Ci sono alcuni modi per spostare un carico o un'unità in
linea retta, dal punto A al punto B. I sistemi di scorrimento lineari LinearLEAD
motorizzati o motorizzabili sono i dispositivi più comuni.
Sul mercato, i modelli lineari sono diversi a seconda dei
vari tipi di azionamento, come le viti a ricircolo di sfere, i motori lineari e
i sistemi a cremagliera. Tuttavia, l'economicità di un sistema di posizionamento
lineare a cinghia per applicazioni che prevedono velocità elevate, corse lunghe
e cicli di lavoro prolungati è difficile da superare.
Funzionamento commerciale
Gli azionamenti degli attuatori lineari a cinghia, in
particolare per corse più lunghe, sono più veloci, più potenti e meno costosi
degli azionamenti lineari a vite. Tuttavia, gli azionamenti attuatori lineari a
cinghia sono meno efficienti rispetto a quelli degli attuatori lineari avite e la resistenza alla trazione della cinghia ne limita la spinta.
Gli azionamenti a cinghia lineare funzionano meglio in
applicazioni in cui è necessaria una buona ripetibilità ma non necessariamente
una buona precisione. Infatti, la precisione di una vite a ricircolo di sfere
può essere espressa come un totale di X per metro di corsa. Lo stesso non si
può dire di una trasmissione a cinghia perché ci sono diverse variabili che
influenzano la sua efficienza, come l'allineamento delle pulegge e gli alberi
di trasmissione.
Cinghia dentata, com'è fatta?
Da un lato, le cinghie dentate sono piastre piane, con una
fila di denti molto vicini tra loro. Per gli azionamenti lineari la cinghia può
essere fissata o aperta. Ad entrambe le estremità dell'attuatore si trovano le pulegge.
La cinghia è normalmente in neoprene, o poliuretano.
Quest'ultimo materiale è solitamente scelto per la sua longevità e resistenza
all'abrasione. La cinghia è rivestita di nylon e rivestita con cavi in fibra di
vetro, poliestere, kevlar o acciaio. La forma dell'opzione è determinata in
base all'applicazione necessaria; una cinghia con rinforzo in fibra di vetro è
sufficiente per carichi leggeri, per carichi pesanti ed elevate accelerazioni.
I denti del nastro possono avere una forma diversa, a seconda
della velocità, del carico e dei requisiti di precisione. Le forme trapezoidali
sono le più comuni, ma la popolarità delle forme curve sta crescendo sempre
più. Una forma curvilinea permette l'allineamento dei denti, il che consente la
movimentazione di carichi pesanti con nastri più stretti. Il gioco di
inversione in questa forma è molto piccolo.
Caratteristiche di un'unità lineare?
Il carrello, o carrello, è collegato direttamente alla
cinghia, ed è azionato da cuscinetti lineari che possono essere a sfera, a
sfera o a rulli. I cuscinetti a ricircolo di sfere sono i più utilizzati per la
loro elevata rigidità, gli elevati momenti di ribaltamento e non ultimo il loro
basso coefficiente di attrito.
La cosiddetta puleggia motrice è fissata ad un servomotore
in una delle pulegge. L'altra puleggia, viene generalmente chiamata puleggia
folle. Tipicamente un riduttore aiuta il conducente a generare la coppia
necessaria per il compito e a ridurre l'attrito che agisce sul servomotore.
Unità lineari a sbalzo
in un’unità lineare cantilever la cinghia non è un
anello, ma è una cinghia aperta. Ad entrambe le estremità sono fissati i
morsetti di ancoraggio della cinghia. Il carrello stesso ospita la puleggia
motrice e le 2 pulegge folli che fungono da rulli di trascinamento che scorrono
sul dorso della cinghia.
Errori di tensionamento
Una volta montato l'attuatore, il corretto tensionamento
della cinghia è importante per un funzionamento ottimale. Un corretto
tensionamento è importante per prevenire e garantire il corretto funzionamento
del dispositivo lineare.
Durante l'attività, un attrito troppo basso fa vibrare la
cinghia, il che può causare danni al dente o un’eccessiva usura del dente. Una
tensione troppo elevata consente alla cinghia di usurarsi prematuramente. La
tensione viene solitamente applicata alla cinghia spostando la posizione della
puleggia folle o cambiando la posizione della cinghia sotto la piastra di
bloccaggio.