Postup při volbě kuličkových šroubů pro lékařské a laboratorní přístroje

Kuličkové šrouby umožňují efektivním způsobem řešit lineární pohyb v nejrůznějších aplikacích. Splňují nároky lékařských a laboratorních přístrojů, jako je spolehlivost, přesnost a opakovatelnost polohování, malé rozměry a nízká hlučnost. Příkladem úspěšného využití kuličkových šroubů v lékařských přístrojích z nedávné doby je čerpadlo krevního separátoru, které se používá při operacích srdce, dále posuv nosiče vzorků automatického laboratorního analyzátoru a axiální čerpadlo, které udržuje v dialyzačním přístroji krev v oběhu.

 

Základní sestava kuličkového šroubu se skládá ze šroubu poháněného motorem, matice a zařízení zajišťujícího oběh kuliček. Na rozdíl od kluzných šroubů, které se vyznačují vyšším součinitelem tření a nižší účinností, přemění kuličkový šroub zpravidla asi 90 % točivého momentu motoru na axiální posuvnou sílu. K této vysoké účinnosti přispívá hřídel s přesnou válcovanou nebo broušenou šroubovou drážkou, která je vyrobena po celé délce hřídele, a matice s odpovídající vnitřní drážkou. Drážka na hřídeli má v podstatě funkci vnitřní oběžné dráhy a drážka v matici odpovídá vnější oběžné dráze, po níž se odvalují přesné ocelové kuličky. Kuličky, které se pohybují v drážce mezi hřídelí a maticí, vyvolávají lineární pohyb hřídele nebo matice v závislosti na požadavcích aplikace. Takové řešení zajišťuje minimální mechanické opotřebení a spolehlivou funkci po celou dobu trvanlivosti šroubu.

 

Kuličkové šrouby jsou nabízeny v palcových i metrických rozměrech. Metrické kuličkové šrouby jsou vyráběny v průměrech od 6 mm se stoupáním závitu od 2 mm. Kuličkové šrouby palcových rozměrů mají nejmenší průměr 1/4" a stoupání od 0,100 do 1,000". Dále lze volit délku šroubu, nestandardní velikosti, předepjaté matice, speciální uspořádání a speciální materiály.

 

Při přípravě výběru kuličkového šroubu pro navrhovaný systém je vhodné zvážit všechny kritické faktory související s konkrétní aplikací: zatížení (podrobný zatěžovací profil pro příslušnou aplikaci), požadovaná lineární rychlost a otáčky, požadované zrychlení, požadovaný provozní cyklus, požadované limitní hodnoty hnacího momentu, požadavky na pracovní prostředí, požadovaná přesnost stoupání, požadovaná trvanlivost kuličkového šroubu, požadovaná tuhost systému, požadovaná opakovatelnost, maximální hlučnost, tepelná roztažnost šroubové hřídele, vůle v závitu, ložiska pro uložení kuličkových šroubů, další faktory (např. typ maziva a ochranný povlak vodicího šroubu).

 

Systematické chyby polohy vyvolané tepelnou roztažností šroubové hřídele lze odstranit udržováním konstantní provozní teploty šroubu, úpravou softwaru či změnou uložení. Obvyklá cesta pro zvýšení tuhosti nebo odstranění vůle v závitu je použití šroubu s předepjatou maticí.

 

Jestliže si chcete být naprosto jisti, že jste při volbě kuličkových šroubů nic nepřehlédli, můžete vždy kontaktovat zkušeného výrobce a získat výrobek s výkonem, který skutečně potřebujete.

[Tiskové materiály SKF.]