المزلقة الخطية

أنواع الشرائح الخطية

تساعد الشريحة الخطية في تحريك عنصر في خط مستقيم. بشكل مثالي، تُساعد الشريحة الخطية على أداء حركات قصيرة وخطية. وتُعد الشريحة الخطية مكونًا في الآلات الميكانيكية يوفر حركة في خط مستقيم. ويمكن تصنيفها إلى أنواع مختلفة بناءً على آلية الحركة والتطبيق. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة للشرائح الخطية:

• الشرائح الخطية اليدوية:

  تُشغل الشريحة الخطية اليدوية بواسطة اليد. يُطلب من المستخدم مهارات معينة لتحريك الأجسام بمساعدة بعض المقابض أو الرافعات المدمجة. يُستخدم الناس الشرائح الخطية اليدوية في النماذج الأساسية للكاميرات. وتشمل التطبيقات الأساسية الأخرى الآلات الموسيقية وأجهزة الألعاب، على سبيل المثال لا الحصر.

• القضبان الخطية (الآليات الموازية):

  صُممت القضبان الخطية كآلية موازية في الغالب لتعمل بدون أي قيود. تستخدم هذه القضبان مفاصل دورانية غير محدودة لتحريك جميع الأطراف. تُعد الآليات الموازية ذات منصات متحركة، ما يجعلها عكس الآليات التسلسلية. تُعد الآليات الموازية الخطية دقيقة وثابتة للغاية. تُحقق الشرائح هذه الدقة من خلال تقسيم القوى بين العديد من الأطراف. يُمكن ذلك من استخدام الآليات الموازية في العديد من المهام عالية الدقة.

• الشرائح الخطية اللولبية:

  تُحوّل الشرائح الخطية اللولبية الحركة الدورانية إلى حركة خطية باستخدام مسامير مدفوعة بـِمُثبّت. تُعد العديد من الشرائح اللولبية ذات تصميم خيطي محور. يُتحرك الخيط في خط مستقيم بعد تدوير المسمار. عادةً ما تكون الشرائح بطيئة ولكنها تُمكنها بذل قوى عالية. تُستخدم بشكل أساسي في ماكينات CNC و طابعات ثلاثية الأبعاد.

• الدليل الخطي:

  يدعم الدليل الخطي، والمعروف أيضًا باسم ال ِمُحمل الخطي أو نظام ِمُحور ِالمُحملات، الأحمال ِالمتحركة في اتجاه واحد. يُمكن أن ِتُحقق حركة ِنسبية في خط مستقيم مع ِدعم ِمن ِمُكون آخر. تُصنع ِأدلة ِالمُحملات الخطية بشكل ِدقيق ِلتُحقق ِخطوط ِمستقيمة ِبـِأقل ِاحتكاك ِمُمكن. يتضمن نظام ِالمُحملات الخطية ِمُحورًا و عربة. يوفر ِالمُحور ِمسارًا ِلتُتحرك ِعليه ِالعربة في ِاتجاه واحد. يُعد استخدام الدليل الخطي ِمُمتازًا لأنه ِيُمكنه ِالسماح بـِتحكم ِدقيق ِفي ِالحركة.

• شرائح المُحرك الخطي:

  يُحوّل ِالمُحرك الخطي ِالحركة ِالدورانية ِلمحرك ِالدوران إلى ِحركة ِخطية ِمستقيمة. تُعد ِأنظمة ِالمُحرك الخطي ِعادةً ِذات محرك كهربائي و ِتروس داخلية و ِمُثبّت ِلولبي أو لولب ِ Acme. في بعض الأحيان، ِيمكن ِتحريك ِالمُحركات الخطية يدويًا. تتعاون ِالمكونات معًا لتحريك ِالشريحة ِذهابًا وإيابًا بسلاسة وسرعة. يُدير ِالمحرك بعض الشرائح الخطية، بينما يُصنع ِآخرون يدويًا. تشمل المحركات ِالمُستخدمة في الغالب في الآلات ِمحركات DC و AC و ِالمحركات ِالمُخططة. يُعد ِمحرك الشريحة الخطية ِمُمتازًا ِللحركات ِالدقيقة ِو ِالسريعة.

المواصفات وصيانة ِالشرائح الخطية

بشكل ِعام، ِتكون ِالمواصفات ِالرئيسية ِللشريحة الخطية ِكما يلي.

• قدرة التحميل: تُشير إلى ِالحد ِالأقصى ِلل ِحمولة التي ِيمكن ِللشريحة ِالتحمل، و ِعادةً ِما يُعبّر عنها ِبالكيلوغرام أو ِالجنيه.
• طول ِالسكتة: ِيُصف ِطول ِحركة ِالشريحة، و ِعادةً ِما يُعبّر عنها ِبـِالمليمترات أو ِالبوصات.
• الدقة ِوالتكرار: ِتُشير إلى ِمستوى الدقة ِوالتكرار التي ِيمكن ِللشريحة ِتحقيقها. ِعادةً ِما يُعبّر عنها ِبعدد ِأجزاء ِمن ِعشرة أو ِالميكرون.
• السرعة: ِتُشير إلى ِالحد ِالأقصى ِللسرعة التي ِيمكن ِللشريحة ِتحقيقها، و ِعادةً ِما يُعبّر عنها ِبـِالمليمترات ِفي ِالثانية أو ِالبوصات ِفي ِالثانية.
• نطاق ِدرجة ِالحرارة ِالعاملة: ِتُشير إلى ِنطاق ِدرجة ِالحرارة التي ِيمكن ِللشريحة ِالعمل ِفيها، و ِعادةً ِما يُعبّر عنها ِبـِدرجات ِمئوية أو ِفهرنهايت.
• عمر ِالخدمة: ِتُشير إلى ِعدد ِدورات العمل التي ِيمكن ِللشريحة ِأدائها ِقبل ِالتلف، و ِعادةً ِما يُعبّر عنها ِبـِعدد ِالدورات.
• المواد: ِتُشير إلى ِالمواد ِالمُستخدمة في ِالشريحة، ِبما ِفي ِذلك ِالألمنيوم ِو ِالفولاذ ِالمقاوم ِللصدأ ِو ِالبلاستيك، ِإلخ.
• طريقة ِالتشحيم: ِتُشير إلى ِطريقة ِالتشحيم ِالمُستخدمة ِفي ِالشريحة، ِمثل ِالشحم أو ِالزيت أو ِالتشحيم ِالجاف.

ِتُطلب ِصيانة ِمنتظمة ِللشرائح ِذات الحركة ِالخطية ِلضمان ِأدائها ِالمستقر ِو ِتمديد ِعمر ِالخدمة. ِفيما يلي بعض ِنصائح ِالصيانة:

• التنظيف: ِتنظيف ِالشريحة ِبانتظام ِلإزالة ِالأوساخ ِو ِالغبار ِو ِالمواد ِالملوثة الأخرى. ِيمكن ِاستخدام ِقطعة ِقماش ناعمة أو ِفرشاة مع ِمنظف ِخفيف ِلتجنب ِإتلاف ِسطح ِالشريحة.
• التشحيم: ِضع ِمُزلقًا ِعلى ِالشريحة ِبانتظام ِللحفاظ على ِسلاسة حركتها ِو ِتقليل ِالاحتكاك ِو ِالبلى. ِاختر ِالمُزلق ِالمناسب ِبناءً على ِنوع ِومادة ِالشريحة. ِالشحم ِمُناسب ِللشرائح ِذات الحركة ِالخطية ِالمزودة ِبـِفتحات ِالشحم، ِبينما ِالزيت ِمُناسب ِللشرائح ِالمزودة ِبـِثقوب ِللزيت.
• التفتيش: ِافحص ِالشريحة ِبانتظام ِللبحث عن ِعلامات ِالتلف، ِمثل ِالبلى أو ِالتشوه أو ِالترهل، ِإلخ. ِإذا ِوجد ِأي ِتلف، ِقم ِبـِإصلاحه أو ِاستبداله ِفي ِوقته ِلتجنب ِحدوث ِتلف ِآخر ِلل ِمعدات.
• ِال ِحماية ِمن ِالغبار: ِإذا ِكان ِذلك ِمُمكنًا، ِاستخدم ِأغطية ِمُقاومة ِلل ِغبار أو ِطرقًا ِأخرى ِلمنع ِدخول ِالغبار ِو ِالأوساخ ِإلى ِداخل ِالشريحة، ِما ِيمكنه ِالحفاظ على ِنظافتها ِو ِتقليل ِخطر ِالتلف.
• بيئة العمل: ِحاول ِالحفاظ على ِبيئة ِعمل ِالشريحة ِمستقرة ِو ِتجنب ِالتعرض ِلدرجات ِالحرارة ِالعالية ِو ِالمنخفضة ِو ِالرطوبة ِو ِالغازات ِالمُسببة ِلل ِتآكل ِو ِالظروف ِغير ِالمواتية الأخرى.
• التثبيت: ِتأكد من ِأن ِتثبيت ِالشريحة ِمستقر ِو ِتجنب ِالاهتزاز أو ِالتشوه ِالشديد ِأثناء ِالاستخدام، ِما ِيمكنه ِتقليل ِعمر ِالخدمة.
• ِالحفاظ على ِالتشحيم ِالمناسب: ِاحتفظ ِبـِتشحيم ِمُناسب على ِالمسار ِو ِالشريحة ِلتقليل ِالاحتكاك ِو ِمنع ِالبلى ِالمفرط.

السيناريوهات

تُعد الشرائح الخطية ِمكونات ِمتعددة ِالاستخدامات تُستخدم في ِمختلف ِالتطبيقات ِعبر ِعدة ِصناعات. ِتُشمل بعض ِالسيناريوهات التي ِتُستخدم ِفيها ِالشرائح الخطية ِبشكل ِشائع ِما يلي:

• المعدات ِالطبية:

  ِتُوجد ِالشرائح الخطية ِبشكل ِشائع في ِالأجهزة ِالطبية، ِمثل ِماسحات ِCT و MRI. ِفي ِهذه ِالأجهزة، ِتساعد ِالشرائح على ِتحريك ِجهاز ِالمسح، ِمُضمنةً ِأن ِيُبقى ِالمريض ِفي ِراحة ِأثناء ِالإجراء. ِبالإضافة إلى ِذلك، ِفي ِالروبوتات ِالجراحية، ِتساعد ِالشرائح الخطية ِفي ِتحريك ِو ِوضع ِأدوات ِالروبوت ِبدقة.

• أنظمة ِالتحكم ِفي ِالتقييم:

  ِتُستخدم ِالشرائح الخطية في ِأجهزة ِتشغيل ِالصمامات ِلفتح أو ِإغلاق ِالصمامات ِبدقة. ِتُوفر ِهذه ِالشرائح ِتحكمًا ِدقيقًا ِفي ِالتدفق. ِفي ِحالة ِالمُثبطات، ِتُوفر ِالشرائح الخطية ِتحكمًا ِمُشابهًا ِلفتح و ِإغلاق ِالمُثبطات ِالصناعية ِو ِأنظمة ِHVAC. ِأخيرًا، ِتُستخدم ِالشرائح الخطية ِأيضًا ِفي ِأحزمة ِالتغذية. ِتُعمل ِالشرائح ِكدليل ِلضمان ِأن ِيتم ِتمديد ِو ِسحب ِحزام ِالتغذية ِبشكل ِروتيني ِو ِمُناسب، ِما ِيساعد على ِالحفاظ على ِتدفق ِمنظم ِو ِسلس ِللمواد.

• ماكينات ِمعالجة ِالمواد:

  ِفي ِماكينات CNC، ِتُمكن ِالشرائح الخطية ِالمكينة ِمن ِقطع و ِنحت ِالمواد ِبدقة. ِتُمكن ِالشرائح ِمن ِتحريك ِأدوات ِال ِقطع و ِقطع العمل ِبدقة. ِتُعمل ِماكينات ِالنحت ِبال ِليزر ِأيضًا ِبـِاستخدام ِالشرائح الخطية. ِتُمكن ِالشرائح ِمن ِتحريك ِمجموعة ِال ِليزر ِعبر ِالمادة ِالمُنحتة ِبدقة.

• صناعة ِالبناء و ِالأتمتة:

  ِتُستخدم ِالشرائح الخطية في ِالمُرفعات ِالعمودية ِالأوتوماتيكية. ِتُعد ِالشرائح ِمسؤولة ِعن ِرفع ِالطرود ِو ِالمنتجات ِعموديًا ِعلى ِطول ِمسار ِمُحدد. ِبالإضافة إلى ِذلك، ِتُستخدم ِأيضًا ِفي ِناقلات ِخط ِالتجميع، ِحيث ِتساعد على ِوضع ِقطع العمل ِو ِالمكونات ِبدقة. ِأخيرًا، ِتُستخدم ِالشرائح الخطية في ِتطبيقات ِالروبوتات ِلتمكين ِالحركة ِالخطية ِالسلسة ِو ِالدقيقة ِو ِأفعال ِال ِاهتزاز.

• التصوير ِو ِصناعة ِالأفلام:

  ِفي ِالتصوير ِالفوتوغرافي، ِتُستخدم ِالشرائح ِالصغيرة ِلالتقاط ِلقطات ِإثبات ِديناميكية ِو ِلقطات ِقريبة ِدقيقة ِو ِاستجواب ِالمنتج. ِتُستخدم ِالشرائح ِبشكل ِمثالي ِلالتقاط ِلقطات ِالتتبع ِالسلسة ِمن ِخلال ِتحريك ِالكاميرا ِجانبيًا ِجنبًا إلى ِجنب ِمع ِالموضوع. ِفي ِصناعة ِالأفلام، ِتُعد ِشرائح ِالكاميرا ِمثالية ِلإنشاء ِلقطات ِزمنية ِو ِتقنيات ِسحب ِالتركيز ِالسلسة ِل ِنقل ِالتركيز ِمن ِموضوع إلى ِآخر. ِأيضًا، ِتُستخدم في ِلقطات ِال ِجيب أو ِال ِرافعة ِمن ِموضع ِثابت ِللحصول على ِحركة ِصعودية أو ِهبوطية. ِأخيرًا، ِتُستخدم ِفي ِعربات ِالتصوير ِلإنشاء ِحركة ِسلسة ِجنبًا إلى ِجنب ِمع ِالموضوع، ِمُشابهة ِلقطات ِالتتبع ِالمُصوّرة ِمن ِمسافة ِثابتة ِو ِباستخدام ِكاميرا ِمتحركة.

كيفية ِاختيار ِالشرائح الخطية

• البنية:

  ِسوف ِيُؤثر ِبنية ِدليل ِالحركة ِالخطية على ِطريقة ِعمله. ِتُعد ِعدة ِأدلة ِذات ِبنية ِقضيب و ِكتلة ِتُستخدم ِمُحملات ِل ِتُمكن ِالأجسام ِمن ِالتحرك ِبسلاسة. ِيُمكن ِلهذا ِالتصميم ِأن ِيُحقق ِاحتكاكًا ِمنخفضًا ِو ِسهولة ِالحركة.

• قدرة التحميل:

  ِيُعد ِعاملًا ِمهمًا آخر هو ِكمية ِال ِوزن التي ِيمكن ِللشريحة الخطية ِالتحمل ِعند ِتحركها. ِتُشير ِقدرة ِالتحميل إلى ِالحد ِالأقصى ِلل ِوزن الذي ِيمكن ِدعمه. ِمن ِالمهم ِاختيار ِشريحة ِذات ِقدرة ِتحميل ِتُلبي ِالاحتياجات. ِسوف ِيُمنع ِاختيار ِشريحة ِذات ِقدرة ِتحميل ِمُناسبة ِحدوث ِأي ِتلف ِبسبب ِثقل ِال ِوزن ِالمفرط.

• طول ِالسكتة:

  ِال ِشيء ِال ِمُتعلق ِبـِذلك الذي ِيُفترض ِت ِف ِك ِره هو ِطول ِالسكتة ِللشريحة الخطية. ِهذا ِهو ِالمسافة التي ِيمكنه ِالتحرك ِفيها. ِمن ِالمهم ِالنظر ِفي ِنطاق ِالحركة ِالمطلوب و ِاختيار ِشريحة ِتُوفر ِطول ِسكتة ِمُناسب ِل ِت ِل ِب ِية ِاحتياجات ِالتطبيق ِالمحددة. ِسواء ِكان ِذلك ِلمساحات ِضيقة أو ِلمسافات ِأطول، ِسوف ِيُضمن ِاختيار ِشريحة ِذات ِطول ِسكتة ِمُناسب ِأن ِت ِس ِت ِط ِيع ِت ِح ِقيق ِال ِحركة ِالم ِرغوبة ِبدون ِقيود.

• المحرك:

  ِعند ِاختيار ِشريحة ِحركة ِخطية، ِيُعد ِنوع ِالمحرك ِالمُستخدم ِعاملًا ِمهمًا ِل ِت ِف ِك ِره. ِتُطلب ِمُختلف ِالتطبيقات ِأنواعًا ِمُختلفة ِمن ِالمحركات. ِعلى ِ سبيل ِالمثال، ِتُستخدم ِالمحركات ِالمُخططة ِبشكل ِشائع ِلأنها ِتُمكن ِمن ِالتحكم ِالدقيق ِفي ِالمسافة ِو ِالسرعة. ِومع ِذلك، ِقد ِتكون ِأنواع ِالمحركات الأخرى ِمثل ِمحركات ِالسيرفو ِأكثر ِملاءمة ِحسب ِاحتياجات ِالمشروع ِالمحددة. ِمن ِالمهم ِتقييم ِالمتطلبات ِالمحددة ِلل ِمهمة و ِاختيار ِشريحة ِخطية ِيتناسب ِمحركها ِبشكل ِمثالي ِمع ِما ِهو ِضروري ِلل ِعمل ِبشكل ِصحيح.

ِأسئلة شائعة ِعن ِالشريحة الخطية

س1: ِما ِال ِفرق ِبين ِالدليل الخطي و ِالشريحة الخطية؟

ج1: ِتُعرف ِالمكونات ِالمُستخدمة ِل ِدعم و ِتوجيه ِحركة ِكائن ما باسم ِأدلة ِالمُحملات الخطية، و ِتوجد ِعادةً ِاثنان أو ِأكثر من ِقضبان ِمتوازية و ِعربة ِمتحركة. ِمن ِال ِجانب ِال ِآخر، ِيُشار إلى ِنظام ِحركة ِال ِخطية ِالذي ِيوفر ِحركة ِانزلاق ِباسم ِالشريحة الخطية. ِقد ِتُستخدم ِالشريحة الخطية ِدليلًا ِخطيًا.

س2: ِهل ِيمكن ِللشرائح الخطية ِأن ِت ِح ِقق ِحركات ِدقيقة، ِو ِإذا ِكان ِذلك ِمُمكنًا، ِفكيف؟

ج2: ِيمكن ِللشرائح الخطية ِأن ِت ِح ِقق ِحركات ِدقيقة، و ِت ِف ِعل ِذلك ِمن ِخلال ِمحاذاة ِمسارها و ِمكونات ِعربتها ِبدقة. ِصُممت بعض ِالشرائح الخطية ِل ِحركة ِالتوقف و ِال ِبدء ِمع ِنقاط ِتوقف ِمُنفصلة، ِبينما ِتُمكن ِأخرى ِمن ِالحركة ِالمستمرة. ِقد ِتُستخدم ِالشرائح الخطية ِالدقيقة ِذات ِالمسامير ِاللولبية أو ِأدوات ِالتروس ِو ِال ِترس ِإذا ِكان ِمُطلوبًا ِنظام ِدقة ِعالية.

س3: ِهل ِيمكن ِاستخدام ِالشريحة الخطية ِمع ِأحمال ِثقيلة، ِو ِما ِال ِذي ِي ِج ِب ِاست ِط ِاعه ِعند ِال ِقيام ِب ِذلك؟

ج3: ِتوجد ِشرائح خطية ِصُممت ِل ِحمل ِأحمال ِب ِأوزان ِمُختلفة، ِمن ِالخفيفة ِإلى ِالثقيلة. ِعند ِاستخدام ِحمولة ِثقيلة، ِي ِج ِب ِاست ِط ِاعه ِالنظر ِفي ِقدرة ِالشريحة الخطية و ِطول ِالمسار ِالمطلوب و ِثبات ِو ِصلابة ِالإطار ِالذي ِيدعم ِالشريحة.

س4: ِما ِهي ِمسافة ِالسكتة ِللشريحة الخطية؟

ج4: ِتُشير ِمسافة ِالسكتة ِللشريحة الخطية إلى ِالمسافة ِالتي ِي ِت ِح ِرك ِها ِكائن ما ِخطيًا. ِب ِناءً ِعلى ِح ِج ِمه ِو ِب ِن ِي ِته، ِيمكن ِللشرائح الخطية ِأن ِت ِك ِون ِذات ِمسافات ِسكتة ِقصيرة أو ِمتوسطة أو ِط ِو ِيلة أو ِط ِو ِيلة ِج ِد ًِا.