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blabal
blabal
Modellentwicklung:
-reales System 7 Schwingungsmodell = Modellentwicklung
-Berechnungsmodell so einfach wie möglich, so umfassend wie nötig
- 2 Phasen: Strukturfestlegung und Parameterbestimmung
-Elemente: - Masse
-Feder
- Dämpfer
-Erreger
=> Speicher für kinetische Energie
=> Speicher für potentielle Energie
=> Elemente zur Energieabfuhr
=> Elemente zur Energiezufuhr
-durch Systemgrenze wird das zu entwickelnde Modell von seiner Umgebung
abgegrenzt (gegeben aus Aufgabenstellung)
Modellberechnung:
-Bwgl. aus gewöhnlichen DGL aufstellen
- Lösen mit Rechentechnik => Simulation
Modellaussagen:
- Aussagen zum dynamischen Verhalten eines modellierten Systems
-Informationen zum Anwendungsbereich des Modells und zur Wirkung von Parameteränderungen
Klassifizierungsarten von Schwingungen:
-Anzahl der Freiheitsgrade
-Art der Differentialgleichung
- Koeffizienten der Differentialgleichung
-der Entstehungsmechanismus
Mehrmassenschwinger:
-Betrachtung von Schwingern
mit mehr als einem, aber endlich
vielen Freiheitsgraden.
-beschränkt auf diskrete lineare
zeitinvariante Systeme
- Bwgl. Lassen sich durch
gewöhnliche lineare DGL mit
konstanten Koeffizienten beschreiben
Eigenschwingungsformen:
a
Zusatz
Funktion und Eigenschaften einer Bremse:
-konstanthalten oder vermindern von Geschwindigkeit
- kraftschlüssiges Element
-große Drehzahlunterschiede zwischen den fest stehenden Teil (Bremsbelag) und
dem abzubremsenden Bauteil (Aufnahme Gegenmoment)
-Sonderfälle von schaltbaren Kupplungen
-permanenter Schlupf (außer im Stillstand)
Auswahlkriterien von Bremsen:
-Einsatzart -Bremsleistung
- Schaltzahl - Betriebseigenschaften
-Bremsmoment
Arten von Bremsen:
a
Arten von Bremsen:
a
Gruppierungsarten Bremsen:
-Schließbremsen -7 immer geöffnet, z.B. Auto
-Lösebremsen -7 immer geschlossen, z.B. Kran
- selbstwirkende Bremsen, z.B. Fliehkraftbremse
- Regelbremse -?Verminderung von Rotations-oder
Translationsgeschwindigkeit, z.B. Senkbremse beim Kranhubwerk
-Stoppbremse -7 Verminderung bis zur Ruhelage
- Haltebremse -7 Gewährleistung des Stillstands
-Leistungsbremse -7 Umwandlung von Bewegungsenergie
über längere Zeit zur Erzeugung zusätzlicher
Belastungen, z.B. Prüfstandsbremsen
Unterscheidung von Bremsen gemäß ihrer Anordnung
=> zwischen Motor und Getriebe: -kleine Bremse, geringe Kosten
-keine Bremswirkung bei Wellenbruch im Getriebe
=> zwischen Getriebe und Arbeitsmaschine:-große Bremse, hohe Kosten
-langsames Einfallen der Bremse notwendig
(sonst zu hohe Belastung des Antriebstrangs)
- Regelung der Bremse notwendig
Betriebsbedingungen und Anforderungen mechanischer Bremsen:
Messung der Bremstemperatur
ca. O,Smm unter der Oberfläche
- Dauerbremsung D:
- einmalige Stoppbremsung E:
- gehäufte Stoppbremsung G:
- nähert sich asymptotisch dem oberen Grenzwert TGo
- kann beliebig groß werden
- z.B.: Senkbremse bei Kranen, Talfahrt von Fahrzeugen
- sofortige Erwärmung auf T Go, danach genügend Zeit um auf
Umgebungstemperatur abzukühlen
- z.B.: Sicherheitsbremse in Windenergieanlagen
- unstetige Temperatur-Zeit-Funktion
- z.B.: bei Antrieben mit Aussetzbetrieb
Zusammenhang zwischen Reibwert und Bremstemperatur u
-bei Überschreiten von Tgzul beginnt ab B die thermische Schädigung des Reibbelags
- starker Abfall von llml -7 Reibbelag hat jetzt nur noch Reibungszahl mü m2
-Regeneration des Bremsbelags in einigen hundert Bremsungen möglich, falls
Schädigung nicht zu hoch ist
Unterscheidung der Reibpaarungen nach Belastungszuständen:
-Einlaufen
-Normalbelastung
-Extrembelastung mit Schädigung
- Regeneration
-wieder Normalbelastung
Einteilung des zeitlichen Verlaufes des Lastmomentes:
Stationäre Anteile ohne zeitliche Änderung:
-Last-bzw. Widerstandsmomente, die sich
nach Einschalten des Antriebes zeitlich
nicht verändern
-für einzigen Betriebspunkt mit konstanter
Drehzahl oder bei Antrieben, die bei
konstantem Lastmoment variable
Drehzahlen aufweisen
-Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge
unberücksichtigt
- Bsp.: Maschinen mit reiner Reib-oder
Hubarbeit-7 z.B. Kranhubwerke
Periodisch stationäre Anteile, zyklisch wiederkehrend:
-Annäherung durch Fourier-Ansatz oder abschnittsweise konstante Momente
-eine Verlaufsperiode bezeichnet als Lastspiel
-meist konstante Drehzahl über Verlauf einer Periode
- Vergleichmäßigung über Drehmassen (.,Schwungräder")
-Bsp.: Pressen, Scheren, Kolbenarbeitsmaschinen
Zeitlich veränderliche Anteile ohne regelmäßigen Zyklus:
-instationäre Anteile mit nicht periodischem Charakter überwiegen
-Beschleunigungs-und Verzögerungsvorgänge einbezogen
-überlagerte, veränderlichen Anteile stammen aus Arbeitsprozess
und aus Drehzahländerungen
-erfordert Fahrdiagramm bei Förderanlagen/Bahnantriebe, Q)
Fertigungsprogramm bei Werkzeugmaschinen oder
Walzprogramm bei Umformmaschinen
-bei Antrieben mit schnell veränderlicher Drehzahl oder
Drehrichtungsumkehr sind aus Drehzahldiagrammen erforderliche
Zusatzmomente zu ermittel
Beispiele für die Betrachtung des Verlaufes des Lastmomentes MA:
Beispiele: -Zeitabhängigkeit Pressen und Walzgerüste MA(t)
- Winkelabhängigkeit Kolbenpumpen MA(phi)
-Wegabhängigkeit Schwebeseilbahn MA(s)
Charakterisierungen der Betriebsarten von elek. Maschinen:
a
Asynchrones Verhalten:
Nachgiebigkeit der Drehzahl mit wachsendem Motormoment
-geringe Nachgiebigkeit - "harte" Kennlinie -GSNSM
-größere Nachgiebigkeit - "weiche" Kennlinie - GSRSM
-Stabiler Arbeitsbereich durch MKipp begrenzt
Aufbau des Antriebssystems:
Aufbau: -Antriebs- bzw. Kraftmaschine,
-Antriebsstrang bzw. Zwischenschaltung,
-Arbeitsmaschine,
-Steuerungs-bzw. Regeleinrichtungen
Anforderungen des Antriebssystems:
Anforderungen: -Berücksichtigung aller Wirkungsgradverluste
-eventuell benötigter Leistungsbedarf für Nebenantriebe beachten
Aufgabe und Elemente der Antriebs- bzw. Kraftmaschine:
- stellt Antriebsenergie
-häufig Elektromotoren (aber auch Verbrennungs-oder Strömungsmaschinen)
Aufgaben des Antriebsstranges bzw. der Zwischenschaltung:
-sichert Übertragung der Antriebsenergie
- Möglichkeit der Energieanpassung
Elemente des Antriebsstranges bzw. der Zwischenschaltung:
Elemente: -Wellen
-Getriebe
-Wandler
- Kupplungen/Bremsen (schaltbar/nicht schaltbar)
Aufgabe der Arbeitsmaschine:
-wandelt zugeführte (und angepasste) Energie in Ausgangsenergie um
-Klassifizierung über Merkmale wie Kennlinie, Kennfeld, Arbeitsspiel
Aufgaben von Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtungen:
-bedarfsgerechte Anpassung der Leistungsflusses
-mittels Informationsverarbeitung und Akteren bzw. Sensoren
-Vergleich von SOLL-und IST-Werten
Klassifizierung von Antriebs- und Arbeitsmaschinen:
Konstant-Moment-Verhalten:
- Mw=konstant - kein Drehzahlabfall bei zunehmender Last
-elektrische Maschinen besitzen dies nicht, lässt sich
aber über Regelantriebe erreichen
-reine Hubarbeit (ohne Beschleunigungsanteile),
Reibungsarbeit oder reine Formänderungsarbeit
- Bsp.: Aufzüge und Hebezeuge, Ventile und Schieber
Synchrones Verhalten:
-ähnelt Konstant-Moment-Verhalten, da sich Synchronmaschine bis
zu Maximalwert drehzahlstarr verhält
-dabei arbeitet sie aber nicht drehwinkelgenau, sondern verändert Polradwinkel
-Grenze des stabilen Betriebsbereiches durch Kippmoment der Synchronmaschine begrenzt
Asynchrones Verhalten:
- Nachgiebigkeit der Drehzahl mit wachsendem Motormoment
-geringe Nachgiebigkeit - "harte" Kennlinie - GSNSM
-größere Nachgiebigkeit - "weiche" Kennlinie - GSRSM
-Stabiler Arbeitsbereich durch MKipp begrenzt
Lineares Drehzahlverhalten:
-Mw = f(n, v)
-Geschwindigkeitsproportionale Reibarbeit
- Bsp.: Papier-und Textilmaschinen
Nichtlineares Drehzahlverhalten anwachsend:
- Mw = f(n2)
-Bsp.: Strömungsmaschinen, Schiffsschrauben, Kreiselmaschinen (Pumpen, Verdichter, Gebläse)
-Lastmoment steigt quadratisch mit Drehzahl
Nichtlineares Drehzahlverhalten abfallend:
-Mw=f(l/n2)
-bei kontinuierlich veränderndem Wickelradius
und konstanter Umfangsgeschwindigkeit ist
konstanter Bandzug nötig
- Bsp.: Wickelantriebe für Bleche, Kunststoffoder
Papierbänder
Nichtlineares, durch Lastspiele gegebenes, Drehzahlverhalten:
-Mw=f(1/n²)
- Überlagerung der nicht linearen Kennlinie mit Arbeitszyklen
-ständige Veränderung der Drehzahl n und Moment M
- drehwinkelabhängiges, periodisches Verhalten bei
verschiedenen mittleren Drehzahi/-Drehmomenthorizonten
- Bsp: Kurbel-und Kolbenarbeitsmaschinen
(Verdichter, Pressen, Scheren)
Arten und Charakterisierung von Arbeitspunkten:
- stabiles Verhalten: dMm/dn < dMw/dn
- instabiler Verhalten: dMm/dn > dMw/dn - Regelung erforderlich
- labiles Verhalten:-in eine Richtung stabil, in andere Richtung instabil - Regelung erforderlich
-Schnittpunkt zwischen den Kennlinien von Arbeits-und Antriebsmaschine
-im stat. Betriebsfall ist Drehmoment Antrieb MM = Widerstandmoment Abtrieb Mw Mm-Mw=0
-nur statische Drehzahlstabilität im Kennlinienfeld ungeregelter Antriebe
-Kennlinien abhängig von Drehzahl, nicht von Winkelbeschleunigung
Möglichkeiten zum Verändern von Arbeitspunkten:
- zusätzliche Beschleunigungs-und Verzögerungsvorgänge notwendig
- Änderung der kinetischen Arbeit Wkin durch Änderung der Winkelgeschwindigkeit w und des
Trägheitsmomentes J
Notwendigkeiten zur Veränderung von Arbeitspunkten:
- um hohen Wirkungsgrad bei Eelek => Emech zu erzielen
-bei Nachführung vom Arbeitsprozess gegbener Werte (Kräfte, Momente, Drehzahlen, Wege}
- bei Einhaltung von Toleranzbereichen + Überlastungsschutz
-zur Abgrenzung des Antriebs gegen äußere und innere Störeinflüsse
Funktionszweck eines Getriebes:
wandelt Drehzahlen und Drehmomente entlang des Antriebsstrangs um, mit Ziel der
größtmöglichen Effizienz des Motors
Definition Schlupf:
Maß für die Drehzahldifferenz:
s= (n1-n2)/n1 = (w1-w2)/w1
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Lernkarten
Asynchrones Verhalten:
Nachgiebigkeit der Drehzahl mit wachsendem Motormoment
-geringe Nachgiebigkeit - "harte" Kennlinie -GSNSM
-größere Nachgiebigkeit - "weiche" Kennlinie - GSRSM
-Stabiler Arbeitsbereich durch MKipp begrenzt
Aufbau des Antriebssystems:
Aufbau: -Antriebs- bzw. Kraftmaschine,
-Antriebsstrang bzw. Zwischenschaltung,
-Arbeitsmaschine,
-Steuerungs-bzw. Regeleinrichtungen
Anforderungen des Antriebssystems:
Anforderungen: -Berücksichtigung aller Wirkungsgradverluste
-eventuell benötigter Leistungsbedarf für Nebenantriebe beachten
Aufgabe und Elemente der Antriebs- bzw. Kraftmaschine:
- stellt Antriebsenergie
-häufig Elektromotoren (aber auch Verbrennungs-oder Strömungsmaschinen)
Aufgaben des Antriebsstranges bzw. der Zwischenschaltung:
-sichert Übertragung der Antriebsenergie
- Möglichkeit der Energieanpassung
Elemente des Antriebsstranges bzw. der Zwischenschaltung:
Elemente: -Wellen
-Getriebe
-Wandler
- Kupplungen/Bremsen (schaltbar/nicht schaltbar)
Aufgabe der Arbeitsmaschine:
-wandelt zugeführte (und angepasste) Energie in Ausgangsenergie um
-Klassifizierung über Merkmale wie Kennlinie, Kennfeld, Arbeitsspiel
Aufgaben von Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtungen:
-bedarfsgerechte Anpassung der Leistungsflusses
-mittels Informationsverarbeitung und Akteren bzw. Sensoren
-Vergleich von SOLL-und IST-Werten
Klassifizierung von Antriebs- und Arbeitsmaschinen:
Konstant-Moment-Verhalten:
- Mw=konstant - kein Drehzahlabfall bei zunehmender Last
-elektrische Maschinen besitzen dies nicht, lässt sich
aber über Regelantriebe erreichen
-reine Hubarbeit (ohne Beschleunigungsanteile),
Reibungsarbeit oder reine Formänderungsarbeit
- Bsp.: Aufzüge und Hebezeuge, Ventile und Schieber
Synchrones Verhalten:
-ähnelt Konstant-Moment-Verhalten, da sich Synchronmaschine bis
zu Maximalwert drehzahlstarr verhält
-dabei arbeitet sie aber nicht drehwinkelgenau, sondern verändert Polradwinkel
-Grenze des stabilen Betriebsbereiches durch Kippmoment der Synchronmaschine begrenzt
Asynchrones Verhalten:
- Nachgiebigkeit der Drehzahl mit wachsendem Motormoment
-geringe Nachgiebigkeit - "harte" Kennlinie - GSNSM
-größere Nachgiebigkeit - "weiche" Kennlinie - GSRSM
-Stabiler Arbeitsbereich durch MKipp begrenzt
Lineares Drehzahlverhalten:
-Mw = f(n, v)
-Geschwindigkeitsproportionale Reibarbeit
- Bsp.: Papier-und Textilmaschinen
Nichtlineares Drehzahlverhalten anwachsend:
- Mw = f(n2)
-Bsp.: Strömungsmaschinen, Schiffsschrauben, Kreiselmaschinen (Pumpen, Verdichter, Gebläse)
-Lastmoment steigt quadratisch mit Drehzahl
Nichtlineares Drehzahlverhalten abfallend:
-Mw=f(l/n2)
-bei kontinuierlich veränderndem Wickelradius
und konstanter Umfangsgeschwindigkeit ist
konstanter Bandzug nötig
- Bsp.: Wickelantriebe für Bleche, Kunststoffoder
Papierbänder
Nichtlineares, durch Lastspiele gegebenes, Drehzahlverhalten:
-Mw=f(1/n²)
- Überlagerung der nicht linearen Kennlinie mit Arbeitszyklen
-ständige Veränderung der Drehzahl n und Moment M
- drehwinkelabhängiges, periodisches Verhalten bei
verschiedenen mittleren Drehzahi/-Drehmomenthorizonten
- Bsp: Kurbel-und Kolbenarbeitsmaschinen
(Verdichter, Pressen, Scheren)
Arten und Charakterisierung von Arbeitspunkten:
- stabiles Verhalten: dMm/dn < dMw/dn
- instabiler Verhalten: dMm/dn > dMw/dn - Regelung erforderlich
- labiles Verhalten:-in eine Richtung stabil, in andere Richtung instabil - Regelung erforderlich
-Schnittpunkt zwischen den Kennlinien von Arbeits-und Antriebsmaschine
-im stat. Betriebsfall ist Drehmoment Antrieb MM = Widerstandmoment Abtrieb Mw Mm-Mw=0
-nur statische Drehzahlstabilität im Kennlinienfeld ungeregelter Antriebe
-Kennlinien abhängig von Drehzahl, nicht von Winkelbeschleunigung
Möglichkeiten zum Verändern von Arbeitspunkten:
- zusätzliche Beschleunigungs-und Verzögerungsvorgänge notwendig
- Änderung der kinetischen Arbeit Wkin durch Änderung der Winkelgeschwindigkeit w und des
Trägheitsmomentes J
Notwendigkeiten zur Veränderung von Arbeitspunkten:
- um hohen Wirkungsgrad bei Eelek => Emech zu erzielen
-bei Nachführung vom Arbeitsprozess gegbener Werte (Kräfte, Momente, Drehzahlen, Wege}
- bei Einhaltung von Toleranzbereichen + Überlastungsschutz
-zur Abgrenzung des Antriebs gegen äußere und innere Störeinflüsse
Funktionszweck eines Getriebes:
wandelt Drehzahlen und Drehmomente entlang des Antriebsstrangs um, mit Ziel der
größtmöglichen Effizienz des Motors
Definition Schlupf:
Maß für die Drehzahldifferenz:
s= (n1-n2)/n1 = (w1-w2)/w1
Vor- und Nachteile eines elektrischen Antriebs mittels Leistungselektronik
Vorteile: - genaue Abstimmung der Drehzahl (z.B. für Fräsmaschinen)
-im Vergleich können Verbrennungsmotoren im Stillstand kein Drehmoment
liefern, ein sinnvoller Betrieb ist erst oberhalb der Leerlaufdrehzahl möglich
(zur Überbrückung ist eine Anfahrkupplung erforderlich (Drehzahlwandler}}
Nachteile: - bei großer Leistung sehr teuer und schwer
-Verschleiß an Leistungselektronik wegen begrenzter Anzahl von Schaltvorgängen
-kein Dauerfestigkeitsbereich wie bei mechanischen Komponenten
Grundfunktionen von Kupplungen:
Grundfunktionen von Kupplungen:
-Wellenverbindung
-Schaltfunktion
- Ausgleich von Wellenversatz
- Leistungsübertragung (M und n)
-Beeinflussung der dynamischen Eigenschaften
Ausgleichsmöglichkeiten und Rückstellreaktionen von Kupplungen (inkl. Berechnung):
schema
Schaltvorgangs bei schaltbaren Kupplungen:
-Kopplung der Antriebs-und Abtriebsseite mit unterschiedlichen
Winkelgeschwindigkeiten W10, W20 - schließen der kraftschlüssigen Kupplung
-von t0 bis tsyn rutscht die Kupplung - Rutschzeit: tr= tsyn- t0
-während der Rutschphase erfolgt eine Beschleunigung der langsameren Masse und ein
abbremsen der schnelleren Masse
- tsyn ist erreicht wenn beide Kupplungsseiten gleiche Winkelgeschwindigkeit Wsyn haben
Kupplung Unterscheidung in 2 Varianten:
varianten
Spiel in Bauteilen:
- Kupplungen mit Verdrehspiel: Belastungen durch Geschwindigkeitsstöße möglich
- Zahnräder mit Betriebsflankenspiel: Belastungen durch Beschleunigungsstöße möglich
Bauarten und Besonderheiten von nicht schaltbaren Kupplungen:
-form- bzw. kraftschlüssig starr oder formschlüssig elastisch
-Hauptfunktion ist Ausgleich von Wellenverlagerungen (Ausgleichskupplung)
-drehnachgiebige, formschlüssige Kupplungen mildern Stöße oder dämpfen Schwingungen
-kraftschlüssig drehnachgiebige Kupplungen sind Schlupfkupplungen
hydrostatisch, hydrodynamisch (Strömungskupplungen) oder elektrodynamisch
Drehmomentübertragung durch Drehzahlschlupf zwischen den Kupplungshälften
Bauarten und Besonderheiten von schaltbaren Kupplungen:
dienen dem Unterbrechen und Wiederherstellen der Verbindung von Antriebsteilen
Bauarten: - fremdbetätigt Schaltkupplung
-drehzahlbetätigt Fliehkraftkupplung
-momentbetätigt Sicherheitskupplung
-richtungsbetätigt Freilaufkupplung
alle Bauarten für Form- oder Kraftschluss einsetzbar
(außer kraftschlüssige, drehzahlbetätigte Kupplungen)
Art der Kraftübertragung bei selbsttätig schaltbaren Kupplungen:
- Sicherheitskupplungen, schützen vor Überbelastung durch Trennung bei Überschreitung
eines einstellbaren Maximalmoments
-formschlüssig: -Trennung über Sollbruchstellen
-Anlage erst nach Wechsel des ausgelösten Bolzens wieder nutzbar
-Bsp.: Brech- und Ausklinkkupplungen
-kraftschlüssig: -Drehmom entbegrenzung ohne Zerstörung eines Bauteiles
- Kupplung rutscht bei Überschreiten durch => Rutschkupplung
-Überhitzungsgefahr
Art der Kraftübertragung bei fremdbetätigt schaltbaren Kupplungen:
- formschlüssig:
- Schalten nur im Stillstand oder bei Synchronlauf der Kupplungshälften
möglich (w1 = W2 => Schlupf s=O)
-Schalten im Betrieb wird durch Gleichlaufeinrichtungen (Synchronisierung)
erleichtert (vorgeschaltete Kegelkupplungen)
- Formschluss durch Klauen oder Zähne
-kraftschlüssig:
- können im Stillstand, bei Drehzahldifferenz und unter Last geschalten werde
-Drehmomentübertragung durch Reibflächen und entsprechende Normalkra·.
- beim Einschalten entstehende Reibungswärme durch Rutschvorgänge
führt zum Verschleiß der Reibungsflächen
Unterschied zwischen schaltbarem und übertragbarem Drehmoment bei Schaltkupplungen
schaltbares Drehmoment MKs:
-weiterfeitbares (dynamisches) Drehmoment
=> während Anlauf mit Shclupf
übertragbares Drehmoment MKü:
- übertragbares (statisches) Drehmoment
=> ohne Schlupf
Auswahlkriterien von schaltbaren, reibschlüssigen Kupplungen:
Vorteile:
-zentrische, vollkommen unnachgiebige Wellenverbindungen
-wartungs-und verschleißfrei
-für beide Drehrichtungen geeignet
- kostengünstig und klein bauend
Nachteile: -schon geringe Verlagerung der Wellen führt zu Zusatzbelastungen in den Wellen
-leiten Drehmomentstöße ungedämpft weiter oder vergrößern diese (z.B. bei Spiel/
Verwendung nur bei fluchtenden Wellen oder Verbindungen langer elastischer Wellen
Beispiele:
-Schalenkupplung
-Scheibenkupplung
-Naben mit Flansch
Besonderheiten und Einsatzzwecke von nichtschaltbaren, elastischen Kupplungen:
Unterscheidung in: -drehstarre (getriebebewegliche) Kupplungen
- drehelastische Kupplungen
-Schlupfkupplungen
- Einsatz zum Ausgleich elastischer Verformungen der Wellen und Lager (z.B. durch
Wärmeausdehnung oder Ausrichtfehler bei Montage)
-meisten einen weiteren Freiheitsgrad als starre Kupplungen
-durch Ausgleich entstehen immer Rückstellreaktionen (Kräfte/Momente) => belasten die
Welle selbst und auch die Lager
Anlauf einer drehstarren oder drehelastischen Kupplung unter Last:
- beim Anfahren wird dem Nenndrehmoment ein Beschleunigungsmoment überlagert
-vereinfachende Annahme eines stoßfreien Beschleunigungsvorganges
Einmalige kurzzeitige Stöße bei drehstarren oder drehelastischen Kupplungen:
- im Gegensatz zum Idealfall treten in der Realität
immer Drehmomentstöße auf (z.B. Zeitliche
Veränderung des Antriebs-oder Lastmomentes,
Spieldurch lauf)
�� daraus folgt eine Anregung des Schwingungssystems
Antriebsstrang
- zur idealisierten Berechnung wird Rechteckstoß
angenommen (Praxis: Faktor 1,8)
- Anregung führt zu Schwingungen des Zweimassensystems
=> kurzzeitige Drehmomentüberhöhungen
Zusammenhang Anlaufzeit und Beschleunigungsdrehmoment Ms:
- Drehmasse J wird in der Zeit von to bis h von der Ausgangswinkelgeschwindigkeit
wo auf die Endwinkelgeschwindigkeit w1 gleichförmig beschleunigt
Drehstarre Kupplungen bei periodisch schwankenden Antriebsmomenten:
Überlagerung des konstanten Antriebsmomentes mit einer periodischen Anregung
=> maximales Antriebsmoment und maximales Kupplungsmoment durch
Wechseldrehmoment der überlagerten Anregung bestimmt
- drehstarre Kupplungen haben wegen ihrer Bauteilgeometrien und hohen
Werkstoffelastizitäten relativ hohe Steifigkeiten CK 7 Eigenkreisfrequenz WE auch hoch
-Berechnung über Vergrößerungsfunktionen
-Betriebspunkt sollte nicht im Vergrößerungsbereich oder direkt im Resonanzbereich liegen
Aufbau und Eigenschaften von Gelenk-/Kardanwellen:
-Kardanfehler 7 Drehwinkeldifferenz
-Drehmomentübertragung über in Flanschen gelagertes Zapfenkreuz
-Winkelgeschwindigkeit w1 wird sinusförmig auf Welle 2 übertragen
-in Abhängigkeit von Länge der Zwischenwelle und Beugewinkel sind Drehzahlen der
Gelenkwelle zu begrenzen
-größter zulässiger Beugewinkel ß = 45° bei Einzelgelenk und ß = 90° bei Doppelgelenken
- leistungsloses Biegemoment beachten (dynamische Belastung des Zapfenkreuzes)
- Kreuzgelenke immer mit Beugewinkel einbauen, da sonst Gelenklager vorzeitig ausfallen,
da bei gestreckter Einbaulage sonst nur statische Belastung
Definition Leistungsloses Biegemoment:
=> entspricht dem durch die Ablenkung des Drehmomentes hervorgerufenen, in den
Gelenken wirkenden Momentenkomponenten, welche die Welle auf Biegung beanspruchen
Definition Kardanfehler:
Drehwinkeldifferenz zwischen an und abtreibender Welle während eines Umlaufes
