วิธีการเลือก Linear Bushing ให้เหมาะสมกับงาน

Linear Bushing เป็นอุปกรณ์ที่นิยมใช้ออกแบบกลไกในระบบเครื่องจักรอัตโนมัติ แล้วเราจะเลือกอุปกรณ์ชิ้นนี้ได้อย่างไร วันนี้ทาง MISUMI Technical เรามีโปรแกรมที่ช่วยในการคำนวณ เพื่อเลือก Linear Bushing ให้เหมาะสมกับงานของเพื่อนๆ เรามาดูกันครับว่า โปรแกรมนี้มีการใช้งานอย่างไร ทั้งหมดนี้หาคำตอบได้ในบทความนี้ 

Linear Bushing คืออะไร

Linear Bushing เป็นชิ้นส่วนอุปกรณ์ในระบบออโตเมชั่น ทำหน้าที่ประคองชิ้นส่วนเครื่องจักรให้เคลื่อนที่ตามแนวแกน มีลักษณะคล้ายกับปลอกท่อใช้สวมเข้ากับเพลา โดยภายในจะมีเม็ดลูกปืนซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานในขณะเคลื่อนที่ เพื่อนๆ สามารถอ่านรายละเอียดของอุปกรณ์ Linear Bushing เพิ่มเติมได้ที่ “Linear Busing Technical Zone” นอกจากนี้ยังสามารถดู ตัวอย่างการใช้งาน Linear Bushing เพิ่มเติมได้ที่นี่

โครงสร้างของ Linear Bushing 

ก่อนเราจะไปดูวิธีการเลือก Linear Bushing  เรามาดูส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์ชิ้นนี้กันครับว่ามีอะไรบ้าง

ซีล (Seal)– เป็นอุปกรณ์ป้องกันฝุ่นและสิ่งแปลกปลอมเข้าไปภายในของ Linear Bushing 
รังเม็ดลูกปืน (Retainer) – ทำหน้าที่กำหนดขอบเขตการไหลของเม็ดลูกปืนภายใน โดยไม่ทำไม่ให้เม็ดลูกปืนไหลไปรวมกันฝั่งใดฝั่งหนึ่งมากจนเกินไป
เม็ดลูกปืน (Ball) – ทำหน้าที่ช่วยลดแรงเสียดทานในการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์
ปลอก (Outer Cylinder) – เป็นอุปกรณ์สำหรับบรรจุ ซีล, รังเม็ดลูกปืน, เม็ดลูกปืน เข้าด้วยกัน

ขั้นตอนการใช้โปรแกรมคำนวณค่าต่างๆ ของ Linear Bushing 

โปรแกรมคำนวณค่าต่างๆ ของ Linear Bushing สามารถคำนวณค่าต่าง ๆ ได้ดังนี้ Basic Dynamic Load Rating หรือค่า C , Working load หรือค่า P และ Rated Life Span หรือ ค่า L เรามาดูกันครับว่า เราจะใช้โปรแกรมนี้หาค่าเหล่านี้ได้อย่างไร

1. เข้าเว็บไซต์ https://th.misumi-ec.com/
2. เข้าไปที่แถบเครื่องมือ “ข้อมูลทางเทคนิค” บนเว็บไซต์ MISUMI
3. คลิกเลือก”โปรแกรมคำนวณอุปกรณ์ในระบบออโตเมชั่น”

4. คลิกเลือก “โปรแกรมคำนวณ ลิเนียร์บุชชิ่ง (Linear Bushing) อย่างง่าย“

5. คลิกเลือก Parameter ที่ต้องการหาค่า ซึ่งในโปรแกรมสามารถเลือกได้ด้วยกัน 3 ค่าดังนี้
   • ค่า C : Basic Dynamic Load Rating(N) คือ แรงที่กระทำในแนวรัศมีซึ่งสามารถรับได้
   • ค่า P : Working Load (N) คือ ภาระโหลดที่สามารถรับได้ของ Linear Bush
   • ค่า L : Rate of Life Span คือ อายุการใช้งานของ Linear Bush สามารถเลือกได้ทั้งเป็นจำนวนระยะทาง (km) หรือจำนวนชั่วโมง (hr) ก็สามารถทำได้เช่นกัน

ตัวอย่าง การหาค่า Basic Dynamic Load Rating ของ Linear Bushing ทำได้อย่างไร

ในการหาค่า Basic Dynamic Load Rating สามารถทำได้ดังนี้

1. เลือก C: Basic Dynamic Load Rating
2. กรอกค่า L : Rated Life Span โดยในตัวอย่างนี้จะคำนวณอายุการใช้งานตามระยะทางของการเคลื่อนที่ของ Linear Bush ในหน่วย กิโลเมตร ในส่วนของการคำนวณโดยการใช้ระยะเวลาเป็นหน่วยชั่วโมง สามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่
3. กรอกค่า P:Working Load
4. เลือกค่าความแข็งและวัสดุของเพลา โดยมีให้เลือกด้วยกัน 2 เกรด
   • 58 HRC – 52100 Bearing Steel เป็นเหล็กที่มีคุณสมบัติ ลดแรงเสียดทานบนตลับลูกปืน (Anti Friction bearing)
   • 56 HRC – 440C Stainless Steel เป็นเหล็กสเตนเลสเหมาะสำหรับใช้ผลิตเครื่องมือผ่าตัด และเครื่องมือวัด
5. เลือกจำนวนของ Linear Bushing ต่อ 1 เพลา โดยสามารถเลือกได้ตั้งแต่ 1 -5 ชิ้น
6. เลือกอุณหภูมิที่ใช้งาน สามารถเลือกได้สูงสุดถึง 120 ℃
7. ใส่ค่า Condition of use (สภาพแวดล้อมในการใช้งาน) โดยมีให้เลือกใช้ดังนี้
   • Low speed with no external vibration (Max 15 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วไม่เกิน 15 เมตร/นาที]
   • Middle range speed with no exerted vibration or impact of considerable force (Max. 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนและแรงกระทำจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วปานกลาง สูงสุดไม่เกิน 60 เมตร/นาที]
   • High speed with no external vibration or impact (Over 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากกว่า 60 เมตร/นาที]
8. เมื่อกรอกค่าครบถ้วนแล้ว โปรแกรมจะแสดงผลลัพท์ของ Basic Dynamic Load Rating ในกรอบสีเหลือง
9. นอกจากนี้ ในโปรแกรมยังได้คัดเลือก Linear Bushing ที่มีคุณสมบัติตรงตามค่าที่ได้จากการคำนวณ ให้กับผู้ใช้งานได้อีกด้วย โดยสามารถดูได้จาก “Misumi Type Number” โดยสามารถเลือกได้ทั้งขนาดในระบบ Metric และขนาดในระบบ Inch รวมไปถึงมีฟังก์ชั่นฟิลเตอร์ สำหรับเลือก Linear Bushing ตามรูปร่าง อีกด้วย
10. ผลลัพท์ที่ได้จากการคำนวณจากข้อ 8 เมื่อรวมกับฟิลเตอร์ในข้อ 9 ก็จะได้รหัสสินค้าที่เกี่ยวข้องในข้อ 10 ดังรูป

ตัวอย่าง การหาค่า Working Load หรือ ค่า P ของ Linear Bush ทำได้อย่างไร

จากตัวอย่างที่แล้ว เราได้ทำการหาค่า Basic Dynamic Load Rating ของ Linear Bushing กันไปแล้ว เรามาดูวิธีการหาค่า Working Load กันครับว่าทำได้อย่างไร

1. เลือก P : Working Load
2. กรอกค่า L : Rated Life Span
3. กรอกค่า C: Basic Dynamic Load Rating
4. เลือกค่าความแข็งและวัสดุของเพลา โดยมีให้เลือกด้วยกัน 2 เกรด
   • 58 HRC – 52100 Bearing Steel เป็นเหล็กที่มีคุณสมบัติ ลดแรงเสียดทานบนตลับลูกปืน (Anti Friction bearing)
   • 56 HRC – 440C Stainless Steel เป็นเหล็กสเตนเลสเหมาะสำหรับใช้ผลิตเครื่องมือผ่าตัด และเครื่องมือวัด
5. เลือกจำนวนของ Linear Bushing ต่อ 1 เพลา โดยสามารถเลือกได้ตั้งแต่ 1 -5 ชิ้น
6. เลือกอุณหภูมิที่ใช้งาน สามารถเลือกได้สูงสุดถึง 120 ℃
7. ใส่ค่า Condition of use (สภาพแวดล้อมในการใช้งาน) โดยมีให้เลือกใช้ดังนี้
   • Low speed with no external vibration (Max 15 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วไม่เกิน 15 เมตร/นาที]
   • Middle range speed with no exerted vibration or impact of considerable force (Max. 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนและแรงกระทำจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วปานกลาง สูงสุดไม่เกิน 60 เมตร/นาที]
   • High speed with no external vibration or impact (Over 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากกว่า 60 เมตร/นาที]
8. เมื่อกรอกค่าครบถ้วนแล้ว โปรแกรมจะแสดงผลลัพท์ของ Working Load ในกรอบสีฟ้า

ตัวอย่าง การหาค่า L หรือ Rated Life Span ของ Linear Bush ทำได้อย่างไร

จากตัวอย่างที่แล้ว เราได้ทำการหาค่า Working Load ของ Linear Bushing กันไปแล้ว เรามาดูวิธีการหาค่า Rated Life Span กันครับว่าทำได้อย่างไร

1. เลือก L : Rated Life Span (**สามารถเลือกหน่วยอายุการใช้งานเป็น km หรือ hr ได้)
2. กรอกค่า P : Working Load
3. กรอกค่า C: Basic Dynamic Load Rating
4. เลือกค่าความแข็งและวัสดุของเพลา โดยมีให้เลือกด้วยกัน 2 เกรด
   • 58 HRC – 52100 Bearing Steel เป็นเหล็กที่มีคุณสมบัติ ลดแรงเสียดทานบนตลับลูกปืน (Anti Friction bearing)
   • 56 HRC – 440C Stainless Steel เป็นเหล็กสเตนเลสเหมาะสำหรับใช้ผลิตเครื่องมือผ่าตัด และเครื่องมือวัด
5. เลือกจำนวนของ Linear Bushing ต่อ 1 เพลา โดยสามารถเลือกได้ตั้งแต่ 1 -5 ชิ้น
6. เลือกอุณหภูมิที่ใช้งาน สามารถเลือกได้สูงสุดถึง 120 ℃
7. ใส่ค่า Condition of use (สภาพแวดล้อมในการใช้งาน) โดยมีให้เลือกใช้ดังนี้
   • Low speed with no external vibration (Max 15 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วไม่เกิน 15 เมตร/นาที]
   • Middle range speed with no exerted vibration or impact of considerable force (Max. 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนและแรงกระทำจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วปานกลาง สูงสุดไม่เกิน 60 เมตร/นาที]
   • High speed with no external vibration or impact (Over 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากกว่า 60 เมตร/นาที]
8. เมื่อกรอกค่าครบถ้วนแล้ว โปรแกรมจะแสดงผลลัพท์ของ Rated Life Span ในกรอบสีน้้ำตาล

ตัวอย่างการแปลงหน่วยอายุการใช้งานจาก กิโลเมตร เป็น ชั่วโมง

ในการคำนวณอายุการใช้งาน นอกจากจะคำนวณเป็นระยะทางการเคลื่อนที่ได้แล้วยังสามารถคำนวณเป็นระยะเวลาได้ด้วยเช่นกัน เรามาดูกันครับว่ามีขั้นตอนการปรับอย่างไรและต้องกรอกข้อมูลอะไรเพิ่มเติมกันบ้าง

1. เลือก L : Rated Life Span
2. ทางด้านขวามือของกรอบ ให้กดลูกศร Dropdown เพื่อเปลี่ยนหน่วยจาก km เป็น hr
3. กรอกค่า P : Working Load
4. กรอกค่า C: Basic Dynamic Load Rating
5. กรอกค่า Ls: Stroke Length (ระยะการเคลื่อนที่จากจุดเริ่มต้นไปถึงจุดที่กำหนดไว้)
6. กรอกค่า n1: Cycle per minute (จำนวนรอบการเคลื่อนที่ขาไปและขากลับในระยะเวลา 1 นาที)
7. เลือกค่าความแข็งและวัสดุของเพลา โดยมีให้เลือกด้วยกัน 2 เกรด
   • 58 HRC – 52100 Bearing Steel เป็นเหล็กที่มีคุณสมบัติ ลดแรงเสียดทานบนตลับลูกปืน (Anti Friction bearing)
   • 56 HRC – 440C Stainless Steel เป็นเหล็กสเตนเลสเหมาะสำหรับใช้ผลิตเครื่องมือผ่าตัด และเครื่องมือวัด
8. เลือกจำนวนของ Linear Bushing โดยสามารถเลือกได้ตั้งแต่ 1 -5 ชิ้น
9. เลือกอุณหภูมิที่ใช้งาน โดยมีให้เลือกตั้งแต่ อุณหภูมิห้อง จนไปถึง 120 ℃
10. ใส่ค่า Condition of use (สภาพแวดล้อมในการใช้งาน) โดยมีให้เลือกใช้ดังนี้
    • Low speed with no external vibration (Max 15 m/min)
      [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วไม่เกิน 15 เมตร/นาที]
    • Middle range speed with no exerted vibration or impact of considerable force (Max. 60 m/min)
      [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนและแรงกระทำจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วปานกลาง สูงสุดไม่เกิน 60 เมตร/นาที]
    • High speed with no external vibration or impact (Over 60 m/min)
      [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากกว่า 60 เมตร/นาที]
11. เมื่อกรอกค่าครบถ้วนแล้ว โปรแกรมจะแสดงผลลัพท์ของ Rated Life Span ในกรอบสีน้้ำตาล

จบไปแล้วนะครับสำหรับบทความ การหาค่า Basic Dynamic Load Rating หรือค่า C , Working load หรือค่า P และ Rated Life Span หรือ ค่า L เพื่อนๆ คงจะได้รับความรู้เกี่ยวกับการคำนวณเบื้องต้นของอุปกรณ์ชิ้นนี้ไม่มากก็น้อย นอกจากนี้ตัวโปรแกรมยังรองรับการแปลงหน่วยจากนิวตัน (N) ให้เป็นหน่วยในระบบอังกฤษ (lbf) ได้อีกด้วย, ในบทความถัดไปเรามาดูกันครับว่า จะมีโปรแกรมคำนวณทางวิศวกรรมตัวไหนที่น่าสนใจที่ทาง MISUMI Technical จะนำมาฝากกันครับ