Entwicklung eines vereinfachten Verfahrens zur Lebensdauerprognose von Profilschienenführungen unter allgemeiner Momentenbelastung

Laufzeit:	07/2017 – 06/2020
Finanzierung:	DFG
Bearbeiter:	Dipl.-Ing. Danny Staroszyk

Versuchsstand 1 — Lebensdauerversuchsstand für Profilschienenführungen – Durchführung von Laufversuchen zur experimentellen Absicherung der WKBL

Zielstellung

Mit dem Projekt soll ein vereinfachtes analytisches, wälzkontaktbezogenes Verfahren zur Berechnung der Lebensdauer von Profilschienenführungen (WKBL) bei allgemeiner Belastung mit Anteilen von Nick‐ und Giermomenten auf Basis der FEM‐basierten WKBL entwickelt werden. Im Gegensatz zum bisher üblicherweise angewendeten konventionellen Verfahren soll es das gesamte Laufwegpotenzial von PSF unter solchen Bedingungen berücksichtigen. Zu diesem Verfahren gehört neben dem Ansatz der WKBL auch eine Methode zur Berechnung der Einzelwälzkontaktkräfte.

Anforderungen an das vereinfachte Verfahren sind:

Verwendung bereits bekannter oder leicht ermittelbarer Parameter von PSF,
Verwendbarkeit in der Regel verfügbarer Software,
Berechnung von Lebensdauerwerten bei allgemeiner Belastung (nicht nur bei Nick‐ oder Giermomentenbelastung).

PSF mit Wälzkörperkraft — Analytisch berechnete Wälzkontaktkräfte innerhalb der Wälzkörperreihen einer PSF

FEM-Modell — FE-Modell zur simulativen Ermittlung von Wälzkontaktkräften

Die mit dem entwickelten Verfahren berechneten Lebensdauerwerte werden experimentell abgesichert. Mit den erwarteten Ergebnissen des Projektes sollen zukünftig eine präzisere Berechnung zur Dimensionierung von PSF aus Sicht der Lebensdauer und damit eine entsprechend der tatsächlichen Führungsbelastungen optimale Auswahl von Bauform und ‐größe möglich sein. Es ist zu erwarten, dass häufig eine Reduzierung der Führungsbaugröße und damit des Bauraumbedarfs und der Reibung PSF-geführter Baugruppen möglich ist und dass dadurch sowohl die Kosten entsprechender Anlagen gesenkt als auch deren technische Eigenschaften verbessert werden können.