Mikä on vakiomaailman olennainen komponentti?

Siirtoteknologiassa palloruuvikko on välttämätön keskeinen mekaaninen komponentti. Se on yleisimmin käytetty siirtoelementti työkalujen ja tarkkamekaanisten laitteiden sekä sen päättyvän tehtävänä on muuntaa pyörivää liikettä suoraksi liikkeeksi. Sen pieni kitkaeste puolestaan tekee palloruuvikoista laajalti käytetyksi erilaisissa teollisuuslaitteissa ja tarkkamekaanisissa laitteissa.

Palaputki koostuu putkista, napaista, teräsputkeista, esilatauksesta, kääntäjästä ja pyyheilylaitteesta. Sen tehtävä on muuntaa pyörivää liikettä suoraksi liikemmeksi, eli vaihtaa tuen liukuvaikutuksesta vierivään vaikutukseen.
Vuonna 1898 ihmiset tekivät ensimmäisen yrityksen lisätä teräsputket napin ja putken välille, muuttamalla perinteisen putken liukuvan koskennuksen vieriväksi koskennukseksi; korvaamalla liukuvan kitkun vierivällä kitkulla, muuntamalla teräsputkien pyörivän liikkeen napissa suoraksi liikemmeksi ja viritelmän akselilliseksi toistuva voimaksi, jotta voidaan parantaa perinteisten putkien huonoa paikannusta ja helppoa vaurioutumista.

Palaputki keksittiin Rudolph G. Boehmiltä Teksastä ja sille myönnettiin Yhdysvaltain patentti vuonna 1929.

Kun palloruuvikoppi käytetään aktiivisen kehonä, riippuva kiertokulma muuntaa ruuvikoppin pyörityksen lineaariseksi liikkeeksi vastaavalla askelmella mukaisesti kyseisen määrityksen mukaan. Passiivinen työaine voidaan yhdistää koppilaatikkoon kautta koppilaitetta, mikä toteuttaa siten vastaavan lineaarisen liikkeen.

Palloruuvikoppi on metallinen, yleensä teräksestä valmistettu, ja se koostuu sisäisesti ruiskutetusta koppilasta ja ruuvista. Koppilan spiraali-ruisku vastaa ruuvien spiraali-ruiskua.

Ruiskuja sisällä, koppilassa sijaitsevina, on lukuisia pieniä kromiterästä valmistettuja palloja. Kun palloilla kiertää koppilassa, ne tarjoavat sujuvan liikkeen alla ruuvien alla. Ohjauslauta tai kierron järjestelmä pitää palloja ja tekee niistä kierrätysreitin kautta koppilaa.

Kun käytetään moottorin kanssa, palloruuvot ovat tehokkaita jopa 90 %. Ne ovat myös erittäin tarkkoja, virhe mahdollisimman pieni muutamien sadasosien tuumaa jalkaa kohti. Monet teollisuudenalat käyttävät palloruuvia tarkkaan hallintaan, mukaan lukien ilmailu-, tietokone-, elektroniikka-, autoteollisuus- ja lääketieteelliset toimialat.

Palluruuvit käytetään myös usein valmistusprosesseissa ja ne ovat yleisiä roboteissa, automatisoituja montajerissä, materiaalin käsittelylaitteistossa, kuljetusalusteissa, konekaluissa, johtojen kontrollissa ja tarkkassa monttelulaitteistossa.

Palloruuvien rakenteessa on ruuvipyyhin ja nuppiin vastaavat spiraaliset upotukset. Pallot vierivät näiden upottujen välissä ja tarjoavat ainoa yhteyden pinnan nupin ja ruuvipyyhin välillä.

Kun viti tai nuppi kiertää, pallot ohjausnokan ohittaa pallojen takaisinkulkujärjestelmään nupin sisään, ja ne kulkeutuvat jatkuvasti toiseen päätekohtaan pallojen nupista. Sitten pallot poistuvat takaisinkulkujärjestelmästä pallojen vitsi- ja nuppi-ketjuun suljetun silmukan avulla uudelleenkäytöntarkoituksiin.

Pallojen nuppi määrittää vitsien kuorman ja palveluelämän. Pallojen nupin kiertoasteiden suhde vitsien kiertoasteisiin määrää, kuinka nopeasti pallojen nuppi saavuttaa väsymisvirheen (kuluneisuuden) verrattuna pallojen vitiin.

Pallojen nupissa on kaksi erilaista pallojen takaisinkulku-menetelmää: ulkoinen kierronkierros ja sisäinen kierronkierros.

Ulkoinen kierronkierros: Pallot palautetaan kierron vastakkaiseen päätekohtaan takaisinkulkuputken kautta, ja pallojen takaisinkulkuputki noustaa yli pallojen nupin ulkopuolelle.

Sisäinen kiertymismalli: Palloja palautetaan läpi tai pitkin nupin seinää, alle pallon upin ulkoreunan.

Sisäisen kiertymismallin on olemassa pyörivä reitti (kuten kuva yllä näyttää). Palloja pakotaan nousemaan yli vinkelin päätyn pylvään kautta palautusjärjestelmän kautta. Tätä kutsutaan ristiriippumattomaksi sisäiseksi palautussysteemiksi. Ristiriippumattomassa pallonupissa pallo tekee pylvään pyöriä vain yhden kierroksen, ja palautusreitti suljetaan pallon ohjausalalla (B) upissa (C), mikä mahdollistaa pallon siirtymisen vierekkäisten raivojen välillä pisteissä (A) ja (D).

Kun pitkä pallopyörremi pyörii korkealla nopeudella, se alkaa vibroida, kun hienoruuden suhde saavuttaa pylvään mittojen luonnollisen harmoniaan. Tätä kutsutaan kriittiseksi nopeudeksi, ja se voi olla erittäin haitallista pallopyörremen käyttöelämälle. (Turvallinen toimintanopeus ei saa ylittää 80 % pyörremen kriittisestä nopeudesta.)

Joitain sovelluksia vaaditaan pidemmätkin pyörähtäväksi akkujen pituudet ja korkeat nopeudet, ja nämä ovat kaikki paikat, joissa pyörivän palloruuvan kokoonpano on tarpeellinen.