Guias de movimento curvilíneo e sistemas rotativos acionados

Projetar guias curvilíneos ou sistemas de atuadores pode ser mais difícil do que projetar sistemas lineares. No entanto, a instalação de tais sistemas pode melhorar o transporte de carga útil e a simplicidade e eficiência do manuseio.

Leslie Lui, Engenheira de Projeto Mecânico | Bishop-Wisecarver Corporation

Neste white paper, discutiremos o tópico de sistemas de trilhos e anéis baseados em roda-guia. No mercado atual, há ofertas mais compactas disponíveis com melhor precisão de posicionamento e opções personalizáveis ​​para posições de transporte de carga do que sistemas de transportadores alternativos para aplicações curvilíneas.

No esforço contínuo para reduzir os custos de produção, uma tendência nas fábricas é agrupar as estações de trabalho de produção o mais próximo possível para minimizar o movimento de material e conservar o valioso espaço físico. Isso significa que os materiais precisam se mover ao longo de caminhos curvilíneos cada vez mais complexos. A maioria dos sistemas de guia e atuador disponíveis comercialmente são projetos lineares e não podem lidar facilmente com caminhos não lineares. No entanto, sistemas de guia e atuador curvilíneos, como sistemas de anel e trilho baseados em roda-guia, estão disponíveis para tais situações.

No coração dos sistemas de anel e esteira baseados em roda-guia estão as rodas-guia com rolamentos ranhurados em V e corrediças de borda em V. As rodas e corrediças têm superfícies de rolamento em V complementares que permitem que os carros equipados com roda-guia deslizem suavemente ao longo das corrediças enquanto resistem ao movimento lateral ou rotacional, mesmo sob altas cargas aplicadas.

Os carros podem seguir caminhos retos ou circulares por meio do uso de segmentos de deslizamento retos e circulares, ou caminhos curvilíneos complexos por meio de uma combinação de segmentos de deslizamento retos e circulares. Em aplicações de movimento rotativo, é possível que as rodas sejam montadas estaticamente e o anel deslize em relação a elas. Alguns sistemas de guia curvilíneos também podem ser convertidos em um sistema acionado com a adição de componentes como articulações do carro, elementos de acionamento e motores.

O anel da roda-guia e as corrediças retas vêm em vários tamanhos de perfil para acomodar rodas de vários tamanhos e capacidades de carga. As corrediças retas também vêm em diferentes comprimentos e as corrediças de anel estão disponíveis com vários raios de curvatura e vãos angulares. Algumas corrediças de anel estão disponíveis com centros ocos ou sólidos, também chamados de discos de anel. Outras opções de deslizamento podem incluir diferentes configurações em V e cremalheiras integradas para atuação por engrenagens de pinhão.

Os projetos de sistema de trilhos e anéis baseados em roda-guia os tornam uma das opções mais resistentes à contaminação e à corrosão disponíveis. As rodas-guia geralmente contêm lubrificação suficiente para durar sua vida útil esperada, possuem vedações permanentes para minimizar a perda de lubrificação e a entrada de detritos. Os componentes do sistema têm formas simples que não retêm detritos e muitos são feitos de aço inoxidável para maior resistência à corrosão.

As formas tradicionais de acomodar guias curvilíneas e projetos de atuadores incluem sistemas de transporte e anéis giratórios. Um sistema transportador de correia é o tipo mais simples de transportador e normalmente contém correias largas enroladas em rolos cilíndricos em uma estrutura. Os motores giram os rolos, o que faz com que as correias transportem a carga apoiada sobre eles. Enquanto os sistemas de transportadores de correia mais simples só podem mover cargas em linhas retas, caminhos curvilíneos podem ser criados montando vários transportadores retos em série em ângulos de deslocamento ao longo do caminho desejado ou usando correias com segmentos articulados interligados, como transportadores de bagagem em aeroportos.

Um sistema de transportador de roletes é semelhante a uma versão de correia, exceto que a correia larga é substituída por uma série de roletes espaçados montados em um sistema de estrutura configurado para seguir um caminho curvilíneo especificado. Os sistemas de transportadores de rolos podem ser acionados por motores acoplados diretamente aos rolos ou por correias intermediárias, ou não acionados, com carga movida por gravidade ou manualmente.

Os sistemas de carrinhos aéreos consistem em sistemas de trilhos curvilíneos montados bem acima do piso, com carros com rodas que penduram sua carga útil embaixo. Os vagões do sistema de carrinhos suspensos podem ser movidos manualmente ou puxados por correntes movidas a motor que correm ao longo dos trilhos. Os anéis giratórios (também chamados de rolamentos da mesa giratória) são essencialmente grandes rolamentos de máquinas que usam grandes quantidades de pequenos elementos rolantes. Isso permite que eles mantenham altas capacidades de carga enquanto fornecem diâmetros internos grandes e pistas de perfil fino. Os anéis giratórios podem ter cremalheiras usinadas em suas corridas para direção direta.