Sedia untuk dipasang dan mampu menanggung beban tinggi
Syarikat Bornemann Gewindetechnik telah menghasilkan gelendong dan nat berbenang selama lebih daripada 25 tahun untuk hampir semua sektor industri. Fokus utama pengeluaran ialah pembuatan pemacu benang trapezoid yang sedia untuk dipasang, terdiri daripada gelendong dan set nat untuk sistem pengangkatan beban berat – seperti yang digunakan dalam sistem pengangkat untuk kenderaan rel, dalam pembinaan teater dan pentas, serta dalam pembinaan mesin khas.
Bagi pemacu skru pengangkat yang beroperasi di bawah beban tinggi dan mencapai tekanan permukaan melebihi 20 Newton setiap milimeter persegi serta berfungsi dengan kelajuan lilitan yang sangat rendah, pelinciran berterusan pada sisi benang yang menanggung beban adalah amat penting. Ini kerana pelinciran yang tidak mencukupi akan menyebabkan peningkatan haus, penghasilan haba yang berlebihan serta kesan tidak diingini seperti stick-slip (gelinciran tersekat).
Kesan Stick-Slip
Kesan Stick-Slip (daripada bahasa Inggeris: stick = melekat dan slip = tergelincir), yang juga dikenali sebagai kesan geseran-lekat, menerangkan pergerakan tersentak-sentak antara dua pepejal yang bergerak antara satu sama lain. Kesan ini berlaku apabila geseran statik lebih besar daripada geseran gelinciran. Ini boleh mencetuskan getaran dalam sistem tribologi tertentu, yang kemudiannya dipancarkan sebagai bunyi oleh permukaan yang mampu beresonans. Kesan ini selalunya hilang apabila kedua-dua permukaan yang bergeseran dipisahkan oleh bahan antara seperti pelincir. Dalam aplikasi teknikal, kesan stick-slip lazimnya tidak diingini. Kesan negatifnya boleh diperhatikan, antara lain, pada galas, panduan dalam teknologi linear atau pada gelendong berbenang dalam teknologi pengangkatan. Bunyi seperti pintu yang berkeriut, bunyi geseran kuat kereta api ketika melalui selekoh, atau pengelap cermin kereta yang bergetar adalah contoh umum akibat kesan ini.
Ralph Wuertele, Pengurus Kejuruteraan Aplikasi di Klüber Lubrication, berkata:
“Terutamanya dalam sistem pengangkatan beban berat, pelincir yang tidak sesuai boleh dengan mudah membawa kepada keadaan pelinciran tidak mencukupi, yang menyebabkan peningkatan haus dan akhirnya kegagalan awal sistem.” Kerap kali, punca kegagalan juga berpunca daripada reka bentuk gelendong itu sendiri. Ketiadaan takungan pelincir pada sisi benang yang menanggung beban menyebabkan pelincir yang digunakan tidak kekal di tempatnya apabila profil nat meluncur dengan tekanan permukaan tinggi ke atas gelendong. Sama ada pelincir ditekan keluar dari sisi atau ditolak ke hadapan nat. Dalam kedua-dua kes, berlaku pemutusan filem pelincir, yang pada awalnya mengakibatkan peningkatan suhu dan kesan stick-slip – dengan bunyi yang kadang kala sangat bising – dan dalam jangka panjang boleh menyebabkan kerosakan serius pada pemacu benang.
Pelarik, penggolekan atau wirbel?
Pemacu benang boleh dihasilkan melalui pelbagai kaedah pembuatan. Pelarik benang serta pengilangan benang ialah kaedah yang, atas sebab ekonomi, kini jarang digunakan untuk pemacu benang yang disebutkan. Dalam proses penggolekan atau pengwaltsan benang, gelendong benang dihasilkan melalui pembentukan sejuk tanpa pemesinan. Kaedah pembuatan ini sememangnya ekonomik, namun disebabkan kos alat dan penyediaan yang sangat tinggi, ia biasanya hanya digunakan dalam pengeluaran besar-besaran. Selain itu, gelendong benang yang digolek memudahkan berlakunya pemutusan filem pelincir disebabkan permukaan sisi benang yang sangat licin. Benang trapezoid yang dihasilkan secara penggolekan mempunyai mutu permukaan sisi yang terlalu tinggi akibat proses ubah bentuk semasa penggilapan cap atau penggilapan tekan – dan permukaan tersebut juga tidak mempunyai takungan pelincir. Ini boleh menyebabkan kesan stick-slip yang disebut di atas, atau pemutusan filem pelincir antara gelendong dan nat.
Hujah yang sering dikemukakan mengenai jangka hayat lebih lama bagi gelendong benang yang digolek juga tidak dapat disahkan. Bukti ini telah diberikan oleh syarikat Wirths-Werres melalui satu ujian ketahanan berterusan. “Gelendong benang yang dihasilkan melalui proses wirbel menunjukkan hanya kesan haus yang minimum walaupun selepas banyak jam operasi,” jelas Christian Zahn, juruteknik reka bentuk di Wirths-Werres. Menurut Christian Zahn, tekanan yang terhasil dalam bahan melalui proses penggolekan juga sering menyebabkan kerja susulan yang memakan kos tinggi. Dalam proses wirbel, alat wirbel untuk pembuatan benang gelendong terdiri daripada gelang wirbel yang dipacu bersama satu set alat profil. Ia berfungsi dalam apa yang dikenali sebagai potongan selubung, kerana bahan kerja berputar di dalam gelang alat ini semasa pemprosesan.
Potongan selubung bermula pada diameter luar dengan ketebalan dan kedalaman serpihan 0 dan meningkat secara berterusan sehingga mencapai ketebalan dan kedalaman serpihan yang dikira, atau kedalaman benang, sebelum kembali kepada 0 apabila keluar dari bahan kerja. Ini menghasilkan potongan yang sangat lembut dengan permukaan yang sangat licin. Oleh kerana satu set alat terdiri daripada beberapa bilah pemotong individu yang beroperasi secara berselang-seli dalam potongan terputus-putus, terbentuk gangguan kecil secara mikroskopik pada permukaan bahan kerja, yang menghasilkan faset berbentuk poligon dan cekung dalam kawasan E, yang berfungsi sebagai takungan pelincir.
Takungan pelincir ini memastikan sifat filem pelincir yang baik pada gelendong benang yang dihasilkan melalui proses wirbel, kerana di dalam lembah-lembah poligon tersebut, pelincir tidak disentuh dan tidak dipindahkan oleh beban permukaan tinggi pada sisi profil benang. Sebagai hasil perbandingan kaedah pembuatan, dapat disimpulkan bahawa walaupun proses penggolekan dan pengisaran profil benang merupakan kaedah moden dan disyorkan untuk banyak aplikasi, namun bagi penggunaan pemacu benang trapezoid dalam sistem gelendong pengangkat, kaedah wirbel yang digunakan oleh Bornemann Gewindetechnik haruslah diutamakan.