Роликовые рельсовые системы Bosch Rexroth RSHP: когда выбирать вместо шариковых

Роликовые рельсовые системы Bosch Rexroth RSHP — это направляющие для станков, промышленных роботов и общего машиностроения, где нужны очень высокая нагрузка и жёсткость при компактных размерах. Вместо шариков в них работают цилиндрические ролики, поэтому контакт с дорожкой качения линейный, а не точечный. Разбираем, чем роликовые направляющие отличаются от шариковых, какие бывают каретки и рельсы RSHP и как по каталогу выбрать типоразмер, класс точности и преднатяг. Поставку оригинальной продукции Bosch Rexroth выполняет ООО «Альпарк».

Когда нужны роликовые направляющие вместо шариковых

Шариковые рельсовые направляющие хорошо подходят для большинства осей: у них низкое трение и широкий выбор типоразмеров. Но при тяжёлых нагрузках, больших вылетах и высоких требованиях к жёсткости выигрывают роликовые системы:

• линейный контакт ролика с дорожкой даёт большую грузоподъёмность при тех же габаритах и меньший упругий прогиб под нагрузкой;
• одинаковая грузоподъёмность во всех четырёх основных направлениях нагрузки и высокая нагрузка по моментам;
• меньше деформации в зоне контакта — выше точность обработки на станках.

Производитель называет основные области применения: металлорежущие станки, промышленные роботы, общее машиностроение, где необходимы компактные направляющие качения с высокой нагрузкой и жёсткостью в разных классах точности. Для тяжёлого машиностроения предусмотрены отдельные системы повышенной грузоподъёмности.

Исполнения кареток RSHP

Название каретки состоит из трёх букв: ширина (F — фланцевая, S — узкая), длина (N — нормальная, L — длинная, X — сверхдлинная) и высота (S — стандартная, H — высокая). В каталоге представлены форматы FNS, FLS, SNS, SLS, SNH, SLH и сверхдлинная FXS. Фланцевые каретки крепятся сверху и снизу, узкие — сверху.

Грузоподъёмность стандартных кареток

Динамическая C и статическая C0 нагрузки, Н (расчёт на ход 100 000 м; для ресурса 50 000 м значения умножают на 1,23):

Высокие каретки SNH и SLH выпускаются в типоразмерах 25–55 и имеют те же значения, что SNS и SLS.

Каретки для больших нагрузок

В типоразмерах 100 и 125 выпускаются тяжёлые каретки FNS и FLS. Динамическая нагрузка C: у FNS — 461 000 Н (размер 100) и 757 200 Н (размер 125); у FLS — 632 000 и 1 020 000 Н. Статическая C0: у FNS — 811 700 и 1 324 000 Н; у FLS — 1 218 000 и 1 941 900 Н. Сверхдлинная каретка FXS размера 100 имеет C 366 800 Н и C0 792 800 Н.

Рельсы и защита отверстий

Роликовые рельсы бывают стальные и коррозионностойкие Resist CR (твёрдое хромирование, матово-серебристое или чёрное покрытие). Любой рельс сочетается с любой кареткой RSHP, обе боковые грани рельса служат базовыми. Отверстия под крепёж закрывают защитной лентой из нержавеющей пружинной стали (DIN EN 10088), пластмассовыми или стальными заглушками; есть рельсы для монтажа снизу.

Длина рельса одним куском для типоразмера 35 достигает 5 996 мм, для 45 — 5 981 мм, для 55 — 5 936 мм, для 65 — 5 921 мм; более длинные направляющие собираются из нескольких отрезков. Новинка редакции 2021 года — роликовый рельс с контролем температуры.

Классы точности и преднатяг

Точность

Для стандартных стальных систем предусмотрено до пяти классов точности: H (допуск по высоте ±40 мкм), P (±20 мкм), SP (±10 мкм), GP (±10 мкм, подбор по высоте) и UP (±5 мкм). Для тяжёлых систем доступно до трёх классов. Коррозионностойкие Resist CR выпускаются в классах H, P и SP.

Преднатяг

Стандартные каретки выпускаются с классами преднатяга C2 и C3; C1, C4 и C5 — по запросу после анализа рисков. C2 подходит для высоких внешних нагрузок и систем с одним рельсом, C3 — для особо жёстких систем, например прецизионных станков; каретки с C3 бывают только в классах точности P, SP (GP) и UP. Для каретки FNS размера 25 сила преднатяга составляет 830 Н (C1), 2 240 Н (C2) и 3 640 Н (C3). Преднатяг не должен превышать трети нагрузки, а система должна работать с натягом и под нагрузкой.

Условия эксплуатации и смазка

Допустимая скорость до 4 м/с, ускорение до 150 м/с², температура от −10 до +80 °C, кратковременно до +100 °C. Для размеров 100 и 125 скорость ограничена 2 м/с. Смазочные ниппели можно ставить со всех сторон, а специальная форма каналов уменьшает расход смазки; тихий ход обеспечивает продуманный возврат роликов. Для облегчения монтажа каретка надевается на рельс с транспортной оправкой, торцевые уплотнения встроены.

Аксессуары, зажимные и тормозные блоки

К каретке крепятся скребковая пластина, уплотнение FKM, комплекты уплотнений, торцевые смазочные узлы и защитные рукава. Для удержания каретки в заданной позиции и экстренного торможения выпускаются гидравлические (KBH, KWH) и пневматические (MBPS, UBPS, MK, MKS) блоки, а также ручные зажимы HK. Нужные для заказа номера и присоединительные размеры приведены в каталоге на русском языке в разделе «Каталоги».

Обратите внимание: при замене шариковой направляющей на роликовую крепёжные размеры и высота могут отличаться, поэтому узел нужно проверять по чертежам каталога, а не только по названию формата.

Порядок подбора роликовой направляющей

1. Нагрузки и моменты. Определите силы в четырёх главных направлениях и моменты вокруг осей; сравните с C, C0 и допустимыми моментами каретки по каталогу.
2. Ресурс. Табличные значения даны для хода 100 000 м. Если на практике закладывают 50 000 м, значения умножают на 1,23.
3. Типоразмер и формат. Фланцевые каретки (F) крепятся сверху и снизу, узкие (S) — сверху; длинные (L) и сверхдлинные (X) воспринимают большие моменты; высокие (H) нужны при большем расстоянии до основания.
4. Точность и преднатяг. Чем выше класс точности и преднатяг, тем жёстче система; помните, что C3 доступен только в классах P, SP (GP) и UP.
5. Рельс. Выберите длину, вариант закрытия отверстий (лента, пластмассовые или стальные заглушки) и необходимость коррозионной защиты Resist CR.
6. Аксессуары. Скребковую пластину, уплотнение FKM, торцевые смазочные узлы или защитный рукав добавляют по условиям эксплуатации; для удержания каретки на месте подбирают зажимной или тормозной блок.

Такую последовательность удобно описать в запросе — тогда подобрать комплектующие и подготовить предложение можно быстрее.

Как заказать

Укажите типоразмер, формат каретки, класс точности и преднатяга, длину рельса, наличие коррозионной защиты и условия работы. Цены не публикуются: отправьте запрос на zakaz@m2m-system.ru, и специалисты ООО «Альпарк» подготовят предложение по вашей спецификации.