Ronde rails vs vierkante rails

[DaBit]

Ik heb 0 ervaring met ronde lineaire rails, dus bijvoorbeeld geharde as diameter 30 met van die LM30UU lagers erop. Paar vraagjes:

- Als je enigzins fatsoenlijk spul gebruikt, dus bijvoorbeeld tot HRC63 geharde en geslepen assen en de lineairlagers van SKF/INA/bla, hoe zit het dan met de levensduur? Ik hoor wel eens ooit dat de assen inslijten?
- Tolerantie/speling/soepel lopen/stictie, hoe zit het daarmee? Vergelijkbaar, of veel beroerder?
- Zitten er in die lagers ook kunststof delen voor bijvoorbeeld de omloop van de kogels, of is het enige kunststof de dichtingen aan weerskanten? Zouden die dingen op 150 graden celcius hun werk kunnen doen?

[edit]Met volledig metalen LMxxGA lagers moet die 150 graden probleemloos kunnen[/edit]

[hugo stoutjesdijk]

Waarom geen hardchroom as met sinterbronzen lagers?
https://www.kracht.nl/upload/producten_ ... ructie.pdf
https://www.indi.nl/nl-nl/p/Hardchroom-as-25mm-HAC25
https://www.indi.nl/nl-nl/p/Glijlager-m ... 303520SINT

[benkr]

Ik heb zo'n lagerbus van een prof. merk liggen als donor voor kogeltjes, dat ding ziet er echt stukken beter uit van binnen dan die goedkope Chinese dingen, zijn niet te vergelijken. Ik denk dat je het 1 op 1 kunt vergelijken met de wagentjes op vierkante rails, zelfde constructie.
Deze lagerbus heb ik ooit uit de schrootbak gehaald nadat ze bij ons groot jaarlijks onderhoud hadden gedaan aan de machines, kennelijk had die lagerbus wat speling. Er stonden/staan diverse machines waar ze in zitten, nog nooit iets negatiefs van gezien of gehoord, ook de machine waar de betreffende lagerbus uit kwam had bij mijn weten geen probleem, maar kennelijk zat de speling toch boven een limiet en was dat reden om hem te vervangen.

[DaBit]

Waarom geen hardchroom as met sinterbronzen lagers?

Ja, precies, waarom word dat eigenlijk wel met gevulde kunststoffen gedaan en niet zo vaak met sinterbrons?

Ik denk dat je het 1 op 1 kunt vergelijken met de wagentjes op vierkante rails, zelfde constructie.

Mooi, dat vermoeden had ik al. En slijtage op de assen, hoe zit het daarmee?

(ik ben wat aan het prakkizeren over een eventuele tweede/andere kaboutergestuurde kitspuit. Als ik dat doe dan wil ik alles wat de geometrie bepaalt van staal, en de binnenkant op te stoken tot 150 graden. Vandaar dat ik liever geen kunststof heb.
Bij die kitspuit-dingen is de belasting op de lineairlagering 3x niks en de grote diameter alleen nodig voor de overspanning, maar het aantal kilometers dat ze afleggen is gigantisch)

Die Chinezen maken het kwa prijzen wel weer erg aantrekkelijk moet ik zeggen.
Zou dat na een fatsoenlijke schoonmaakbeurt/eventueel kogeltjes vervangen even goed presteren als Chinese kogelomloopmoeren? Die doen het al een aardige tijd uitstekend op mijn CNC-frees.

[rien1959]

Ik zou niet voor hardverchroomde as gaan. Zo'n as is niet hard en het chroom is al niet veel beter. Neem de geharde assen van lineaire geleidingen (meestal C45) en daarop fosfor brons. Of sinterbrons zo'n hoge temperatuur aan kan is mij niet bekend. Fosfor brons kan het wel hebben. Het wordt wel eens gebruikt als klepgeleiders in (race) benzine motoren.

[serum]

Voor in een verwarmde kamer zou ik denk ik die gesinterde bronsbussen pakken met grafieten inzetstukjes als smering. Of ze in 30mm te verkrijgen zijn? anders een stukje koeling op de aandrijving. Heb je weer een reden om je oude hobby op te pakken, beetje knooien met waterkoeling was je niet vreemd, toch?

denk dat gevulde kunststoffen door hun productie- en transportkosten winnen in populariteit en dat dat de reden van veelvuldig gebruik is.

Als je naar de geometrie kijkt heb vermoed ik dat de slijtage op een ronde as hoger zal zijn dan bij een vierkante rail. Bij een vierkante rail heb je, gezien de overmaatse radi van de rail en het dito contactvlak van de wagen, een groter contactvlak met de kogels en de wagen tav de tegenovergestelde radi bij de ronde as tav de kogels. Maak je er een onderhoudsregel van dat je iedere zoveel uur draaien de assen een paar minuten verdraaid.

[Markus]

Ik heb aardig wat gedaan (en veel verkocht) met ronde geleidingen en lagers, ook met 30mm gehard. Ze zijn ook in Europa goed te krijgen voor weinig geld bij Damen CNC , Dold Mechatronik, Ebay Duitsland,

Ik hoor wel eens ooit dat de assen inslijten

Geharde assen horen niet 'in te slijten' bij normale voorspanning, de meeste ronde lineaire kogellagers hebben geen voorspanning en sinterbrons eigenlijk nooit.

Ik ben ooit afgestapt van sinterbrons voor lineaire bewegingen wegens hinderlijke stick-slip heb toen de KH2030PP en KH1630 PP gebruikt (Chinees) en deze in iets te kleine gaten geperst. Zo heb je voorspanning en het lagerhuis is vrij makkelijk te maken uit aluminium, met een boor en een ruimer.

Als het lekker klemt dan zijn klemringen zoals bij de LM30UU niet nodig er komt ja weinig lineaire kracht op als de boel goed loopt.

Er is ook een standaard 2 gats lagerhuis versie te koop die heet SC30VUU of SC30V-B

Sinterbrons vraagt ook hoge positienauwkeurigheden (paar honderste mm) als je 2 of meer assen parallel wilt gebruiken. Anders gaat de boel klemmen.

Ik heb ook projecten met de KH30-pp van INA en die bevallen goed. Er zijn ook goedkopere Chinese die misschien net zo goed zijn. Die zouden dan KH3050PP moeten heten. De PP suffix betekend dat er kunststoffen afdichtringen zijn om vet binnenboard te houden en rommel buiten.

LM30UU zijn prima lagers (heten eigenlijk LME30UU als je Chinees inkoopt) al is er wel kwaliteitsverschil tussen leveranciers.
Je kunt ook dubbellange versies en versies met een instelbare voorspanning (met zaagsnede) kopen. Er zit zeker kunststof in (veel meer dan bij de KH lagers) , maar lijkt me sterk dat bij 150 graden goede lagers al problemen krijgen met zacht of smelt. Samick uit Korea is volgens mij de originele fabrikant (onderdeel van THK).

Als je helemaal van kunststof af wil dan kan dat wellicht met V Groove track bearings (of U groove pulley bearing) , en een constructie die 2 of 3 stuks op de stang drukken. Die zijn te krijgen met metalen afdichtingen.



Greezt,

Markus

[Linki]

Ik zou gewoon de vierkante geleidingen gebruiken.
Al het kunststof er afhalen, en er een paar zelfgemaakte eindkappen van PEEK oid er opschroeven.
Schrapers kun je in een omkaste 3d printer met een gerust hart weglaten.
Af en toe een vette lap over de rails is voldoende.

Geleidingen bestand tegen deze temperatuur zijn er waarschijnlijk ook wel, maar met een prijskaartje.

[DaBit]

anders een stukje koeling op de aandrijving.

Dat is voor de motoren prima te doen. Hoewel je ook stappenmotoren kunt krijgen die tot 180 graden hun werk kunnen doen, maar ik denk dat de vloeistofkringloop langs de motoren voeren een stuk economischer is. Of een bakje en lucht er doorheen pompen, nog simpeler.
Lineairaandrijving zelf moet ik nog eens bekijken; ik heb nog wat liggen van benkr wat ik eens aan een onderzoekje moet onderwerpen.
Maar de lineairlagering? Rollend of glijdend metaal heeft niet zoveel last van 150 graden. Het zijn de dichtringetjes, retainerclips, kogelgeleidertjes, etc. die het probleem zijn.

Verder is die 150 ook maar een wens. Als dat nou beperkt gaat blijven tot 130 is dat ook geen ramp. 99% van de tijd heb ik de verwarmde kamer 'alleen maar' nodig voor nylon, ABS en PC; grotere delen van dat spul krijg ik nu niet lekker voor elkaar en ik heb spijt dat ik de bouwkamer-verwarming van mijn huidige kitspuit heb laten vervallen in plaats van verbeteren. Het bed een uurtje op 120C zetten helpt, maar niet genoeg.
Maar als ik wat anders bouw dan wil ik 2 onafhankelijke extruders en een hete bouwkamer ook.

beetje knooien met waterkoeling was je niet vreemd, toch?

Ik wil naar +150C, niet naar -150C he?

Als je naar de geometrie kijkt heb vermoed ik dat de slijtage op een ronde as hoger zal zijn dan bij een vierkante rail.

Dat vermoed ik ook, maar wij stervelingen krijgen een vierkante rail niet versleten. Als rond de helft van eeuwig meegaat is het ook prima. En minder ook al, als het maar niet 'irritant vaak' voorkomt.

Ik zou niet voor hardverchroomde as gaan. Zo'n as is niet hard en het chroom is al niet veel beter. Neem de geharde assen van lineaire geleidingen (meestal C45) en daarop fosfor brons.

Valt inderdaad op dat die geleide-assen nooit verchroomd zijn.

Of sinterbrons zo'n hoge temperatuur aan kan is mij niet bekend. Fosfor brons kan het wel hebben. Het wordt wel eens gebruikt als klepgeleiders in (race) benzine motoren.

Maar als sinterbrons of fosforbrons ideaal is, waarom gebruikt 'iedereen' dan lagertjes met kogels?

Ik ben ooit afgestapt van sinterbrons voor lineaire bewegingen wegens hinderlijke stick-slip

OK, duidelijk.

Er zit zeker kunststof in (veel meer dan bij de KH lagers) , maar lijkt me sterk dat bij 150 graden goede lagers al problemen krijgen met zacht of smelt.

Hangt puur van de gebruikte kunststof af. De meeste van die dingen zijn voor +80C of +100C max.
Maar ik zag dus dat er ook van die dingen zijn met puur metalen omloop.

Als je helemaal van kunststof af wil dan kan dat wellicht met V Groove track bearings (of U groove pulley bearing) , en een constructie die 2 of 3 stuks op de stang drukken. Die zijn te krijgen met metalen afdichtingen.

Nee, dat lijkt me niks. In dat soort lagers zit zowiezo axiaal licht speling, want er zit een gewoon groefkoggellagertje in, en ze moeten over elk vuilje heen hobbelen. Het kan best werken, maar ik heb een voorkeur voor reguliere lineairlagers.

Ik zou gewoon de vierkante geleidingen gebruiken.
Al het kunststof er afhalen, en er een paar zelfgemaakte eindkappen van PEEK oid er opschroeven.

Dat plan heb ik ook nog niet afgeschreven. PEEK heb ik, en die eindkapjes met kogelomloopbaantjes stellen zo op het oog niet zoveel voor.

Maar aan de andere kant lijken ze ook niet zo heel veel voordelen te hebben boven ronde geleidingen, behalve dat je met 1 rail wel wegkomt ipv 2 (waarbij die tweede overigens niet even dik hoeft te zijn). Rond tussen de 20 en 30mm dik is stijf genoeg voor 500mm overspanning om verder geen echte 'brug' nodig te hebben, en dat spul kost een stuk minder dan kwalitatief vergelijkbare vierkante geleiding. Iets speling, afwijking en doorzakken mag verder ook best; als je bij de spuitmond 0,1mm afwijking hebt in XY is het allemaal nog wel prima. Z komt wel nauwkeuriger.

Schrapers kun je in een omkaste 3d printer met een gerust hart weglaten.

Misschien een PTFE of hardweefsel ringetje om de ergste brokken tegen te houden (het blijft niet schoon in zo'n kitspuit hoor; na een maandje of wat vind je overal stukjes plastic), maar meer is inderdaad niet nodig.

[Kjelt]

Als je nou de kamer verwarmt en de metalen geleidingen koelt

[DaBit]

Nou, de reden dat ik alles wat de geometrie bepaalt uit staal wil is omdat ik bij de huidige printer constateer dat de boel toch wel vervormt als het op temperatuur komt.
CoreXY plaat uit toolingplate en machineframe van aluminium met een aardige uitzettingscoefficient, daar bovenop stalen geleiderails met een lagere uitzettingscoefficient maakt al een prima bimetaaltje, en om het af te maken mixen we dat ook nog met een brug van carbonvezel waarvan de uitzetting praktisch nul is... Achteraf bekeken toch niet helemaal slim.
In de praktijk is dat allemaal geen probleem omdat de vervorming beperkt en stabiel is en die 3D-printer-software daar zo uitgebreid voor compenseert, maartoch.

Ga ik nou geleidingen koelen, dan trap ik in dezelfde valkuil....

Ik heb nog eens wat over het www zitten grasduinen, maar geharde assen en gekogellagerde lineairlagers lijken toch wel een hele goede optie. Zo zijn die dingen enigzins zelfinstellend en kunnen ze compenseren voor uitlijnfouten bijvoorbeeld. Best praktisch als je de boel op gaat stoken; bij 20 graden is het allemaal recht, bij stabiel 150 graden als alles doorgewarmd is is het ook allemaal recht alleen een beetje groter, maar in de tussentijd is de situatie minder ideaal.

Dan nog een ideetje voor de aandrijving: een doodsimpele tandheugel. Da's ook netjes staal, het levert de gewenste relatief grote spoed en een meter moduul 1 tandlat kost 24 euro. Lijkt ook een zeer economische oplossing te zijn als het benkr-spul niet bruikbaar blijkt te zijn. Dan moet de motor wel mee gaan bewegen en dus extra gewicht op de printkop. Nouja, dat is een acceptabele balans. Het zal ook vast wel herrie maken, maar als je voor een verwarmde bouwkamer gaat dan is die bouwkamer ingepakt in steenwol en is het deurtje dicht, probleem opgelost.

Ik kom er alleen nog niet helemaal achter wat ik mag verwachten kwa nauwkeurigheid en omkeerspeling van dat soort tandheugels. Apex Dynamics specificeert de meest losse klasse 10 als 0,146mm/m maximaal spoedafwijking (en de betere kwaliteit 6 als 34um/m ). Als die dingen zonder specificatie van bijvoorbeeld tandwielen.com ook zoiets doen is dat royaal goed genoeg.
Wat ik aan omkeerspeling kan verwachten bij een tandwieltje met X tanden zonder truukjes te gebruiken zoals een tweedelig tandwiel is echter minder makkelijk boven water te halen. Iemand hier enig idee?

(de catalogus van SDP/SI schrijft er in sectie 14/vanaf pagina 159 wel wat nuttigs over, maar als je de getalletjes niet hebt is het lastig rekenen)

[Markus]

Volgens mij voldoen deze lagers aan je temp spec

https://www.igus.com/product/72

https://www.igus.com/product/9


Niet dezelfde, maar voldoet ook ?

https://www.conrad.nl/p/igus-xfm-3034-2 ... mm-1416640

Waarom een tandheugel, waarom geen Trapezium spil met 2 moeren ?

Greezt,

Markus

[DaBit]

Niet dezelfde, maar voldoet ook ?

Ja, lijkt er wel op eigenlijk. Is best een aardige optie. Scheelt ook een halve kilo tov kogellager-bussen.

Waarom een tandheugel, waarom geen Trapezium spil met 2 moeren ?

Spoed en rendement. Zeg dat je de stappenmotor niet veel harder dan 400-600rpm wil laten draaien omdat je anders in het gebied komt waar die dingen geen koppel meer leveren en je de energie enkel in het accelereren van de rotor aan het stoppen bent, dan heb je bij 300mm/s zo'n 30mm verplaatsing per omwenteling nodig. Beetje meer, beetje minder, dat maakt niet zo gek veel uit. Ik heb gezocht, maar TR12x20 of iets dergelijks is toch amper te vinden.
(Zoiets heb ik trouwens wel liggen van benkr; ik moet alleen nog even kijken van welk materiaal de moeren gemaakt zijn)

Zou je verder al een trapeziumspil vinden met die spoed, dan loop je nog tegen het probleem efficientie aan. In de praktijk ben ik al best blij met 25%, zeker als je de moer voorspant. Met die hoge spoed zal het wel wat beter zijn, maar het komt niet in de buurt van de lage inertie en hoge efficientie van zo'n tandwieltje. Dat compenseert royaal de zuiguitdeduim 500 gram extra bewegend gewicht die je toevoegt door de motor op de slede te plaatsen.
Bij 0,5G acceleratie is dat 2,5N voor de versnelling plus 1,35N voor de frictie van de Igus lagertjes = 3.85N aan lineaire kracht extra. Ga je uit van een 18T moduul 1 tandwieltje dan heb je het over 0,03Nm extra; daarmee krijg je een trapeziumspil niet eens in beweging.

Tweede voordeel: als je 2 extruders op 1 set rails plaatst dan kan die tweede extruder dezelfde tandheugel gebruiken. Dan zijn de extra kosten voor de lineairaandrijving een motortje en 1 of 2 tandwieltjes (mocht je de omkeerspeling weg willen stellen), oftewel amper 2 tientjes.

[hugo stoutjesdijk]

Blijf toch over hardchroomassen doorzeuren. Hydroliekcilinders hebben ook hard verchroomde zuigerstangen.
Maar ik denk dat je daar wel bronzen bussen op moet laten lopen.