Belastbare Lastfälle aus Axialkraft, Radialkraft, Kippmoment, Einsatzprofil und dynamischen Einflüssen erstellen, bevor ein Modell ausgewählt wird.
Eine Drehverbindung wird aus vollständigen Betriebsfällen ausgewählt, nicht aus einem einzelnen Maximalwert. Sie überträgt gleichzeitig Axialkraft, Radialkraft und Kippmoment zwischen zwei Strukturen. Diese Komponenten ändern sich mit Ausleger, Nutzlast, Gegengewicht, Windrichtung oder Maschinenlage; die größte Nutzlast ist daher nicht automatisch maßgebend.
Dieser Leitfaden überführt Maschinengeometrie und Einsatzprofil in eine nachvollziehbare Lastfalltabelle und ergänzt den Auswahlleitfaden für Bauformen.
Freikörperbild an der Drehachse erstellen
Zeichnen Sie den drehenden Oberbau mit Bezugspunkt im Lagermittelpunkt. Tragen Sie Massen, Nutzlast, Zylinderreaktionen, Wind- und Prozesskräfte mit ihren Abständen ein. Zerlegen Sie Kräfte in Axial- und Radialrichtung des Lagers. Die Summe der vertikalen Komponenten ergibt die Axiallast; horizontale Komponenten die Radiallast. Jede Kraft multipliziert mit ihrem senkrechten Hebelarm trägt zum Kippmoment bei.
Verwenden Sie konsistente Vorzeichen. Ein Gegengewicht kann das Moment in einer Stellung reduzieren und in der Gegenstellung erhöhen. Erfassen Sie Druck oder Abheben der Axiallast und Momentenumkehr. Wechselbetrieb beeinflusst Kontaktzonen, Schrauben und Ermüdung.
- Fa: resultierende Axialkraft durch die Lagerachse;
- Fr: resultierende Radialkraft in der Lagerebene;
- Mk: resultierendes Kippmoment um den Lagermittelpunkt;
- T: über Verzahnung oder Antriebsschnittstelle übertragenes Drehmoment.
Gleichzeitige Lastkombinationen bilden
Maximale Fa, Fr und Mk gehören nur dann in dieselbe Zeile, wenn sie tatsächlich gleichzeitig auftreten. Berechnen Sie Fälle für Nennlast, maximale und minimale Ausladung, Beschleunigung, Bremsung, Not-Halt, Wind, Transport und geparkten Überlebenszustand. Bei Kranen kann eine kleine Last bei größter Ausladung ein höheres Kippmoment erzeugen als die Nennlast bei kurzer Ausladung.
Ergänzen Sie Bewegungszustand und Zeitanteil. Ein seltener statischer Extremfall kann die bleibende Verformung bestimmen, ein niedrigerer wiederholter Betriebsfall dagegen die Wälzermüdung. Bei Gefälle, Abstützungen, Schiff oder flexiblem Fahrgestell ist der jeweilige Strukturzustand einzubeziehen.
Betriebsfaktoren anwenden und Rohdaten erhalten
Herstellerverfahren verwenden Anwendungs- oder Betriebsfaktoren für Stoß, Einsatzschwere und Unsicherheit. Bewahren Sie berechnete und beaufschlagte Werte in derselben Tabelle auf. Der Faktor muss zur Geräte- und Einsatzdefinition des ausgewählten Herstellers passen. Tragen Sie jede beaufschlagte Kombination in das statische Grenzlastdiagramm ein. Jeder Punkt muss innerhalb von Laufbahn- und Schraubenkurve für die festgelegte Montage und Vorspannung liegen.
Statische Sicherheit und Lebensdauer trennen
Die statische Prüfung begrenzt bleibende Laufbahnverformung und Fugenöffnung in den schwersten Fällen. Die Ermüdungsprüfung bewertet wiederholte Last über die Zeit. Das Lebensdauerkollektiv enthält Laststufen, Drehzahl, Schwenkwinkel, Zyklen und Dauer. Dauerrotation und wiederholte Kleinschwenkung verteilen Schmierstoff und Last unterschiedlich. Bei kritischer Positionierung ist außerdem die zulässige Verformung bei angegebener Last sowie die Spiel- oder Vorspannklasse zu definieren; siehe Kreuzrollen-Auswahlleitfaden.
Ergebnis des Engineering-Arbeitsblatts
Ein prüfbares Blatt zeigt Geometrie, Einheiten, Vorzeichen, Annahmen, Lastkombinationen, Faktoren und deren Quellen. Es kennzeichnet den für Laufbahn, Schrauben und Lebensdauer maßgebenden Punkt und hält das Antriebsdrehmoment getrennt vom Kippmoment.
- Freikörperbild und Koordinatensystem freigeben.
- Alle gleichzeitigen Betriebs- und Extremkombinationen berechnen.
- Dokumentierte Faktoren anwenden und Rohwerte erhalten.
- Jeden Punkt gegen Laufbahn- und Schraubenkurve prüfen.
- Ermüdung, Steifigkeit, Verzahnung und Montageschnittstelle vor Freigabe abschließen.
FAQ
Kann nur anhand der Axiallast ausgewählt werden?
Nein. Axial-, Radialkraft und Kippmoment wirken gemeinsam.
Welcher Kranlastfall ist maßgebend?
Das ist anwendungsabhängig. Größte Ausladung, Wind, Bremsung, Gegenmoment oder Parkzustand können statt der maximalen Nutzlast maßgebend sein.
Belegt das statische Diagramm die Lebensdauer?
Nein. Statische Sicherheit und Wälzermüdung sind getrennte Prüfungen.
