Los tornillos de la pelota sueltos, no razones de bloqueo automático
En el campo de la transmisión mecánica, los tornillos de bola se usan ampliamente por su alta eficiencia y precisión, pero tiene deficiencias inherentes en el rendimiento de autobout. A diferencia de algunos de los componentes de transmisión que dependen de su propia estructura para lograr el bloqueo estático, el auto-bloqueo de los tornillos de bola a menudo debe depender de dispositivos auxiliares externos, lo que no puede confiar en su propia estructura mecánica para lograr razones auto-bloqueo estables, principalmente de los siguientes dos factores clave.
Primero, desde el punto de vista mecánico: la relación entre el ángulo de fricción y el ángulo de la hélice
Desde el principio mecánico, el tornillo de bola en funcionamiento, su ángulo de fricción es significativamente más pequeño que el ángulo de la hélice. En el proceso de rodar la pelota a lo largo de la ranura de espiral del tornillo, la resistencia generada por la fricción rodante no es suficiente para contrarrestar la fuerza impulsora provocada por la estructura espiral. Cuando el tornillo de la pelota está en un punto muerto o la fuerza externa deja de actuar, la fricción no puede formar un momento de resistencia efectivo para compensar la tendencia hacia abajo generada por el ángulo de la hélice, lo que dificulta mantener la pelota en una posición fija y, por lo tanto, no darse cuenta de la auto-bloqueo. Por ejemplo, en la instalación vertical de escenarios de aplicación de tornillo de bola, si hay una falta de medidas de frenado adicionales, la carga se debió al papel de la gravedad hacia abajo a lo largo del tornillo, que es una realización visual de este principio.
Eficiencia: defectos de bloqueo automático debido a una alta eficiencia de transmisión
La alta eficiencia de transmisión de los tornillos de bola (típicamente hasta 90% - 96%) es una ventaja, pero también es un factor clave en la falta de auto-bloqueo. La alta eficiencia de la transmisión significa que hay muy poca pérdida de energía durante el movimiento y la baja resistencia a la fricción entre las bolas y el tornillo. Cuando el par aplicado externamente desaparece, la fricción residual dentro del sistema no puede proporcionar suficiente par de frenado para detener rápidamente el movimiento de las bolas y bloquearlas en posición. Este fenómeno es particularmente evidente en los equipos de funcionamiento dinámico. Una vez que se interrumpe la fuente de energía, la falta de resistencia de fricción interna se une efectivamente al tornillo de bolas para mantener un estado estacionario, lo que resulta en un desplazamiento no controlado de la carga.
Se debe a las características anteriores, en las aplicaciones de ingeniería reales, especialmente en la transmisión vertical, el mecanismo de elevación y otros requisitos de seguridad auto-bloqueo de los escenarios más altos, si el uso de tornillos de bolas como componentes de accionamiento, debe configurarse adicionalmente con dispositivos de frenado (como frenos servomotores, frenos electromagnéticos, etc.). Estos dispositivos se activan rápidamente cuando el equipo pierde potencia o deja de funcionar, y mediante el bloqueo mecánico o el frenado electromagnético, el movimiento inverso del tornillo de bolas se evita por la fuerza, evitando así los accidentes de seguridad causados por las cargas que caen. Por el contrario, aunque la eficiencia de transmisión del tornillo deslizante ordinario es baja (solo 26% - 46%), la mayor resistencia de fricción hace que tenga una cierta capacidad de bloqueo automático, lo que también explica las diferencias de aplicabilidad de diferentes métodos de transmisión bajo ciertas condiciones de trabajo específicas.
En resumen, las propiedades mecánicas estructurales del tornillo de bola en sí y las ventajas de la transmisión eficiente, decidieron que no tiene una función de auto-bloqueo natural. En el diseño y la selección mecánica, los ingenieros deben considerar completamente esta característica, combinada con los escenarios de aplicación reales para elegir el programa de transmisión apropiado, si es necesario, a través de dispositivos auxiliares externos para compensar la falta de rendimiento de autobout, para garantizar la seguridad y la confiabilidad de la operación del equipo.
