Siłowniki śrubowe , dźwigniki śrubowe
Rozwiązania dla przemysłu

Dźwigniki śrubowe (siłowniki śrubowe) są często optymalnym rozwiązaniem pod względem technicznym i ekonomicznym aplikacji, w których wymagane jest liniowe precyzyjne i bezpieczne przesunięcie elementu, detalu lub części maszyny. Najczęściej stosuje się je przy obciążeniach od średnich do dużych i średnich  lub wolnych prędkościach przesuwu.

Dźwigniki śrubowe NIASA serii N/W/R są kombinacją napędu śrubowego połączonego razem z przekładnią. Możemy wyróżnić trzy rodzaje dźwigników mających sprostać różnym wymaganiom w zależności od zadań które na nich spoczną.

• TYP N: porusza się cała śruba w momencie gdy obracamy wałem ślimakowym przekładni dźwignika. Śruba wyposażona jest w okrągłą tubę ochronną.

siłownik śrubowy, dźwignik śrubowy, NIASA

Zakres przenoszonej siły wynosi od 5 kN dla dźwigników M1 do 500 kN dla M4.

• TYP W: porusza się cała śruba w momencie gdy obracamy wałem ślimakowym przekładni dźwignika. Śruba wyposażona jest w kwadratową tubę ochronną. Oznacza to, że wysuwająca się śruba nie będzie się obracać

siłownik śrubowy, dźwignik śrubowy, NIASA

Zakres przenoszonej siły wynosi od 5 kN dla dźwigników M1 do 500 kN dla M4.

• TYP R: w tym dźwigniku elementem, który się porusza jest nakrętka. Śruba obraca się poruszana wałem ślimakowym przekładni.

siłownik śrubowy, dźwignik śrubowy, NIASA

Zakres przenoszonej siły wynosi od 5 kN dla dźwigników M1 do 500 kN dla M4.

W aplikacjach, które tego wymagają możemy zastosować rękaw ochronny śruby. Wykonany z różnych materiałów ochrania on śrubę w środowisku, w którym jest ona narażona na działanie czynników zewnętrznych (woda , kurz) jak i w środowisku bardziej agresywnym ( pył węglowy).

W porównaniu z systemami hydraulicznymi oraz pneumatycznymi możemy wyróżnić następujące korzyści;

• • Większy zakres ruchu i precyzja przesunięcia
• • Zwiększone bezpieczeństwo poprzez specjalna budowę uniemożliwiającą cofanie się śruby oraz zastosowanie dodatkowych hamulców
• • Wysoka sprawność energetyczna. Szczególnie przy zastosowaniu śruby kulowej i przekładni o niewielkim przełożeniu dla szybkich przesunięć.
• • Prostsza instalacja wymagająca podłączenia tylko medium elektrycznego do siłownika.
• • Większa wytrzymałość oraz rzadsze serwisowanie ze względu na zwartą i sztywna konstrukcję.
• • Modułowa budowa i możliwość pracy w dowolnej pozycji.
• • Łatwiejsza do uzyskania praca synchroniczna kilku dźwigników przy różnych obciążeniach
• • Mniejsze gabaryty przy podobnych wartościach generowanej siły

Dźwigniki firmy Niasa mogą zostać wykonane pod indywidualne zamówienia:

• • Obciążenia osi od 5kN do 500 kN
• • Różne prędkości obrotowe w zależności od średnicy śruby oraz zastosowanych przekładni
• • Śruby kulowe lub trapezowe w zależności od rodzaju aplikacji i dokładności przesuwu możliwości pozycjonowania
• • Systemy kontrolne i zabezpieczające ( czujniki krańcowe mechaniczne lub indukcyjne, enkodery absolutne lub inkrementalne)
• • Pokrycie zewnętrzne dźwigników dostosowane do środowiska, w którym będą pracowały

Siłowniki śrubowe , dźwigniki śrubowe
Rozwiązania dla przemysłu

Podnośniki śrubowe typu SH to proste i ekonomiczne rozwiązanie śruby zamocowanej na wsporniku łożyskowym, które może być z łatwością zabudowane bezpośrednio w maszynie. Ruch obrotowy śruby przemieszcza nakrętkę wraz z elementem maszyny ( np. wózek, stół itp.),  który jest do niej zamocowany.

Podnośniki śrubowe Niasa mogą być napędzane w bardzo prosty sposób, bezpośrednio prze silniki lub motoreduktory w różnych konfiguracjach i szerokim zakresie prędkości obrotowych. Przeniesienie napędu może być też realizowane z udziałem przekładni zębatych lub pasowych.

W porównaniu do systemów z napędami hydraulicznymi lub pneumatycznymi, podnośniki śrubowe wyróżniają się:

• • większą precyzją ruchu i pozycjonowania
• • znacznie większą sprawnością energetyczną, zwłaszcza w podnośnikach ze śrubami kulowymi
• • łatwiejszym i szybszym montażem, ponieważ nie potrzeba elementów peryferyjnych i instalacji ciśnieniowych wymaganych w pneumatyce i hydraulice
• • większą niezawodnością i wytrzymałością, dzięki dużej odporności mechanicznej i prostszej konstrukcji
• • mniejszym rozmiarem przy tych samych możliwościach

Cechy charakterystyczne podnośników śrubowych NIASA:

• • Obciążenie osiowe siłownika od 2,5 kN do 45 kN
• • Ruch postępowy nakrętki zależy od skoku śruby i użytego przełożenia
• • Śruba kulowa lub trapezowa w zależności od wydajności aplikacji, w której ma pracować siłownik
• • Akcesoria mocujące umożliwiające adaptację i przyłączenia siłownika do dowolnego układu mechanicznego
• • dostępne napędy elektryczne – osiowe, równolegle i kątowe motoreduktory
• • materiały i pokrycia zewnętrzne dźwigników dostosowane do środowiska, w którym będą pracowały

W przypadku gdy potrzebują Państwo niestandardowego rozwiązania proszę o kontakt z nami. Inżynierowie z firmy Niasa na  pewna znajda rozwiązanie, które sprosta Państwa wymaganiom.

1 – Obudowa / 2 – Śruba kulowa / 3 – Śruba trapezowa / 4 – Nakrętka kołnierzowa fazowana KGF / 5 – Nakrętka cylindryczna KGM / 6 – Nakrętka kołnierzowa brązowa EFM / 7 – Nakrętka bezpieczeństwa EFM safety / 8 – Kołnierz ze sworzniami KAR / 9 – Kołnierz okrągły BPR / 10 – Osłona mieszkowa FB / 11 – Osłona sprężynowo-spiralna SF / 12 – Pokrętło ręczne VE / 13 – Stopa podporowa SB / 14 – Obudowa ze sworzniami F / 15 – Sprzęgło EK / 16 – silnik elektryczny / 17 – Motoreduktor osiowy / 18 – Motoreduktor kątowy / 19 – Motoreduktor płaski ( równoległy ) / 20 – Przekładnia kątowa 90st

Przykłady aplikacji z podnośnikami śrubowymi NIASA

Rys 1.2 Mechanizm otwierania / zamykania drzwi

Wspornik śrubowy SH20 składający się z Silnika elektrycznego oraz śruby kulowej z 2 przeciwbieżnymi nakrętkami KGF i łożyskowaniem typu SP

Rys 1.3 Mechanizm platformowy przechylająco – pionujący

Złożony z czterech podnośników SH30 połączonych za pomocą wałków synchronizujących GX oraz przekładni kątowych. Mocowanie śrub kołnierzowe typu BPS, nakrętki kulowe KGF. Śruby z osłonami sprężynowo – spiralnymi typu SF. Dodatkowo zastosowano dwa elektromagnetyczne luzowniki, zabezpieczające przez niekontrolowanym opadaniem platformy.

Siłowniki śrubowe , dźwigniki śrubowe
Rozwiązania dla przemysłu

Cechy standardowych przekładni stożkowych.
Kompaktowe wykonanie, precyzyjnie wykonana i  wzmocniona żeliwna obudowa

Przekładnie stożkowe V

Wał wyjściowy pełny / drążony

• • wykonany w tolerancji j6 i H7
• • wyrównanie otworu S/DIN 332/2
• • klin S/DIN 6885/1
• • wpust w wale drążonym w tolerancji JS9
• • rowki dla pierścieni zabezpieczających S/DIN 472/1
• • koncentryczność, współosiowość i gładkość S/DIN 42955
• • materiał C45 / 42CrMo4

Tryby stożkowe

Spiralne zęby dobrane wg procedury Klingenberg i procedury Gleason. Hartowane, z optymalizowaną geometrią.

Łożyska

Standardowo przekładnie stożkowe wyposażone są w łożyska kulkowe. Opcjonalnie mogą być wyposażone w łożyska stożkowe wałeczkowe. Uszczelnione i smarowane zależnie od obciążenia, prędkości i temperatury pracy.

Smarowanie

Smarowanie wysokiej klasy olejem syntetycznym. Opcjonalnie certyfikacja NSF-H1 dla przemysłu spożywczego. Poziom oleju zależy od pozycji pracy przekładni.

Wentylacja

Niezbędna przy temperaturze pracy > 50 st.C. Opcjonalnie filtry napowietrzające / odpowietrzające z zintegrowanym separatorem smaru.

Kontrola poziomu oleju

Opcjonalnie plastikowy wizjer do kontrolowania poziomu oleju.

Uszczelnienie przekładni

Za pomocą uszczelek o-ring oraz kapsli

Uszczelnienie wałów

Promieniowy pierścień uszczelniający wykonany z NBR, VITON lub PTFE. Opcjonalnie z ochorną przed kurzem.

Powłoka

Lakiery na bazie wody lub ocynkowana obudowa

Zastosowanie

Wszechstronnie wykorzystywane w wielu obszarach przemysłu. Modułowy system pozwala na adaptację w dużej licznie aplikacji.

Napęd

Wszystkie przekładnie stożkowe mogą być wyposażone w napęd elektryczny. Silnik asynchroniczny klatkowy lub serwomotor może być zainstalowany za pomocą motoadaptera.

Przełożenia

Standardowe przełożenia: 1; 1,5; 2; 3; 4; 5; 6;

Sprawność

>98% dla standardowej przekładni stożkowej

Poziom hałasu

W zakresie 70 – 85 dB(A) w odległości 1m

Temperatura pracy

Temperatura otoczenia -10 st. C do +30 st. C. Maksymalna dopuszczalna temperatura pracy ( z uwzględnieniem wentylacji w przekładni ) to 90 st.C

ATEX

Przekładnie mogą być przygotowane w wykonaniu przeciwwybuchowym zgodnie z dyrektywą ATEX. W przypadku takich zapytań prosimy o kontakt w celu ustalenia kategorii i grupy wybuchowości.

Tab. 1.1 Konfiguracja przekładni stożkowych typy VH ( z wałem drążonym )

Tab. 1.2 Konfiguracja przekładni stożkowych typy VL ( z wałem pełnym )

Siłowniki śrubowe , dźwigniki śrubowe
Rozwiązania dla przemysłu

Siłowniki śrubowe są często optymalnym rozwiązaniem pod względem technicznym i ekonomicznym aplikacji, w których wymagane jest liniowe precyzyjne i bezpieczne przesunięcie elementu, detalu lub części maszyny. Najczęściej stosuje się je przy obciążeniach od średnich do dużych i średnich  lub wolnych prędkościach przesuwu.

Siłowniki śrubowe NIASA serii F/A  zbudowane są na zasadzie tuby stalowej lub aluminiowej w środku, której porusza się cylindryczny trzpień. Trzpień porusza się poprzez wewnętrzne przeniesienie napędu śruba-nakrętka. Siłownik może być napędzany bezpośrednio przez silnik elektryczny jak również przez motor reduktor lub serwo reduktor a także przez przekładnię pasową.  Obudowa siłownika, szczelnie ochraniająca śrubę przed czynnikami zewnętrznymi takimi jak kurz, wilgoć  atmosfera żrąca, powoduje, że siłowniki śrubowe podołają trudnym zadaniom w środowiskach, w których czynniki zewnętrzne nie pozwalają na kompromis.

Cechy charakterystyczne siłowników śrubowych NIASA:

• • Obciążenie osiowe siłownika od 3,5 kN do 86 kN
• • Wysoka prędkość wysuwu trzpienia siłownika w zależności od skoku śruby oraz użytej przekładni.
• • Śruba kulowa lub trapezowa w zależności od aplikacji, w której ma pracować siłownik
• • Akcesoria mocujące umożliwiające adaptację i przyłączenia siłownika do dowolnego systemu.
• • Zastosowanie przekładni pasowych umożliwiające równoległe do śruby usytuowanie silnika
• • Systemy kontrolne i zabezpieczające ( czujniki krańcowe mechaniczne lub indukcyjne, enkodery absolutne lub inkrementalne)
• • Pokrycie zewnętrzne dźwigników dostosowane do środowiska, w którym będą pracowały

W przypadku gdy potrzebują Państwo niestandardowego rozwiązania proszę o kontakt z nami. Inżynierowie z firmy Niasa na  pewna znajda rozwiązanie przeznaczone które spełni Państwa wymagania.

W porównaniu z systemami hydraulicznymi oraz pneumatycznymi możemy wyróżnić następujące korzyści.

• • Większy zakres ruchu i precyzja przesunięcia
• • Zwiększone bezpieczeństwo poprzez specjalna budowę uniemożliwiającą cofanie się śruby oraz zastosowanie dodatkowych hamulców
• • Wysoka sprawność energetyczna. Szczególnie przy zastosowaniu śruby kulowej i przekładni o niewielkim przełożeniu dla szybkich przesunięć.
• • Prostsza instalacja wymagająca podłączenia tylko medium elektrycznego do siłownika.
• • Większa wytrzymałość oraz rzadsze serwisowanie ze względu na zwartą i sztywna konstrukcję.
• • Modułowa budowa i możliwość pracy w dowolnej pozycji.
• • Łatwiejsza do uzyskania praca synchroniczna kilku dźwigników przy różnych obciążeniach
  • Mniejsze gabaryty przy podobnych wartościach generowanej sił

Możliwości zastosowania siłowników śrubowych elektrycznych:

• podnośniki
• podnośniki nożycowe
• kolumny podnoszące
• systemy podnoszenia pojazdów
• prasy
• regulacja położenia paneli słonecznych
• blokady
• zasuwy nożowe, bramowe
• elementy maszyn pakujących

RYS. 1.1 Elementy składowe siłowników śrubowych NIASA

Rys 1.2 Możliwości konfiguracyjne siłowników śrubowych NIASA

Siłowniki śrubowe , dźwigniki śrubowe
Rozwiązania dla przemysłu

Śruby przetwarzają ruch obrotowy na ruch postępowy lub ruch postępowy na ruch obrotowy. Ten ostatni zależy jednak od typu śruby oraz jej wymiarów.

NIASA oferuje szeroki zakres śrub dla wszystkich typów aplikacji, w tym dla branż tak różnych jak obróbka maszynowa, astronautyka, transport i manipulatory, odnawialne źródła energii, itd.

Śruby NIASA spełniają najwyższe wymogi jakości i niezawodności.

Podstawowy podział asortymentu to śruby kulowe i trapezowe. Śruby kulowe w stosunku do trapezowych wyróżnia:

• • większa dokładność pozycjonowania
• • dłuższy efektywny czas pracy
• • dużo większa sprawność
• • możliwość pracy przy większych prędkościach
• • mniejsze wydzielanie ciepła
• • brak efektu poślizgu lub przyklejania nakrętki

Śruby trapezowe są zazwyczaj rozwiązaniem najbardziej ekonomicznym a ich cechy pozwalają sprostać wymogom wielu aplikacji.

Śruby kulowe

Sprawność

Ponieważ elementem tocznym są kulki poruszające się w rowkach nakrętki i powierzchni gwintu kulowego śruby ze znikomym oporem, wypadkowa sprawność jest bardzo wysoka, nawet do 98%.

Prędkość

W najbardziej odpowiednich warunkach prędkości obrotowe śruby kulowej dochodzą do 3000 lub 4000 obr./min.

Odwracalność

W przeciwieństwie do niektórych śrub trapezowych, śruby kulowe są zawsze odwracalne ( brak samohamujących nakrętek ). Wymaga to stosowania zabezpieczenia przed swobodnym ruchem śruby bądź nakrętki szczególnie w sytuacji montażu pionowego.

Montaż

Śruby kulowe mogą być montowane w dowolnej pozycji, przy czym szczególną uwagę należy zwrócić na możliwe siły poprzeczne. Należy stosować wtedy odpowiednie wsporniki.

Temperatura pracy

Ogólnie temperatura otoczenia dla śrub kulowych powinna zawierać się w przedziale od – 30 st.C do +80 st. C. W szczególnych przypadkach możliwe jest przygotowanie śruby do pracy w wyższych temperaturach. W tej sytuacji prosimy o kontakt z nami.

Powtarzalność

Powtarzalność śruby kulowej odnosi się do zdolności do powrotu na ustaloną pozycję, którą osiągnięto poprzednio w identycznych warunkach pracy. Zależy to od obciążenia, prędkości, przyspieszenia itd. Powtarzalność została określona zgodnie z z normą VDI/DGQ 3441, obecnie powszechnie akceptowalnym standardem do sprawdzania i oceniania obrabiarek.

Klasy tolerancji i możliwe odchyłki

Śruby trapezowe

Śruba trapezowa

Sprawność

Sprawność śrub trapezowych zasadniczo zależy od ich geometrii ( średnica i skok gwintu ) i tarcia wypadkowego pomiędzy śrubą i nakrętką. Z tego powodu smarowanie śruby ma kluczowe znaczenie w celu zachowania znamionowej sprawności. W większości przypadków sprawność śrub trapezowych mieści się w zakresie od 30% do 40%.

Prędkość

Prędkość obrotowa śruby trapezowej jest ograniczana przez jeden następujące czynniki:

• • krytyczną prędkość rezonansową kolumny śrubowej
• • krytyczną prędkość nakrętki / śruby przy której nie następuje wcześniejsze zużycie nakrętki. Zależy ona głównie od materiałów z jakich zostały wykonane śruba i nakrętka, jak ich prędkości i obciążenia jakimi został poddany ten układ.

Odwracalność

Śruby trapezowe nie zawsze są odwracalne. Jedynie te o kącie pochylenia gwintu większym niż kąt tarcia mogą być odwracalne, a więc nie są samohamowne. Sprawność przy zamianie siły osiowej na moment obrotowy jest zawsze mniejsza niż przy działaniu odwrotnym. W aplikacjach pionowych zaleca się mimo to, wyposażenie układów napędowych w luzownik. Pozwala to uniknąć małych przemieszczeń w przypadku wibracji układu mechanicznego lub działania sił bezwładności,

Montaż

Śruby trapezowe mogą być montowane w dowolnej pozycji, przy czym szczególną uwagę należy zwrócić na możliwe siły poprzeczne. Należy stosować wtedy odpowiednie wsporniki.

Temperatura pracy

Temperatura otoczenia dla standardowych śrub trapezowych nie powinna przekraczać 100 st. C

Smarowanie

Smary zalecane dla śrub trapezowych i ich nakrętek są takie same jak dla łożysk rolkowych. W normalnych warunkach oleje nie są stosowane. Przed smarowaniem należy dokładnie oczyścić powierzchnię śruby ze wszelkich nieczystości. Okresy smarowania ustalane są indywidualnie dla każdej aplikacji z uwzględnieniem obciążenia śruby, temperatury pracy oraz prędkości.

Precyzja

Precyzja pozycjonowania śrub trapezowych NIASA wacha się w zależności od ich średnicy oraz skoku gwintu, zazwyczaj powtarzalność pozycjonowania to 100 µm uchybu na 300 mm drogi.