ग्रेनाइट एयर बियरिंग्स बनाम। पारंपरिक बियरिंग्स: क्या वायु - बियरिंग सिस्टम को अधिक सटीक बनाता है?

प्रत्येक यांत्रिक बियरिंग, चाहे कितनी भी अच्छी तरह से बनाई गई हो, कहीं न कहीं रेस के खिलाफ गेंदों, झाड़ी के खिलाफ शाफ्ट, रेल के खिलाफ रोलर्स से संपर्क करती है। वह संपर्क वह है जहां सटीक गति प्रणालियाँ अपनी सटीकता खो देती हैं, ऐसे तरीकों से जिन्हें केवल बेहतर विनिर्माण के माध्यम से समाप्त करना कठिन होता है। एयर बीयरिंग पूरी तरह से एक अलग दृष्टिकोण अपनाते हैं: संपर्क हटा दें, और आप इसके साथ आने वाले अधिकांश त्रुटि स्रोतों को हटा दें। पूछने लायक सवाल यह नहीं है कि क्या यह सैद्धांतिक रूप से सत्य है -, यह स्पष्ट रूप से - है, लेकिन जहां यह वास्तव में अतिरिक्त जटिलता और लागत को उचित ठहराने के लिए पर्याप्त मायने रखता है।

पारंपरिक बीयरिंग वास्तव में क्या लड़ रहे हैं

रोलिंग {{0} तत्व बीयरिंग - बॉल या रोलर प्रकार - कठोर, सटीक रूप से जमीन संपर्क सतहों के माध्यम से कम घर्षण प्राप्त करते हैं, लेकिन "कम घर्षण" "कोई घर्षण नहीं" नहीं है, और जो घर्षण रहता है वह पूरी तरह से सुसंगत नहीं है। आराम के समय स्थैतिक घर्षण गतिशील घर्षण से अधिक होता है, जब बेयरिंग चलती है, एक अंतर जिसे स्टिक {{4}स्लिप के रूप में जाना जाता है, और यह हर बार एक चरण के आराम से शुरू होने पर एक छोटी लेकिन वास्तविक स्थिति असंततता के रूप में दिखाई देता है। सामान्य मशीनिंग के लिए, वह असंततता अदृश्य है। उप{7}}माइक्रोन स्थिति के लिए, यह दोहराव त्रुटि का एक मापने योग्य स्रोत है।

रोलिंग-तत्व बीयरिंग भी घिस जाते हैं। प्रत्येक घुमाव में गेंद के रेस इंटरफ़ेस पर सूक्ष्म संपर्क तनाव शामिल होता है, और लाखों चक्रों में, यह तनाव मापने योग्य घिसाव पैदा करता है - प्रीलोड को बदलता है, खेल शुरू करता है, और नए होने पर असर की पुनरावृत्ति को धीरे-धीरे कम करता है। स्नेहन मदद करता है लेकिन तंत्र को खत्म नहीं करता है; यह इस बात में निहित है कि बियरिंग कैसे काम करती है।

एयर बियरिंग्स संरचनात्मक रूप से क्या बदलते हैं

एक एयर बेयरिंग गतिमान तत्व को उसकी संदर्भ सतह से हवा की एक पतली, लगातार दबाव वाली फिल्म के साथ अलग करती है, जो आमतौर पर कुछ माइक्रोन मोटी होती है। कोई रोलिंग संपर्क नहीं है, स्थैतिक और गतिशील घर्षण के बीच कोई छड़ी {{1} नहीं है, और - गंभीर रूप से - असर क्रिया से कोई घिसाव तंत्र नहीं है, क्योंकि संपर्क बिंदु पर तनाव पैदा करने वाला कोई भौतिक संपर्क नहीं है। गतिमान तत्व अनिवार्य रूप से तैरता है, जो यांत्रिक संपर्क के बजाय हवा के दबाव से बाधित होता है।

यह सटीक गति के लिए दो प्रत्यक्ष लाभ उत्पन्न करता है। सबसे पहले, गति की पूरी श्रृंखला में घर्षण प्रभावी रूप से नगण्य और सुसंगत हो जाता है, जिससे छड़ी की फिसलन असंततता दूर हो जाती है जो बहुत ही बारीक स्थिति वृद्धि पर रोलिंग तत्व की पुनरावृत्ति को सीमित करती है। दूसरा, क्योंकि संपर्क में कोई घिसाव नहीं होता है, एक एयर बेयरिंग की परिशुद्धता विशेषताएँ रोलिंग तत्व बेयरिंग की तुलना में इसके संचालन जीवन में कहीं अधिक सुसंगत रहती हैं, जो निरंतर उपयोग के वर्षों में अंशांकन बनाए रखने वाले उपकरणों के लिए एक सार्थक लाभ है।

जहां संदर्भ सतह सीमित कारक बन जाती है

यहां वह हिस्सा है जो बातचीत को "एयर बियरिंग बनाम पारंपरिक बियरिंग" से कुछ अधिक विशिष्ट में बदल देता है: एक एयर बियरिंग की अपनी सटीकता केवल उतनी ही अच्छी होती है जितनी संदर्भ सतह जिस पर वह चलती है। एयर फिल्म की स्थिरता उस सतह की समतलता और सरंध्रता पर निर्भर करती है - सतह में कोई भी बदलाव सीधे कठोरता भिन्नता और अंततः, स्थिति त्रुटि में तब्दील हो जाता है। यही कारण है कि ग्रेनाइट संदर्भ सामग्री के रूप में लगातार दिखाई देता हैवायु असर प्रणालीविशेष रूप से, प्रौद्योगिकी के लिए आकस्मिक होने के बजाय।

ग्रेनाइट की महीन, कसकर पैक की गई क्रिस्टलीय संरचना वाली मशीनें एक सपाट, कम सरंध्रता संदर्भ सतह पर काम करती हैं, जो एक कामकाजी शिफ्ट में आयामी रूप से स्थिर होती है, गैर {1} चुंबकीय, और बड़े सतह क्षेत्रों में किफायती होती है, जिसमें कई हवा वाले XY टेबल और रैखिक मोटर प्लेटफार्मों की आवश्यकता होती है। व्यवहार में बियरिंग तकनीक और संदर्भ सामग्री अलग-अलग निर्णय नहीं हैं। खराब निर्दिष्ट संदर्भ सतह पर एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया एयर बियरिंग एक उत्कृष्ट सतह पर औसत बियरिंग से कम प्रदर्शन करता है।

वास्तव में व्यापार कहां उतरता है

इनमें से कोई भी एयर बियरिंग को हर एप्लिकेशन के लिए सही विकल्प नहीं बनाता है, और इसके बारे में स्पष्ट होना उचित है। एयर बियरिंग के लिए निरंतर, स्वच्छ, विनियमित वायु आपूर्ति की आवश्यकता होती है - एक ऐसी निर्भरता जो पारंपरिक बियरिंग में नहीं होती है, और एक ऐसी निर्भरता जो वास्तविक बुनियादी ढांचे और संचालन लागत को जोड़ती है। प्रति इकाई क्षेत्र भार क्षमता आम तौर पर समतुल्य रोलिंग तत्व बियरिंग से कम होती है, जिसका अर्थ है कि समान भार का समर्थन करने के लिए एयर बियरिंग सिस्टम को अक्सर बड़े बियरिंग पैड सतह क्षेत्र की आवश्यकता होती है। सामान्य -उद्देश्यीय गति के लिए जहां सब{6}माइक्रोन दोहराव ड्राइविंग की आवश्यकता नहीं है, एक अच्छी तरह से निर्दिष्ट रोलिंग{{8}तत्व प्रणाली अधिक किफायती और यांत्रिक रूप से सरल बनी हुई है।

जहां एयर बीयरिंग अपना प्रीमियम कमाते हैं, वह विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में होता है जहां स्टिक {{0} }स्लिप और लंबे समय तक पहनने वाले {{2} संबंधित बहाव वास्तविक सीमित कारक होते हैं - उच्च {{4} सटीक मेट्रोलॉजी चरण, सेमीकंडक्टर वेफर हैंडलिंग, ऑप्टिकल संरेखण प्रणाली और अन्य अनुप्रयोग जहां उप {{5} माइक्रोन स्तर पर स्थिति दोहराव यह निर्धारित करता है कि पूरा सिस्टम विनिर्देश को पूरा करता है या नहीं।

एयर बियरिंग सिस्टम निर्दिष्ट करने से पहले क्या सत्यापित करें

एयर बेयरिंग सिस्टम का मूल्यांकन करने वाले इंजीनियरिंग खरीदारों के लिए, संदर्भ सतह उतनी ही जांच की पात्र है जितनी कि बेयरिंग हार्डवेयर। सीधे तौर पर पूछने लायक है: किस समतलता और सरंध्रता डेटा उद्धृत किए जा रहे ग्रेनाइट या सिरेमिक संदर्भ सतह का समर्थन करता है, नमूना कूपन के बजाय पूरे कार्य क्षेत्र में उस समतलता को कैसे सत्यापित किया जाता है, और क्या आपूर्तिकर्ता ने दोनों को स्वतंत्र रूप से प्राप्त घटकों के रूप में मानने के बजाय उस विशिष्ट संदर्भ सतह पर असर पैड डिजाइन से मेल खाने वाले अनुभव को एकीकृत किया है। हम अपनी सटीक ग्रेनाइट लाइन के हिस्से के रूप में वायु असर अनुप्रयोगों के लिए ग्रेनाइट संदर्भ सतहों की मशीन बनाते हैं, और उस काम से व्यावहारिक सबक सुसंगत है - बीयरिंग पर विशेष बातचीत में ध्यान दिया जाता है, लेकिन जिस सतह पर यह चलती है वह अक्सर सिस्टम प्रदर्शन में वास्तविक सीमित कारक होती है।