Как устроены и работают роликовые каретки: концентрические и эксцентриковые ролики

Рассказываем о конструкции роликовых кареток, зачем выбирать 4- и 5-роликовые каретки, преднатяг и как правильно подобрать конфигурацию под нагрузку

Роликовые каретки — ключевой компонент направляющих серии COMPACT. Они воспринимают нагрузку и позволяют ей перемещаться по направляющей. Они способны работать в пыльной среде, при внешних вибрациях и температурных перепадах. В основе их конструкции — концентрические и эксцентриковые ролики и их конфигурация в корпусе каретки. Количество роликов в каретке и их взаимное расположение влияют на итоговую грузоподъемность каретки.

Концентрические ролики не имеют смещения установочной оси и поэтому используются только для восприятия нагрузки.

Эксцентриковые ролики — напротив, имеют смещение установочной оси и помимо восприятия нагрузки еще используются для регулировки зазора/преднатяга роликовой каретки в направляющей. Так при монтаже направляющей можно настроить ее жесткость.

При сборке каретки в ее корпус устанавливаются концентрические ролики, которые являют собой жесткую основу каретки в направляющей, и эксцентрики, которые подстраиваются к дорожкам качения с нужным прижимом, пока не исчезнет люфт.

Трехроликовая каретка является базовой в любом типоразмере направляющих. Если в задаче требуется бóльшая грузоподъемность или на каретку действует постоянный во времени крутящий момент, то можно рассмотреть четырех- или пятироликовые каретки в рамках того же типоразмера.

Например, моментная грузоподъемность Mz четырехроликовой каретки в 3 раза больше трехроликовой. А при использовании пятироливокой каретки увеличивается и линейная грузоподъемность: на 19% или 41% в зависимости от направления нагрузки.

Многороликовые каретки — с количеством роликов более трех — стоит рассматривать при консольной нагрузке и когда нужно заменить две каретки одной для большей компактности.

Ролики в корпусе каретки могут располагаться по-разному — от этого зависит грузоподъемность в разных направлениях.

Базовая трехроликовая конфигурация (2 концентрических + 1 эксцентриковый ролик) используется в компактных системах, где важна минимальная длина каретки.

В четырехроликовых каретках ролики могут быть расположены в разных позициях относительно друг друга:

• Смещенная схема (тип, А и B) — эксцентрики стоят в шахматном порядке, такая конфигурация лучше работает при крутящих моментах.
• Симметричная схема — два концентрических и два эксцентриковых ролика расположены напротив друг друга, что дает равномерное распределение нагрузки.

В пятироликовых каретках доступно стандартное расположение роликов, в шахматном порядке. Но также доступно и такое расположение, где только один ролик посередине катается по верхней дорожке качения направляющей, остальные — по нижней. Такая конфигурация увеличивает радиальную грузоподъемность каретки 34%.

Выбор конфигурации — это не только количество роликов, но и их расположение в корпусе каретки. Правильная схема позволяет оптимально распределить нагрузку и добиться нужной жесткости системы перед регулировкой и обслуживанием.

Правильная регулировка преднатяга напрямую влияет на ресурс направляющих и кареток.

• Слишком сильный преднатяг увеличивает трение и ускоряет износ роликов и дорожек качения.
• Слишком слабый преднатяг приводит к люфтам, вибрациям и преждевременному разрушению элементов.

Оптимально настроенная система работает плавно, без излишнего сопротивления, что продлевает срок службы роликовой каретки и направляющей, а также снижает потребность в частом обслуживании.
Благодаря корректной регулировке и поддержанию оптимального преднатяга каретки дольше сохраняют рабочие характеристики и меньше изнашиваются.

При заказе направляющих с установленными каретками мы осуществляем регулировку преднатяга на этапе сборки, на нашем производстве. Если при монтаже направляющей требуется изменить преднатяг или создать люфт, то это возможность сделать с помощью регулировочного ключа и руководства, который представлен в нашем каталоге. После регулировки желательно провести тестовые перемещения под нагрузкой.

Конструкция роликовых кареток COMPACT сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Использование концентрических и эксцентриковых роликов позволяет настроить преднатяг или выставить зазор, а добавление роликов — повысить линейную и моментную грузоподъемность.

Если в задаче требуется выдерживать большие нагрузки или сократить расстояние между каретками — многороликовые каретки станут подходящим решением.

Специалисты ТД «Пуш Пул» помогут рассчитать требуемую конфигурацию под вашу задачу с учетом нагрузок, условий окружающей среды и бюджета.