K čemu slouží vodicí linie? Uveďte typy vodících čar?

1. Ministerstvo vědy a vysokého školství Ruské federace, federální státní rozpočtová vzdělávací instituce

vysokoškolské vzdělání „Kazaňský národní výzkum
Technická univerzita pojmenovaná po A.N. Tupolev-KAI”
(KNITU-KAI)
Ústav radioelektroniky a telekomunikací
Ústav radioelektronických a telekomunikačních systémů
“Úvod do odborných činností”
PRŮVODCE TELEKOMUNIKAČNÍCH SYSTÉMŮ
ERMALAEV A.A.
gr.5105
2020 město

2.

Existují dva hlavní typy vodících struktur: čáry v atmosféře (rádiové čáry – RL)
a naváděcí přenosové systémy (komunikační linky).
Rysem rádiových linek je šíření elektromagnetických vln ve volném (přirozeném)
vesmír (vzduch, země, voda, vesmír). Dosah radaru se pohybuje v řádu stovek milionů kilometrů.
Charakteristickým rysem naváděcích telekomunikačních systémů je to, že se v nich šíří signály z
jednoho účastníka (nebo stanice, zařízení) k jinému se provádí pouze prostřednictvím speciálně vytvořených
obvody a cesty tvořící vodicí systémy určené k přenosu elektromagnetických
signály v daném směru ve správné kvalitě.
Komunikační kanály a systémy využívající umělá média šíření (kovové dráty,
optické vlákno) se nazývají drátové. Kabelové včetně venkovního vedení (OHL), kabel
(CL) vedení – elektrické (symetrické SK, koaxiální KK), které mají vodicí systém
tvořené systémy vodič-dielektrika.
Nadzemní vedení a symetrické kabely patří do skupiny symetrických obvodů. Optický
komunikační linky jsou založeny na použití optických vláknových světlovodů jako přenosového média s
různé indexy lomu zabudované do optického kabelu. Vlnovody představují dutinu
kruhová nebo obdélníková trubice vyrobená z vysoce vodivého materiálu.
Kanály a komunikační systémy, ve kterých jsou signály přenášeny otevřeným vzdušným prostorem, se nazývají rádiové kanály a rádiové systémy. Takové systémy používají radioreléové (RRL),
prostoru (satelitní komunikační linky – SL). Rádiová relé se dělí na pozemní RRL,
troposférický (TRL) a ionosférický (IRL). V pozemních radioreléových linkách se retranslace provádí z
pomocí pozemních transceiverových stanic. Troposférické čáry využívají fenoménu rozptylu
ultrakrátké vlny v troposféře. V kosmických (družicových) komunikačních systémech, reléové stanice
instalované na umělých družicích Země

3. Klasifikace vodícího přenosového média

4.

Průvodci telekomunikačních systémů (komunikační vedení) jsou inženýrskou strukturou skládající se z koncových a
středně zpevňující a regenerační
body propojené kabelem
telekomunikační systémy položeny
určitou geografickou trasou, s
nutnost vybavení ochrannými zařízeními proti
vnější vlivy (bleskojistky apod.).
Kabel je kompletní konstrukce skládající se z jednoho
nebo několik vodičů uzavřených společně
stínící, ochranné a jiné krytiny. Na sítích
telekomunikace se v současnosti používají ve velkém množství
množství různých kabelů.

5. Typy kabelů

Moderní komunikační kabely jsou klasifikovány podle řady kritérií:
— účel: elektrický, optický;
— rozsah použití: kmenový (meziměstský), intrazonální (vnitroregionální),
městské telefonní kabely, venkovské kabely, kabely pro připojení vedení a vložek atd.;
— podmínky instalace a provozu: pod zemí, pod vodou, nad zemí a kabely,
uložené v telefonních kanalizacích atd.;
— spektrum vysílaných frekvencí: nízkofrekvenční (do 12 kHz) a vysokofrekvenční (od 12 kHz)
a výše);
– materiál a forma izolace: trubková ve formě papírové pásky, porézní papír,
cordel – cordel je umístěn spirálovitě na vodiči a pásce, která je aplikována
na vrchu kordelu, může být porézní nebo ze souvislé vrstvy pěny, pevná
polyethylen, atd.;
– typ ochranných granátů a pancéřových krytů: náboje mohou být kovové,
plast, kov-plast. Pancéřové kryty jsou vyrobeny z ocelových pásů
(pro podzemní instalaci), vyrobené z kruhových ocelových drátů (pro ochranu proti tahu
úsilí).
– druh kroucení izolovaných vodičů do skupin

6.

— kabely s krouceným párem, dvojitým krouceným párem,
— čtyřnásobné (hvězdové) kroucené kabely: jedno-čtyřnásobné (1 x 4), čtyři čtyřnásobné (4 x 4),
sedm-čtyři (7 x 4),
– svazky kabelů – skupiny kabelových žil jsou stočeny do svazků po 10, 25, 50,100, XNUMX skupinách, po kterých
svazky, zkroucené dohromady, tvoří jádro kabelu;
– vrstvené kroucení – skupiny jsou uspořádány v postupných soustředných vrstvách,
překrývající jeden na druhém na vrchol centrálního. V tomto případě musí mít sousední vrstvy
vzájemně opačné směry kroucení.
– vícesměrný zákrut nebo zákrut SZ – směr zákrutu se periodicky mění a
každá následující část kabelu je zkroucena v opačném směru, než ve kterém
předchozí část byla překroucená.
– provedení a vzájemné uspořádání vodičů: symetrické a koaxiální

7.

Je logické si představit přenosový systém obsahující naváděcí systém (NS)
zobecněné schéma
NS je ovlivněna rušením v cestě přenosové soustavy;
zkreslení. Proto:

8.

Rušení působící na NS se dělí na vnější a vnitřní. Způsobeno vnější rušení
vystavení elektromagnetickým polím třetích stran. Vnitřní rušení je způsobeno akcí
elektromagnetická pole sousedních vodičů ve vodicím systému (nebo vzájemné
vlivy). Téměř ideálním vodícím systémem je vláknový světlovod,
protože na něj nemají vliv vnější pole a ve světlovodu nedochází k vzájemným vlivům.
Vodicí systém je souvislá délková struktura, která vede
šíření elektromagnetické energie v daném směru, tj. mající
vlastnosti channelingu. Rozhraní mezi médii s různými
elektrické parametry

K pohybu pohyblivých částí obráběcích strojů, měřicích přístrojů, robotů a dalších různých zařízení se používají různé typy vodítek, která jako jeden z hlavních konstrukčních prvků do značné míry určují jejich možnosti a technickou úroveň. V současné době se v moderních kovoobráběcích strojích používají tyto typy vedení: kluzné, valivé, hydrostatické, hydrodynamické a aerostatické. Hydrostatická, hydrodynamická a aerostatická vedení se u strojů pro všeobecné použití používají extrémně zřídka, protože mají řadu nevýhod, které do značné míry souvisí se složitostí jejich konstrukcí. Aerostatická vodítka mají navíc další podstatnou nevýhodu – velmi nízkou tuhost. Hydrostatická vedení se používají hlavně u těžkých a supertěžkých obráběcích strojů.

Dnes konstrukce mnoha vyráběných kovoobráběcích strojů využívají kluzná a valivá vedení (více než 95 %).

Vodítka pro obráběcí stroje musí splňovat následující požadavky:

• přesnost pohybu, přesnost polohování;
• trvanlivost zachování přesnosti;
• rovnoměrnost pohybů při nízkých rychlostech, tzn. žádné skoky;
• nosnost;
• vysoká odolnost proti opotřebení;
• vysoká tuhost;
• žádné vibrace;
• nízké třecí síly;
• udržovatelnost;
• vysoká tlumicí schopnost.

V minulosti, po dlouhou dobu, kdy se maximální rychlost pohybu součástí obráběcích strojů pohybovala v rozmezí 10. 15 m/min, se kluzná vedení úspěšně vyrovnávala s požadavky na ně kladenými. Poté pro dosažení vyšší přesnosti a rychlosti pohybu jednotek (až 25. 30 m/min) byla posuvná vedení neustále vylepšována. Zlepšení spočívalo především v nanášení povlaků z různých materiálů (bronz, textolit, fluoroplast atd.), které umožnily eliminovat „skoky“ v režimech start-stop, snížit ztráty třením a výrazně zvýšit rychlost pohybu jednotek při zachování vysoká tlumicí schopnost. V základních částech stroje (lože, vozík) byly použity pásy z legované oceli, k nim mechanicky připevněné, kalené na vysokou tvrdost. Jako maziva byly použity vysoce kvalitní oleje s protiskluzovými vlastnostmi. Všechna tato opatření při použití konstrukčních řešení, kdy se součásti v sestavách vzájemně klouzaly, umožnila dosáhnout určitých výsledků, zatímco technické vlastnosti strojů nejen neklesly, ale do určité míry se zvýšily.

Pro další zlepšování řady technických vlastností obráběcích strojů při použití kluzných vedení však nastala určitá hranice, kdy je další růst takových ukazatelů strojního vybavení, jako je přesnost a rychlost pohybu, nemožný. Již u strojů, kde byly vyžadovány přesné malé nastavovací pohyby jednotek s diskrétností do 0,001 mm, bylo při použití kluzných vedení velmi obtížné dosáhnout pozitivních výsledků kvůli pohybu stick-slip. Proto se pro dosažení požadované přesnosti začala u takových strojů používat valivá vedení. Konstrukčně byly nejprve vyrobeny ve formě integrovaných prvků (vodicích ploch) strojních celků s kuličkovými nebo válečkovými valivými tělesy a poté ve formě tzv. klínů. K řešení problémů s dosahováním přesnosti polohování součástí kovoobráběcích strojů do 3. 5 mikronů a vyšší, s diskrétními pohyby do 0,1 mikronu, stejně jako jejich rychlost pohybu – až 60. 100 m/min a vyšší byla vyvinuta a uvedena do výroby kolejová vedení (RNA).

V posledních 20-25 letech se v moderních obráběcích strojích, zejména v CNC strojích, kde je vyžadován přesný a dynamický lineární pohyb součástí, široce používají valivá kolejová vedení. V současné době řada zahraničních i tuzemských výrobců používá RNA v konstrukcích obráběcích strojů s nepříliš vysokými charakteristikami z hlediska přesnosti a produktivity, navíc se RNA někdy používá i v univerzálních ručně řízených strojích. Pokusme se pochopit důvody pro to.

Porovnání kluzných a valivých vedení

Mezi výrobci obráběcích strojů, někdy i mezi konstruktéry, se často vedou zuřivé debaty o tom, jaký typ vedení je ještě lepší používat v kovoobráběcích strojích – posuvné nebo valivé? Někteří v těchto debatách považují určité charakteristiky za hlavní, jiní se zaměřují na důležitost jiných ukazatelů. Abychom byli spravedliví, je třeba okamžitě poznamenat, že v zásadě má každé podnikání v každém případě své klady a zápory, hlavní věcí je vždy se rozhodnout, jak je co nejlépe využít k dosažení vysokého výsledku. Začněme popořadě.

Při porovnání technických vlastností kluzných vodítek a kolejnicových vodítek stojí za to zdůraznit tyto hlavní výhody:

• menší ztráty třením;
• vyšší přesnost instalačních pohybů;
• vyšší přípustná rychlost pohybu, stejně jako vysoké zrychlení;
• žádné mezery, předpětí;
• zvýšený zdroj;
• vysoká udržovatelnost;
• konkurenční náklady.

Kluzná vedení mají mezeru v rozmezí od 10 do 30 mikronů, v závislosti na velikosti strojů a velikosti vzájemně se pohybujících vodicích částí. Přítomnost takové mezery při určitých hodnotách působících střídavých zatížení může vést ke vzniku vibrací. Valivá kolejnicová vedení určená pro použití v obráběcích strojích jsou vyráběna bez vůle – s různými hodnotami předpětí. Volba RNA podle tříd předpětí závisí na velikosti a povaze zátěží vznikajících při jejím provozu. Vedení s lehkým předpětím se používají s konstantním směrem zatížení a drobnými rázy, se středním – se středním střídavým zatížením, při zajištění vysoké tuhosti systému, s vysokým – s vibracemi a rázy, s velmi vysokou tuhostí systému.

Valivá kolejnicová vedení mají nejlepší výkonnostní charakteristiky, jako jsou: dlouhá životnost a vysoká údržba. Dlouhá životnost je zajištěna díky tomu, že všechny hlavní prvky RNA (kolejnice, vozíky, valivá tělesa) jsou vyrobeny s vysokou geometrickou přesností z vysoce legované kvalitní oceli s velmi vysokou tvrdostí a také použitím účinné mazací systémy a čističe škrabek. Vysoká udržovatelnost je důležitou výhodou valivých kolejnicových vedení. V případě výměny opotřebovaných RNA za nové se pracnost opravných prací řádově snižuje ve srovnání s obnovou kluzných vedení. Při použití strojů s RNA lze jejich větší opravy provádět bez demontáže z místa instalace a bez dodatečných nákladů spojených s dopravou do specializovaných opraváren.

Při porovnávání a analýze nákladů bychom si měli všimnout vysoké konkurenční schopnosti RNA. Samozřejmě, když porovnáme náklady na výrobu jednoduchých kluzných vedení, která jsou vyrobena integrálně s rámem nebo vozíkem, s náklady na rolovací kolejová vedení, musíme připustit, že řešení využívající RNA bude dražší. Tato nejlevnější verze NS má však také nejnižší technické vlastnosti. Kluzná vedení z ocelových pásů mají vyšší technické vlastnosti, především z hlediska rychlosti a přesnosti pohybu. A zde se takové NS cenově blíží ceně RNA a někdy mohou být jejich náklady vyšší. Protože pro montáž ocelových tyčí i vodících kolejnic je nutné opracování odpovídajících povrchů na lůžkách a dalších strojních součástech a náklady na výrobu samotných tyčí z vysoce kvalitní oceli se někde rovnají ceně kolejnice průvodci.

Existuje však několik technických vlastností, ve kterých jsou valivá kolejová vedení horší než kluzná vedení. Jsou to především nosnost, tuhost a tlumicí schopnosti. Hlavním důvodem pro tyto uvedené výhody posuvných vedení oproti kolejovým vedením je to, že v NS dochází ke kontaktu mezi pracovními povrchy podél povrchu a v RNA – podél bodu pro kuličková vedení a podél linie pro válečková vedení.

Nejprve analyzujme míru vlivu na stabilní provoz kovoobráběcích strojů takovými vlastnostmi vedení, jako jsou: tuhost a tlumicí schopnosti. Zde je třeba připomenout, že zhruba před 50 lety vývojáři obráběcích strojů při své práci často používali zkratku AIDS, a to vůbec nesouviselo se známou nemocí. AIDS je zkrácený název pro systém: Stroj, Zařízení, Nástroj, Část. Právě vlastnosti systému AIDS souhrnně ovlivňují stabilitu zpracování dílů na obráběcích strojích. Při porovnávání hodnot tuhosti součástí různých obráběcích strojů je třeba poznamenat, že v mnoha konstrukcích strojů existují místa, jejichž tuhost je výrazně menší než tuhost vedení. Například u soustruhů byl vždy nejslabším článkem z hlediska tuhosti koník s kuličkovými a válečkovými ložisky v pinole nebo otočném středu. Navíc je nutné počítat s tím, že u soustruhů, zejména velkých s vodorovným uspořádáním, je hmotnost obrobku někdy řádově větší než řezné síly, které jsou vnímány vedením stroje. A značnou část hmotnosti obrobku odebírá nejslabší článek stroje – koník. Tuhost kluzných vedení, která je někdy o řád vyšší než tuhost ostatních součástí stroje jako celku, nečiní stroj absolutně ani dostatečně tuhým.

Moderní konstrukce valivých kolejových vedení mají velmi vysokou nosnost. Válečková lineární vedení oproti kuličkovým snesou vyšší zatížení (v průměru 1,5x více), proto jsou vhodnější pro použití na obráběcích strojích středních a velkých velikostí. Například válečkové regály s prodlouženými vozíky vyráběné TNK mají následující hodnoty základních dynamických zatížení:

• 35 standardní velikost – 87,9 kN;
• 45 standardní velikost – 139 kN;
• 55 standardní velikost – 210 kN;
• 65 standardní velikost – 372 kN;
• 85 standardní velikost – 497 kN;
• 100 standardní velikost – 601 kN;

V současné době vyrábí poměrně velký počet společností na světě velmi široký sortiment kuličkových a válečkových kolejnicových vedení. Rozmanitost provedení RNA umožňuje jejich použití nejen v obráběcích strojích, ale v mnoha různých dalších průmyslových produktech.

Konstrukční vlastnosti vyráběných kolejových vedení

Shrneme-li srovnání, je třeba konstatovat, že moderní konstrukce valivých kolejnicových vedení jsou v mnoha charakteristikách lepší než kluzná vedení. RNA proto v poslední době našly široké uplatnění nejen v přesných a vysokorychlostních CNC strojích, ale také v konvenčních strojích – od relativně malých rozměrů až po velkorozměrové stroje pro různé účely.

Rychlí lidé vítězí

S řadou výhod a výhod jsou nyní valivá kolejnicová vedení hlavním typem vedení pro mnoho dalších průmyslových výrobků. Dnes jsou kuličková a válečková kolejová vedení široce používána v řadě průmyslových odvětví: v různých průmyslových zařízeních; technologická zařízení pro elektronický průmysl; doprava; letecké technologie a zbraně; konstrukce; lékařské vybavení; měřicí přístroje a mnoho dalších produktů pro obyvatelstvo a průmysl.

Použití valivých kolejových vedení v různých strojírenských výrobcích nám umožňuje dosáhnout nejvyšší rychlosti a přesnosti pohybu součástí a mechanismů. Právě tyto dva hlavní ukazatele přispěly k tomu, že se RNA začala používat v mnoha různých produktech. Poptávka po kolejových vedeních vykazuje každoročně pozitivní dynamiku. Je to dáno jak růstem výroby nového různého vybavení, tak i výrazným nárůstem objemu prací na opravách a modernizacích starého vybavení pomocí RNA.

Snad se v budoucnu objeví další konstrukční řešení a nové materiály, které umožní dosahovat vyšších výsledků v rychlosti a přesnosti pohybů strojních součástí a mechanismů. Jisté je ale jen jedno: valivá kolejová vedení se v budoucnu budou stále více používat nejen v obráběcích strojích, ale i v jiných průmyslových výrobcích a nakonec z velké části nahradí kluzná vedení, stejně jako kdysi kluzná ložiska v nápravě skříně železničních vozů byly nahrazeny kuličkovými ložisky.

Přečtěte si články o problémech domácího průmyslu obráběcích strojů a způsobech jejich řešení na našem webu: machine-expo.ru v podsekci „Recenze“ v sekci „Novinky“. Pište komentáře, budeme rádi za zpětnou vazbu od vás!