Kruviülekanne kuulub mehaaniliste seadmete kategooriasse. Selle toimingu peamine eesmärk on muuta pöörlev liikumine translatsiooniliseks või vastupidi. Seda tüüpi jõuülekanne koosneb ainult kahest elemendist – kruvist ja mutrist.
Seadme kirjeldus
Nagu juba mainitud, kasutatakse liikumise teisendamiseks kruviajami mehhanismi. Kõige levinumad näited selle süsteemi kasutamisest olid sellised seadmed nagu tungrauad, pressid, metallilõikamismasinad, v altspingid, tõsteseadmed jne. Samuti väärib märkimist, et need kõik on näited pöörleva liikumise muutmisest translatsiooniks. Kuid vastupidise protseduuri jaoks kasutatakse seda seadet väga harva. Näiteks kaamera filmi liigutamise mehhanism töötab liikumise teisendamise vastupidisel põhimõttel.
Sellel süsteemil on mitmeid eeliseid: vaikne töö, sujuv haardumine, lihtne disain, suur jõud.
Samas on ka mitmeid puudusi: üsna sageli jääb spiraalülekanne kinni ja selle kasutegur ehk kasutegur on madal.
Seade jaliik
Praegu on süsteemil kaks põhiüksust. Selle esimene tüüp sisaldab fikseeritud mutrit ja liikuvat kruvi ning teisel tüübil on vastupidi liikuv mutter ja fikseeritud kruvi. Esimesse kategooria seadmetesse kuulub kruvitungraud ja teist rühma kasutatakse näiteks tööpinkide ja muude seadmete juhtkruvides.
Samuti on mitut tüüpi kruviülekandeid:
- Liugsüsteem.
- Veltsimissüsteem, mida iseloomustab asjaolu, et mutril on sooned, millesse asetatakse kuulid.
- Planetaarsed rullülekanded, mida peetakse üsna paljulubavateks, kuna need eristuvad suure täpsuse ja jäikuse poolest.
- Laineülekanne, seda eristavad üsna väikesed translatsioonilised liigutused.
- Madala hõõrdumise, vähese kulumise ja üsna suure täpsusega hüdrostaatiline kruviülekanne.
Nikerdamine ja arvutamine
Peale selle on mitut tüüpi süsteeme olemas ka mitut tüüpi keermeid mutri ja kruvi jaoks. Kui on vaja tagada võimalikult väike hõõrdumine osade vahel, siis kasutatakse ristkülikukujulist vaadet. Siinkohal on aga väga oluline märkida, et seda tüüpi ühenduste valmistatavus on üsna madal. Teisisõnu, keermefreespingil on sellist keerme võimatu lõigata. Kui võrrelda ristkülikukujuliste ja trapetsikujuliste niitide tugevust, siis esimene kaotab oluliselt. Seetõttu on ristkülikukujuliste keermete levik ja kasutamine kruviajamites tõsiselt piiratud.
Nendel põhjustel on ülekandekruvide peamiseks tüübiks saanud trapetsikujuline keerme. Sellel tüübil on kolme tüüpi astmeid - väike, keskmine, suur. Kõige populaarsem on keskmise helikõrguse süsteem.
Keeruülekande arvutamine on taandatud ülekandearvu arvutamiseks. Valem näeb välja selline: U=C/L=pd/pK. C on ümbermõõt, L on kruvi ots, p on kruvi samm, K on kruvi keerdude arv.
Kuulikruvi (BSC)
Kuulkruvi – see on üks lineaarse ajami variante, mis aitab muuta ka pöörleva liikumise translatsiooniks. Siin on aga erinevus, mis seisneb selles, et seda tüüpi süsteeme iseloomustab väga väike hõõrdumine.
Kruvi rolli sellistes süsteemides täidab võll, mis on tavaliselt valmistatud väga tugevast terasest. Selle seadme pinnal on kindla kujuga jooksulindid. See on selline seade, mis suudab mutriga suhelda. Kuid nende töö ei toimu otse, nagu tavalise kruviülekande puhul, vaid väikeste kuulide kaudu. See kasutab veerehõõrdumise põhimõtet.
See koostoime põhimõte tagab väga kõrge jõudlusteguri (COP) ja kõrge ülekoormusomadused.
Kuulkruvide rakendamine ja arendamine
Kuulikruvi kasutatakse kõige sagedamini tööstuses, näiteks lennukite tootmises, raketiteaduses roolide liigutamisekspinnad sõidukites. Sellise süsteemi kõige laiemat kasutusala võib täheldada täppistehnikas, eelkõige CNC-pinkides.
Selle kruvi ajalugu on üsna ebatavaline, kuna kõige esimene kõige täpsem kuulkruvi saadi madala täpsusega tavakruvi abil. Seadmel oli järgmine välimus: kruvile kinnitati vedruga pingutatud mitmest mutrist koosnev väike konstruktsioon, misjärel see lapiti kogu pikkuses.
Elemente piki alust liigutades, aga ka pingutussuunda muutes sai võimalikuks nii kruvi kui ka mutri kaldevigade keskmistamine.
Kuulkruvide kasutamine
Kuulkruvi pika tööea saavutamiseks on vaja järgida selle süsteemi tööreegleid. Selleks, et see suudaks hoida kõiki oma näitajaid õigel tasemel, sealhulgas täpsust, on väga oluline jälgida seadme tööruumi puhtust. Tööaur ei tohi puutuda kokku abrasiivsete osakestega, nagu tolm, laastud jne.
Enamasti lahendatakse sellised probleemid, paigaldades mutriga kruvile kummist või polümeermaterjalidest gofreeritud kaitse. See välistab saastumise võimaluse täielikult. Kui süsteem töötab avatud režiimis, saab seda probleemi lahendada muul viisil. Sellistel juhtudel paigaldatakse kompressor, mis kõrge rõhu all varustab tööauruga puhastatud õhku.
SestKuna süsteem töötab veerehõõrdumise põhimõttel, on võimalik eellaadimine, mis võimaldab eemaldada käigu tarbetu lõtku. Tagasilöök on tühimik, mis tekib pöörleva ja translatsioonilise liikumise vahele hetkel, kui see suunda muudab.
Vägiülekande kvaliteet
Nagu igal teisel süsteemil, on ka sellel oma eelised ja puudused.
Seadme miinuste hulka kuulub asjaolu, et kui kuulkruvi töönurk on liiga suur, on võimalus tagurpidiülekandeks. Selle põhjuseks on liiga väike hõõrdumine, nii et mutter ei lukustu tõstmisel. See kannab lineaarse jõu üle pöördemomendiks. Lisaks ei ole selliste edastussüsteemide kasutamine pihuseadmetel soovitatav.
Eeliseks on see, et madal hõõrdeprotsent põhjustab madalat hajumist, mis omakorda suurendab oluliselt kogu süsteemi efektiivsust. Selle indikaatori järgi on kuulkruvi parem kui mis tahes muu ülekande analoog, mis tegeleb pöörleva liikumise muutmisega translatsiooniks. Kõige tavalisemate kuulkruvide maksimaalne efektiivsus ületab 90%. Võrdluseks oletame, et lähimate meeter- või spiraalülekannete maksimaalne kasutegur on 50%.
Kuna kuulkruvi libisemist praktiliselt ei esine, on sellel positiivne mõju kuulkruvi kasutusea pikenemisele ja ökonoomsusele, kuna remondi, määrimise või osade vahetamise seisakud vähenevad oluliselt. Seetõttu on need seadmed kõige rohkemkasumlik.
Tootmine ja täpsus
Kõige täpsemad kuulkruvid on võimalik saada ainult materjali lihvimisel. Kruvi saamiseks on veel üks võimalus - see on rihveldamine. Maksumus on palju väiksem kui lihvimine, kuid toote viga on umbes 50 mikronit 300 mm käigu kohta. Pange tähele, et kõige täpsemaid maandusosi iseloomustab viga 1-3 mikronit 300 mm kohta ja mõnda isegi vähem. Tulevase kruvi jaoks tooriku saamiseks peab materjal läbima töötlemata töötlemisprotsessi, mille järel see kõvastatakse ja lihvitakse nõutavasse olekusse.
Kuulkruvi instrumentaalvaate täpsus on enamasti kuni 250 nm sentimeetri kohta. Selliste toodete valmistamiseks on vaja läbida jahvatamise ja lihvimise protsess. Neid toiminguid on vaja teha väga suure täpsusega seadmetel. Selliste kruvide tooraineks on Invar või Invar sulamid.
