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antriebstechnik 7/2015

antriebstechnik 7/2015

KUNSTSTOFFE IN DER

KUNSTSTOFFE IN DER ANTRIEBSTECHNIK I SPECIAL 02 03 02 ps-Werte in einem Zweischeiben-Zahnriementrieb 10 AT10 (Zahnscheiben z = 34) a) Ausgangsgeometrie b) Optimierte Geometrie 04 03 Vergleich der Belastungen auf der Arbeitsflanke nach in einem Zweischeiben-Zahnriementrieb 10 AT10 (Zahnscheiben z = 34) a) Ausgangsgeometrie b) Optimierte Geometrie 04 ps-Werte auf der Flanke des höchstbelasteten Zahns eines Zweischeiben-Zahnriementriebs 10 AT10 (Zahnscheiben z = 34) a)Ausgangsgeometrie b) Optimierte Geometrie Verschleißwahrscheinlichkeit unterliegen. Durch die Flankenoptimierung sinkt der ps-Wert um 35 % ([1]) Die oben für die 34 belasteten Zähne des Triebs angegebenen ps-Werte sind weder über der Zahnbreite noch über der Flankenkontur konstant. Im Diagramm dargestellt sind die Zahn-Mittelwerte über der Riemenbreite. Es ist aber sehr sinnvoll, die ps-Wert- Verteilung über der Flankenoberfläche zu betrachten und den kritischen Maximalwert zu ermitteln, da aus Versuchen bekannt ist, dass bei einer intakten, geschlossenen Oberfläche nur sehr wenig Verschleiß entsteht. Ist aber durch eine Erstschädigung der Oberfläche ein Anfang gemacht, nimmt der Verschleiß im weiteren Betrieb rapide zu. Durch das Zielkriterium einer möglichst gleichförmigen ps-Wert-Verteilung über der Flanke bei der Form optimierung erhöhte sich die belastete Fläche um ca. 20 % und die Lastspitze am Zahnkopf verschwand. Dies führte am Beispielgetriebe zu einer Senkung des ps-Spitzenwertes um 68 %. Die Verschleißwahrscheinlichkeit des Zahnriemens nahm also signifikant ab. Die optimierte Zahngeometrie ist über der Breite konstant. Dadurch ist sie für alle Riemenbreiten gleichermaßen wirksam einsetzbar. Die Zahnscheibe kann dabei die Standard-AT-Lückengeometrie, auch mit eingeschränktem Flankenspiel (SE- Lücke) und ohne Flankenspiel (Null- Lücke), behalten. Allerdings muss die Scheibe aus einem verschleißfesten Material und sehr präzise gefertigt sein. Mehr Leistung durch Zusammenarbeit Anwender von Zahnriementechnik sind stets auf der Suche nach leistungsstärkeren Riemen, um entweder gestiegene Leistungsanforderungen in einem vorgegebenen Bauraum „unterbringen“ zu können oder aber den Bauraum und die auf die Welle wirkenden Biegemomente durch schmalere Riemen gleicher Leistung verkleinern zu können. Beides ist durch den neuen Zahnriemen Brecoflexmove möglich. Die im Endergebnis erreichte Leistungssteigerung um 30 % entstand durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit eines Riemenherstellers, eines Drahtherstellers und eines Hochschulinstituts. Zur Ermittlung der neuen Flankengeometrie wurden bezüglich des Detaillierungsgrades der Modellbildung und der Restringierung der FEM-Formoptimierung völlig neue Wege beschritten. Alle wissenschaftlich ermittelten Entwicklungsergebnisse sind zwischenzeitlich durch umfangreiche Prüfstandsversuche und Praxistests abgeprüft. Der Brecoflexmove ist in der Teilung 10 mm verfügbar. Optisch unterscheidet er sich durch seine zahnseitige rote Laminatbeschichtung vom Standardriemen, die neben dem Wiedererkennungseffekt auch zum Verschleißschutz und zur Reduzierung der Reibung und damit der Riemen-Betriebstemperatur beiträgt. www.breco.de Literaturhinweis [1] Schirmer, J.; Nagel, T.; Vollbarth, J.; Lienig, J.; Krause, W.: Vorhersage des Kantenverschleißes für Zahnriemen. ant Journal, 2 – 2013, S. 3-9. [2] Schirmer, J.: 3D-FEM-Simulation und Formoptimierung hochbelasteter Zahnriemengetriebe. Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 13, Nummer 57, VDI-Verlag, Düsseldorf, 2014, ISBN 978-3-18- 305713-9. [3] Schirmer, J.; Nagel, T.; Vollbarth, J.: Numerische Optimierung von Zahnriemengetrieben. ant Journal, 3 – 2013, S. 11-17. 58 antriebstechnik 7/2015

IM NÄCHSTEN HEFT: 8/2015 ERSCHEINUNGSTERMIN: 10. 08. 2015 • ANZEIGENSCHLUSS: 24. 07. 2015 01 03 02 Special 04 01 Bremssicherheitsfunktion reduziert Unfallrisiko Ein schwer beladenes Förderband kann viel potentielle Energie speichern – ein potenzielles Unfallrisiko. Wie können Sicherheitsfunktion bei Bremsen und Kupplungen solche Unfälle vermeiden? 02 Special Robotik und Motion Control Zwei Themen, die für die Antriebstechnik ganz eng beieinander liegen. Es geht letztlich um Bewegungsregelungen in automatisierten Prozessen. – Wir geben einen Einblick in aktuelle Projekte. Der direkte Weg im Internet: www.antriebstechnik.de als E-Paper: www.engineering-news.net Redaktion: d.schaar@vfmz.de MDA Technologies: www.en.engineering-news.net 03 Der holprige Weg zur vernetzten Antriebstechnik Industrie 4.0 steht in der elektrischen Antriebstechnik noch ganz am Anfang. Was sind die Gründe für diesen schleppenden Start in einer ansonsten innovativen Branche? – Ein Kommentar. 04 Gleichstrommotor mit Intelligenz für vernetzte Maschinen Ein dreiphasiger bürstenloser Gleichstrommotor mit integrierter Regelelektronik bietet Möglichkeiten, die weit über das einfache Ansteuern der Motorwicklungen hinaus reichen. (Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten) antriebstechnik 7/2015 59

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