A lichobežník premieňa rotačný pohyb na lineárny pohyb prostredníctvom interakcie medzi jeho špirálovou niťou a zodpovedajúcou vnútorne navlečenou maticou. Tento mechanický princíp je základom mnohých systémov riadenia pohybu, od priemyselných strojov po manuálne zdvíhacie zariadenia. Vďaka jedinečnej geometrii lichobežníka je tento typ olovnatej skrutky obzvlášť vhodná pre aplikácie, ktoré vyžadujú presný, opakovateľný pohyb a silné schopnosti nesúce zaťaženie.
Základný princíp prevádzky
V jadre lichobežníckeho systému oloveného skrutky je skrutkový hriadeľ s profilom závitu v tvare lichobežníka, zvyčajne s uhlom závitu 30 °. Tento hriadeľ sa otáča a matica, ktorá je navlečená tak, aby zodpovedala profilu skrutky, cestuje pozdĺž dĺžky skrutky, keď sa otáča.
Keď sa na skrutku nanáša krútiaci moment:
Špirálové závity riadia maticu pozdĺž lineárnej cesty, podobne ako rampa alebo naklonená rovina.
Rotačný pohyb skrutky je preložený do lineárneho pohybu matice v oboch smeroch v závislosti od rotácie.
Smer a vzdialenosť lineárneho pohybu závisia od dvoch faktorov:
Smer závitu (pravá ruka alebo ľavá ruka)
Olovo alebo ihrisko skrutky (vzdialenosť matice cestuje za revolúciu v skrutke)
Mechanická účinnosť
Lachisoidálne olovené skrutky pracujú na princípe závitového trenia. Boky lichobežníkových nití poskytujú veľkú kontaktnú plochu, čo umožňuje:
Kapacita s vysokým axiálnym zaťažením
Vlastné vlastnosti (v mnohých prípadoch)
Stabilný pohyb s menšími vibráciami
V porovnaní s loptovými skrutkami majú však lichobežné skrutky nižšiu mechanickú účinnosť v dôsledku vyššieho trenia medzi párením. Tento kompromis je prijateľný v mnohých aplikáciách, kde:
Presnosť je dôležitejšia ako rýchlosť
Zaťaženia musia byť držané na mieste bez vonkajších brzdení alebo spojok
Samoliečba
Jednou z kľúčových znakov lichobežníkových olovených skrutiek je ich tendencia k sebaklamovi za určitých podmienok. Kvôli uhlu závitu a trením nebude matica, keď je skrutka stacionárna, matica (pohybuje sa samostatne). Toto je obzvlášť cenné vo vertikálnych zdvíhacích systémoch, kde musí byť záťaž bezpečne na mieste, aj keď je hnací mechanizmus vypnutý.
Materiály a kompatibilita
Trapezoidné skrutky sa zvyčajne vyrábajú z:
Uhlíková oceľ alebo nehrdzavejúca oceľ (pre hriadeľ skrutky)
Bronzové, acetálne alebo iné inžinierske polyméry (pre orechy)
Tieto materiály sú vybrané na riadenie požiadaviek na opotrebenie, trenie a mazanie, čím sa zabezpečuje plynulý lineárny pohyb v priebehu času.
Príklad
Traplezoidálne olovené skrutky sa široko používajú v:
Strojové náradie (pre tabuľky posúvacích a polohy)
Zariadenie CNC (pre pomalé, presné pohyby)
Skrutky a manuálne zdvíhacie mechanizmy
Lekárske a laboratórne zariadenia
Priemyselná automatizácia, v ktorej sa treba vyhnúť chrbta
Záver
Trapezoidné olovené skrutky premieňajú rotačný pohyb na lineárny pohyb interakciou svojich špirálových lichobežníkových závitov so zodpovedajúcou maticou. Systém sa spolieha na geometriu trenia a závitu, ktorý usmerňuje lineárne posun, pričom podporuje vysoké zaťaženie a odoláva chrbta. Vďaka tomu je lichobežné olovené skrutky ideálne pre riadené, presné pohyby v aplikáciách, ktoré uprednostňujú stabilitu a zadržiavanie záťaže pred rýchlosťou alebo vysokou mechanickou účinnosťou.
