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antriebstechnik 1-2/2015

antriebstechnik 1-2/2015

GETRIEBE UND

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN 04 Prinzip der Rollenden Fördertechnik und Aufbau eines Denirug-Elements auch hier als sehr gleichmäßig beschrieben werden, Verschleiß an den Elementen bzw. den Zahnriemen war auch nach einer Versuchsdauer von 500 h kaum festzustellen. Die Praxistauglichkeit wird aktuell in einem Feldversuch überprüft. Hierbei konnten nach einem nicht kontinuierlichen Einsatz des Versuchsförderers von 3,5 Monaten und einer Belastung, die über dem vierfachen der in den Langzeitversuchen aufgebrachten Belastung liegt, keine Verschleißerscheinungen an den Elementen bzw. den Zahnriemen festgestellt werden. Bei den Umbaumaßnahmen stellte sicheine gute Umrüstbarkeit von bereits bestehenden Systemen hin zu einer rollenden Abstützung mit Denirug Elementen heraus. Die Potentialanalyse ergab mit den aus den Versuchen ermittelten Werten und äquivalenten Belastungen eine Senkung des Bewegungswiderstandes von mehr als 90 % sowie eine Steigerung der maximal möglichen Förderlänge von 1 370 %. Die Berechnung der Kontakttemperatur lässt jedoch eine thermische Zerstörung der gleitenden Abstützung im Dauerbetrieb vermuten. Bei einer rollenden Abstützung sollte es zu keinen Problemen mit einer Kontakttemperaturerhöhung kommen, da die Last rollend abgetragen wird. 05 Zahnriemenprüfstand Alle bisherigen Versuche wurden mit Zahnriemen des Profils AT10 durchgeführt. Um ein breiteres Anwendungsspektrum innerhalb der Transporttechnik zu ermöglichen, müssen noch Langzeitversuche mit anderen üblichen Zahnriemenprofilen folgen. Hierbei gilt es neben der Erfassung des Bewegungswiderstandes und der Beurteilung des Verschleißverhaltens auch die im Betrieb auftretenden Schwingungen zu untersuchen. www.tu-chemnitz.de/mb/FoerdTech Entwicklung eines Versuchsstandes für die Zahnriemenprüfung Torsten Schmidt, Institut für Technische Logistik und Arbeitssysteme, TU Dresden An der Professur für Technische Logistik werden Dauertests an Zahnriementrieben durchgeführt, um Ablegekriterien für Zahnriemen zu finden. Des Weiteren werden Onlinemonitoringverfahren zur Zustandsüberwachung von Zahnriementrieben entwickelt und erprobt. Um zukünftige Tests effektiver zu gestalten, wird zur Zeit ein neuer Zahnriemenprüfstand entwickelt, mit dem Tests erheblich schneller absolviert werden können. Hauptgrund dafür stellt die aktuell hohe Versuchszeit bei den Tests mittels der Aufzugsprüfstände dar. Zahnriemen können unter realen Betriebsbedingungen Biegewechselzahlen im zweistelligen Millionenbereich erreichen. Durch den reversierenden Betrieb des aktuellen Versuchsaufbaus und den damit stets verbundenen Beschleunigungen und Verzögerungen ist die Verfahrgeschwindigkeit begrenzt. Der in Bild 5 dargestellte Zahnriemenprüfstand genügt den Anforderungen, da mit ihm hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen realisiert werden können. Im Betrieb muss lediglich Reibarbeit und Arbeit zur Beschleunigung aller bewegten Teile aufgebracht werden. Die Umfangskraft wird durch die Verspannung erzeugt und erfordert keine Masse, die stetig beschleunigt und verzögert werden muss. Als Antrieb des Verspannprüfstands wurde eine Schubkurbel mit gleichen Schenkellängen gewählt. Diese greift mit dem Pleuelkoppelpunkt an der Spannplatte des Verspannprüfstands an und treibt diesen an. Bei einer Drehzahl von 60 min -1 können mit dieser Anordnung ungefähr 3,6 Mio. Biegewechsel in drei Wochen Testzeit absolviert werden. Die vorgegebene Antriebsdrehzahl bedingt hohe Beschleunigungen am Koppelpunkt zwischen Schubkurbel und Spannplatte sigmades Zahnriemenprüfstands. Damit diese realisiert werden können, am Antrieb ein konstantes Drehmoment wirkt und die Gesamtkonstruktion keine Schwingungen in das Fundament einbringt, wird die Schubkurbel mit Ausgleichsmassen versehen. Um diesen Massenausgleich zu realisieren und die dadurch entstehenden, zusätzlichen Bauteilbelastungen abzuschätzen, wurde ein Mehrkörpersimulationsmodell erstellt. Mit diesem können der rechnerische Massen-ausgleich überprüft und die in den Lagern wirkenden Kräfte bestimmt werden. Zur Bestimmung der inneren Beanspruchungen der Schubkurbel wird eine FEM-Analyse durchgeführt. Die Erkenntnisse führen zu einer symmetrisch wirkenden Schubkurbel. Fotos: Aufmacher , Prof. Stefan Gössner www.tu-dresden.de/mw/tla Der Link zum 1. Teil (pdf) Unter diesem Link erhalten Sie den ersten Teil des Artikels als pdf-Download http://bit.ly/ANT122014p16 44 antriebstechnik 1-2/2015

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN Elektromotoren erfüllen frühzeitig Effizienznormen Bauer Gear Motor hat mit der Serie S Permanentmagnet-Synchronmotoren entwickelt, die als drehzahlgeregelte Motoren der Effizienzklasse IE4 für explosionsgefährdete Bereiche zugelassen sind. Zudem erfüllen die IE3-Motoren des Herstellers zwischen 0,75 kW und kleiner 7,5 kW bereits jetzt die ab Januar 2017 geltenden Vorschriften. Am 1. Januar sind neue Wirkungsgradvorschriften für Elektromotoren in Kraft getreten. In Neuinstallationen Motoren des Leistungsspektrums von 7,5 kW bis 375 kW müssen nun entweder in IE3 eingestuft oder als IE2 mit einem Frequenzumrichter ausgestattet sein. Die Norm EN50598-2 verlagert den Fokus von der Einzelkomponente auf die Effizienz des gesamten Antriebssystems. Der mittlere Bereich ist IES1. Systemen, die den Mindestwert für IES1 nicht erreichen, wird die Klasse IES0 zugewiesen. Systeme mit Werten ab 20 % über IES1 werden als IES2 eingestuft. Alle Elektromotoren von Bauer Gear Motor sind mindestens IES1-konform. www.bauergears.com Wirksamer, ökonomischer Korrosionsschutz: nsd tupH für Aluminiumantriebe Dauerhaft und zuverlässig korrosionsbeständige Antriebe realisiert das Unternehmen Nord Drivesystems mit der Oberflächenbehandlung nsd tupH. Gehäuse aus Aluminium erhalten dadurch eine glatte und ultraharte Oberfläche, die anders als Lack unempfindlich gegen Stöße und Kratzer ist. Die Antriebe haben sich in Anwendungen mit maritimer Atmosphäre bewährt und wurden zuvor erfolgreich getestet nach ASTM D714 (Blasenbildung), ASTM D610-08 (Korrosion), ASTM D1654-08 gemäß DIN EN ISO 2409 (Kratzer), ASTM B117-09 gemäß DIN EN ISO 9227 (Salzsprühtest) und ASTM D3170 (Gravelometer). Im Gravelometertest wurde keinerlei Abplatzen oder Nachlassen der Beständigkeit der Oberfläche festgestellt. Im Salznebel trat auch nach 2 000 Stunden keine Korrosion auf. Der Wartungs- und Instandhaltungsaufwand an entsprechend behandelten Antrieben sinkt. Das Verfahren sorgt darüber hinaus für Prozesssicherheit: Da kein Material aufgetragen, sondern die Oberfläche selbst gehärtet wird, kann es nicht z. B. bei abplatzender Farbe zu Verunreinigungen von Produkten oder Prozessmedien kommen. Selbst schwere Schläge oder Kratzer bewirken keine Verminderung der Korrosionsresistenz. nsd tupH ist für alle Antriebe mit Aluminiumgehäuse – vier Getriebebaureihen, Glattmotoren und dezentrale Antriebselektronik – verfügbar. www.nord.com Spielfreie Präzisionsgetriebe mit hoher Positioniergenauigkeit Sumitomo bringt eine verbesserte Generation Präzisionsgetriebe auf den Markt. Die neue Getriebeserie Fine Cyclo D zielt mit ihrer hohen Kipp- und Verdrehsteifigkeit und den geringen Hystereseverlusten auf Aufgaben in der industriellen Robotik, der Automation und im Werkzeugmaschinenbau. Das modulare Konzept der Fine-Cyclo-D-Getriebe für den Anschluss an der Antriebsseite ermöglicht kundenspezifisch optimierte Lösungen. Im Vergleich zur Vorgängerserie wurde das maximal zulässige Kippmoment um bis zu 45 % verbessert, das maximal zulässige Spitzendrehmoment um bis zu 24 %. Fine Cyclo D ist in fünf Baugrößen mit den einstufigen Übersetzungen 59:1, 89:1 und 119:1 erhältlich. Der Hersteller ermöglicht durch das neue Design des Abtriebsflansches mit integrierten Mitnehmerbolzen einfachere Maschinenkonstruktionen. Standardmäßig sind die Getriebe in abgedichteter Ausführung für alle gängigen Servomotoren in modularer Klemmringverbindung erhältlich. www.sumitomodrive.com Auslegung und Dimensionierung von Beveloidrädern Die Beveloidräder von Kisssoft bilden das eigene neue Modul ZH1. Für die Auslegung und Dimensionierung von Beveloidrädern sind die Normen der Stirnräder implementiert, wobei auch die Berücksichtigung von Lastkollektiven möglich ist. Für die Optimierung des Zahnkontaktes der 3D-Modelle stehen die üblichen Flankenmodifikationen wie Schrägungswinkelkorrekturen oder negative Balligkeiten zur Verfügung. Der Zahnkontakt lässt sich abschließend mit der grafischen Kontaktanalyse prüfen und die Modelle können für Zwecke wie FE-Analyse, 5-Achsfräsen oder Messgitterausgabe exportiert werden. www.kisssoft.ag DCX-Motoren in langen Versionen Die konfigurierbare maxon X drives-Produkt familie erhält Zuwachs. Mehrere lange Versionen von bürstenbehafteten DC-Motoren, die größere Drehmomente und Leistungen bieten, erweitern das Sortiment. Hinzu kommen passende Planetengetriebe, die in der 3-stufigen Ausführung mit dem jeweils kleineren Motor kombiniert werden können. Neu bei den X drives sind die Durchmesser 14, 16, 22 und 26 mm jeweils in der langen Version erhältlich, was unter anderem ein höheres Dauerdrehmoment und eine höhere Dauerabgabeleistung bringt. Die vier neuen GPX-Planetengetriebe mit den Größen 14, 19, 26 und 37 mm lassen sich kombinieren und sind mit skalierten Getriebestufen aufgebaut. Außerdem sind die bestehenden GPX 16 und GPX 32 nun in verschiedenen Varianten erhältlich und können mit Keramikachsen oder Kunststoff-Planetenrädern ausgestattet werden. Im Encoder- Portfolio neu hinzu kommt der ENX 16 Easy Absolut-Encoder als SSI oder BISS-C-Variante. www.maxonmotor.com

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