ตลับลูกปืนเรียบที่แทบไม่มีการสึกหรอสำหรับการเร่งความเร็วสูงในตัวขับผลิตภัณฑ์

• สิ่งที่ต้องการ: ตลับลูกปืนพลาสติกทำจาก iglidur J
• ข้อกำหนด: บริษัทระบบอัตโนมัติกำลังมองหาส่วนประกอบที่จะลดมวลโครงสร้างที่เคลื่อนที่แบบไม่ใช้มอเตอร์ได้อย่างมาก รวมทั้งเทคโนโลยีตลับลูกปืนและการนำทางที่ช่วยให้เร่งความเร็วได้สูงถึงประมาณ 250 เมตรต่อวินาที2 (25 กรัม)
• อุตสาหกรรม: เทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์
• ความสำเร็จสำหรับลูกค้า: การทดสอบความทนทานที่ดำเนินการภายในองค์กรแสดงให้เห็นว่าแม้จะยกหลายล้านรอบและวิ่งระยะทางหลายพันกิโลเมตรก็ยังไม่ตรวจพบการเสียดสีหรือการสึกหรอที่มีนัยสำคัญบนท่อ CFK และตลับลูกปืนเรียบ iglidur J

ในเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์และการบรรจุหีบห่อ รวมถึงเทคโนโลยีสายพานลำเลียง จำเป็นต้องมีตัวขับผลิตภัณฑ์ที่สามารถแยกและขับผลิตภัณฑ์ที่ชำรุดออกจากกระแสผลิตภัณฑ์ทีละชิ้นได้อย่างน่าเชื่อถือด้วยอัตราการส่งออกที่สูงมาก ในอดีต มีการใช้กระบอกสูบลมเพื่อจุด
นี้ แต่กระบอกสูบเหล่านี้ไม่สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในเครื่องจักรความเร็วสูงสมัยใหม่ ดังนั้น Jung Antriebstechnik und Automation GmbH จึงจัดหาโมดูลมอเตอร์เชิงเส้น เช่น UltraDynamikTM ซึ่งติดตั้งรางนำเหล็กมาตรฐานและแท่นนำทางที่มีโซ่ลูกเหล็กวิ่งอยู่ ระบบเหล่านี้ให้ความเร็วสูงสุดถึง 5 เมตรต่อวินาที และเร่งความเร็วได้สูงถึง 150 เมตรต่อวินาที2 ที่อัตรารอบประมาณ 500 - 1,000 รอบต่อนาที ลูกค้าใช้โมดูลเหล่านี้ในการทำงานต่อเนื่อง แรง
ของเทคโนโลยีมอเตอร์เชิงเส้นนี้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยใช้วัสดุแม่เหล็กที่ได้รับการปรับปรุงที่มีขนาดมอเตอร์เท่ากัน อย่างไรก็ตาม มวลของมอเตอร์ที่เคลื่อนที่ยังคงเกือบเท่าเดิม ส่งผลให้ความสามารถในการเร่งความเร็วของมอเตอร์เชิงเส้นรุ่นใหม่เหล่านี้เพิ่มขึ้นอย่างมาก
ในทางเทคนิคแล้ว ไดนามิกของมอเตอร์ที่สูงนี้ไม่สามารถใช้ร่วมกับระบบนำทางแบบเดิม ซึ่งผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีลูกปืนลูกกลิ้งและวัสดุเหล็ก เหตุผลก็คือมวลที่เคลื่อนที่ได้ค่อนข้างมากของชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กที่ไม่ใช้มอเตอร์ และเหนือสิ่งอื่นใดก็คืออัตราเร่งที่สูงซึ่งทำให้ชิ้นส่วนลูกปืนไม่สามารถ "กลิ้ง" ได้ตามต้องการ
ดังนั้น บริษัทระบบอัตโนมัติจึงมองหาชิ้นส่วนที่มีมวลโครงสร้างที่เคลื่อนที่ได้โดยไม่ต้องใช้มอเตอร์ลดลงอย่างมาก และเทคโนโลยีลูกปืนและระบบนำทางที่ช่วยให้เร่งความเร็วได้มากถึงประมาณ 250 เมตรต่อวินาที2 (25 กรัม)

การออกแบบใหม่ของตัวกระตุ้นเน้นไปที่การลดมวลเคลื่อนที่อย่างรุนแรง ด้วยเหตุนี้ จึงเลือกท่อ CFK ขนาด 10 มม. สองท่อเป็นองค์ประกอบนำทาง และแผ่นด้านหน้าที่ทำจาก CFK การใช้วัสดุเหล่านี้ สามารถลดมวลเคลื่อนที่ของโครงสร้างจาก 263 กรัมเหลือ 45 กรัม เมื่อเทียบกับโมดูลมอเตอร์เชิงเส้นไดนามิกสูงที่ออกแบบโดยใช้เหล็กแบบเดิม การลดมวลอย่างรุนแรงเท่านั้นที่จะทำให้ค่าความเร่งเพิ่มขึ้นได้
ในส่วนของการเลือกตลับลูกปืนที่เหมาะสมสำหรับการนำทางท่อ CFK ตัดสินใจเลือกใช้ ตลับลูกปืนธรรมดา iglidur J โดยติดตั้งตลับลูกปืนทั้งหมดสี่ตัวในบล็อกรองรับสกรูลีดสองบล็อก (ดูภาพด้านล่าง)
ด้วยส่วนประกอบเหล่านี้ ตัวกระตุ้นที่ออกแบบใหม่สามารถบรรลุระยะชัก 160 มม. ในเวลาเดินทางเพียง 60 มิลลิวินาที ซึ่งควบคุมโดยเส้นโค้งเส้นทาง ในระหว่างกระบวนการเคลื่อนที่ดังกล่าว ความเร็ว 4 เมตรต่อวินาทีและการเร่งความเร็ว 200 เมตรต่อวินาที2 (20 กรัม) จะเกิดขึ้นแม้ในจังหวะสั้นๆ นี้ การเร่งความเร็วหรือการเบรกอย่างแท้จริงจะเสร็จสมบูรณ์หลังจากระยะทางการเดินทางเพียง 40 มิลลิเมตร
เพื่อให้สามารถยืนยันความเหมาะสมในการใช้งานจริงในระยะยาวของโซลูชันนี้ได้ จึงได้เริ่มชุดการทดสอบความทนทานที่ Jung Antriebstechnik ซึ่งตัวกระตุ้นใหม่นี้ได้รับการทดสอบภายใต้เงื่อนไขจริง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแม้จะผ่านรอบจังหวะหลายล้านรอบและระยะทางวิ่งหลายพันกิโลเมตร ก็ไม่พบการสึกกร่อนหรือการสึกหรอที่สำคัญบนท่อ CFK และตลับลูกปืนเรียบ iglidur J เนื่องจากผลการทดสอบที่น่าพอใจ ผลิตภัณฑ์นี้จึงได้รับการนำเสนอต่อสาธารณชนที่งาน MOTEK 2015 หลังจากการทดสอบสิ้นสุดลง