกิดฝุ่นน้อย มันยังมีการป้องกันสนิมที่ดีเยี่ยม |
H | FGL (Lubriplate®) | เหมาะสำหรับใช้หล่อลื่นในเครื่องจักรบรรจุและแปรรูปผลิตภัณฑ์อาหาร เครื่องดื่ม และยารักษาโรค (ขึ้นทะเบียน NSF H-1 หมายเลข 043534) |