311 2Nutzungsdauer Durch die ständige Hin- und Herbewegung unter Last kommt es an den Linearführungen aufgrund von Materialermüdung zu schuppenförmigen Beschädigungen, die als Abblättern bezeichnet werden, da Rollelemente und -kontaktflächen einer stetigen Belastung ausgesetzt sind. Der Gesamtarbeitsweg bis zur ersten Abblätterungserscheinung wird als Lebensdauer der Profilschienenführung bezeichnet. Unter der Nennlebensdauer versteht man den Gesamtarbeitsweg, den 90% der Profilschienenführungen desselben Typs unter identischen Bedingungen ohne Abblätterungserscheinungen zurücklegen können. Die Lebensdauer kann aus der dynamischen Nenntragzahl und der tatsächlich auf die Linearkugellager einwirkende Last, wie unten dargestellt, errechnet werden. 2Nennnutzungsdauer Die Last muss noch vor dem ersten Einsatz der Linearführungen berechnet werden. Für die Ermittlung der Last während einer linearen Hin- und Herbewegung müssen Vibrationen und Stöße während des Verfahrweges sowie die Lastverteilung zwischen den Linearführungen vollständig eingerechnet werden. Deshalb gestaltet sich die Ermittlung der Last mittels reiner Berechnung recht schwierig. Die Nutzungsdauer wird darüber hinaus auch von der Betriebstemperatur beeinflusst. Unter Berücksichtigung aller oben genannten Faktoren ergibt sich die folgende Formel. L : Nennnutzungsdauer (km) fH : Härtefaktoren (siehe Abb. 1) fT : Temperaturfaktoren (siehe Abb. 2) fC : Kontaktfaktoren (siehe Tabelle-1) fW: Lastfaktoren (siehe Tabelle-2) C : Dynamische Tragzahl (N) P : Nutzlast (N) t Härtefaktor (fH) Profilschienenführungsanwendungen erfordern eine ausreichende Härte für Kugelkontaktwellen. Unzureichende Härte führt zu einer reduzierten zulässigen Last und damit zu einer verkürzten Nutzungsdauer. Die Nennnutzungsdauer muss daher auch entsprechend den Härtefaktoren angepasst werden. t ,POUBLUGBLUPS GC) In der Regel werden pro Welle meist mehr als 2 Führungswagen eingesetzt. In diesem Fall variiert die auf die einzelnen Führungswagen wirkende Last je nach Bearbeitungsgenauigkeit, wird aber nicht gleichmäßig verteilt. Deshalb variiert die pro Führungswagen zulässige Last je nach Anzahl der Linearführungen pro Welle. Korrigieren Sie die Nennnutzungsdauer anhand des Kontaktfaktors in Tabelle-1. t -BTUGBLUPS GW) Zur Berechnung der Last, die auf die Profilschienenführung wirkt, muss zusätzlich zum Gewicht des Objekts auch die durch Bewegungsgeschwindigkeit hervorgerufene Trägheit bzw. die Momentlast einberechnet werden. Des Weiteren ist es notwendig, jeweils die zeitliche Änderung genau zu bestimmen. Allerdings ist es wegen der möglicherweise auftretenden Vibrationen und Stöße durch die Hin- und Herfahrt außerhalb der wiederholten Anfahr-Stopp-Bewegungen recht schwierig, eine präzise Berechnung durchzuführen. Tabelle-2 Der Lastfaktor erleichtert die Berechnung der Lebensdauerberechnung. t 5FNQFSBUVSGBLUPS GT) Wenn die Temperatur der Profilschienenführung über 100°C steigt, nimmt die Festigkeit der Profilschienenführung und der Welle ab, wodurch die zulässige Last herabgesetzt wird und die Nutzungsdauer im Vergleich zur Raumtemperatur sinkt. Die Nennnutzungsdauer muss daher auch entsprechend den Temperaturfaktoren angepasst werden. * Profilschienenführungen sollten nur bei den auf der Artikelseite angegebenen zulässigen Temperaturen eingesetzt werden. Einsatzbedingungen fw Keine Stöße/Vibrationen, niedrige Geschwindigkeit: 15m/Min. oder weniger 1.0~1.5 Keine nennenswerten Stöße/Vibrationen, mittlere Geschwindigkeit: 60m/Min. oder weniger 1.5~2.0 Mit Stößen/Vibrationen, hohe Geschwindigkeit: 60m/ Min. oder mehr 2.0~3.5 Tabelle-2. Lastfaktor F Lr F Ly F Lr F Lp t #FSFDIOVOHTNFUIPEF GàS EJF /VU[MBTU 1 Für einen Führungswagen unter Last lässt sich die Momentlast mithilfe der folgenden Formel in die aufgebrachte Kraft umrechnen. t Horizontale Montage t Seitliche Montage P: Nutzlast (N) F: Nach unten wirkende Kraft (N) Co: Statische Tragzahl (N) MA: Zulässiges statisches Moment - Steigungsrichtung (N t m) MA: Zulässiges statisches Moment - Neigungsrichtung (N t m) MA: Zulässiges statisches Moment - Rollrichtung (N t m) Lp: Distanz von der Führungswagen-Mitte zum Lastmittelpunkt in Steigungsrichtung Ly: Distanz von der Führungswagen-Mitte zum Lastmittelpunkt in Neigungsrichtung Lr: Distanz von der Führungswagen-Mitte zum Lastmittelpunkt in Rollrichtung Abb. 1. Härtefaktor 60 50 40 30 20 10 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Härtefaktor fH Laufringhärte HRC 100 150 200 250 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Abb. 2. Temperaturfaktor Temperaturfaktor fT Temperatur im Bereich der Linearführung °C Tabelle-1. Kontaktfaktor Anzahl Profilschienenführungen auf der Welle Kontaktfaktor fc 1 1.00 2 0.81 3 0.72 4 0.66 5 0.61 P=F+ Co MC x(FxLr)+ Co MA x(FxLp) P=F+ Co MC x(FxLr)+ Co MB x(FxLy) C 3 L= t 50 P ( ) ( ) fH t fT t fC C 3 L= t t 50 fW P Profilschienenführung Berechnung der Nennlebensdauer von Profilschienenführungen
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