بال اسکرو-BALL SCREW

در قدیم الایام که تکنولوژی بال اسکرو کشف نشده بود ، جهت حرکت و جلو و عقب بردن میز ها و محور ها از سیستم پیچ و مهره استفاده می شد .

از آنجائیکه در اثر حرکتهای لغزشی موجود بین دو سطح پیچ و مهره باعث سایش و خوردگی و در نتیجه لق شدن مکانیزم حرکت می شد ، به فکر افتادند و تغییراتی در نوع دنده های پیچ و مهره دادند و بجای استفاده از پیچ و مهره با سطح مقطع مثلثی ، از پیچ و مهره با سطح مقطع ذوزنقه و تا حدی مستطیلی استفاده کردند . این مدل پیچ و مهره ها هم اکنون نیز در میز دستگاههای فرز و تراش معمولی به وفور به چشم می خورد . از یک طرف باید برای روان کار کردن این سیستم یک لقی مشخصی بین پیچ و مهره بوجود می آوردند و از طرف دیگر به مرور زمان این پیچها نیز سائیده شده و دقت خود را از دست می دادند . پیج وقتی راستگرد می شد ، یک طرف مهره درگیر بود و وقتی چپگرد می شد ابتدا لقی طی می شد تا به طرف دیگر برسد و سپس طرف دیگر درگیر می شد  .  اختراع دیگری سبب شد تا میزان بسیار زیادی از این مشکل حل شود و آن سیستم لید اسکرو بود . در این سیستم ، به جای استفاده از یک مهره ، از دو مهره استفاده می شد و بین دو مهره فنری قرار داشت . این فنر توسط پیچ هایی تنظیم می شد و باعث می گردید در هر صورت دو طرف مهره ها درگیر باشند و با چپگرد و راستگرد شدن ، لقی به حداقل برسد و در جائیکه پیچ خورده شده ، فنر باز شده و خود را تنظیم نماید . سیستم بسیار عالی بود ولی همچنان یک مشکل داشت و آن لغزش سطوح بود . اختراع بال اسکرو این مشکل را حل کرد و دنیایی جدید را در برابر صنعت گشود  . مکانیزم حرکت بال اسکرو همانند حرکت بلبرینگ ها می باشد . در بین سطوح هیچ لغزشی نیست و مبنای حرکت غلتش کامل است . در سیستم پیچ و مهره ، با اضافه شدن نیرو مثلا وزن ، بر طبق فرمول اصطحکاک ، نیرو در ضریب اصطکاک ضرب می شد و نسبتی خطی را به دست می داد یعنی هرچه نیرو بیشتر ، اصطحکاک بیشتر و نیروی مورد نیاز جهت چرخش هم بیشتر می شد . در سیستم بال اسکرو لغزش نیست و غلتش می باشد .

بال اسکرو چیست ؟    

وقتی که شما یک مهره را حول محورش  می چرخانید درجهت محوری اش حرکت می کند چون شیارهای پیچ به طور پیوسته مسیر مارپیچی طی می کنند .

بال اسکرو یک وسیله ی مکانیکی است که حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می کند این اسکرو ها که اشیا را حرکت می دهند یا نیرو ها را منتقل می کنند وسیله ای هستند برای تبدیل نیرو های چرخشی کوچک به نیرو های پرتابی (نیروی فشاری)

در واقع بال اسکرو وسیله ای مکانیکی است برای تبدیل حرکت چرخشی به حرکت خطی با کمترین اصطکاک ممکن. ساختار ظاهری بال اسکرو شبیه یک مجموعه پیچ و مهره است که گوی به عنوان مهره و شافت رزوه شده به عنوان پیچ عمل می کند. شفت رزوه دار مارپیچی، مسیر حرکت ساچمه هایی را فراهم می سازد که قسمت لغزنده بال اسکرو (مهره) بر روی آنها به حرکت در می آید. گوی در بال اسکرو به گونه ای ساخته شده است که امکان چرخش ساچمه ها را در داخل خود فراهم می سازد. به طوری که در مدت حرکت گوی بر روی شفت، ساچمه ها در داخل گوی به گردش در می آیند .بال اسکرو ها از یک پیچ هرز گرد،مهره و ساچمه ها تشکیل شده اند که وجود ساچمه ها باعث می شوند هیچ تماسی بین پیچ و مهره ایجاد نشود.وقتی که مهره را در حول محور خودش می چرخانید آن وقت تا زمانیکه شیارهای پیچ به طور  مداوم در شکل حلزونی خود هستند مهره  در جهت محوری خود حرکت می کند به عبارت دیگر اسکرو یک عضو مکانیکی است که حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می کند. اسکرو ها چیزی را حرکت می دهند یا نیرویی را انتقال می دهند و این یعنی نیروی  چرخشی کوچکی را به نیروی رانشی قوی تبدیل میکنند .

با بهتر قرار گرفتن ساچمه های فلزی بین شفت اسکرو ومهره حرکت خطی هم بهتر انجام می شود در واقع با گذر زمان در اثر اصطکاک ممکن است این جاگیری ساچمه ها در بین شیار ها از حالت ایده ال خود خارج شود بنابراین بحث نیروی اصطکاک  مسئله مهمی است که با یک مثال به توضیح آن می پردازیم .

وقتی شما یک جعبه را روی زمین حرکت می دهید این جعبه هرگز با یک نیروی کم حرکت نمی کند و باید تا حد معینی نیروی وارده به  آن را افزایش دهید که این حد معین همان نیروی اصطکاک دینامیکی است و به محض اینکه نیروی دینامیکی را وارد کنید جعبه شروع به حرکت کردن می کند. در این حالت که جعبه روی زمین است تفاوت بین نیروی استاتیکی و دینامیکی زیاد است و طبیعی است که هر چه جعبه سنگین تر باشد این تفاوت بیشتر هم می شود و این حالت همان sliding contact screw   می باشد ولی اگر از حالت rolling contact screw  استفاده کنید یعنی چند عدد ساچمه زیر جعبه بگذارید آنوقت نیروی بسیار کمتری برای حرکت دادن جعبه نیاز دارید و فاصله بین نیروی استاتیکی و دینامیکی بسیار کمتر می شود و بال اسکرو  ها همین حالت Rolling contact screw   را دارند .