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20.11.2013

Fallstudie: Blässinger berät Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Stuttgart

Die Experten von Blässinger wurden vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt mit der Aufgabe betraut, die Teilauslegung und -berechnungen eines geplanten Versuchsstands zu überprüfen. Der Prüfstand dient dem Test von einem Wagenkastensegment eines Ultrahochgeschwindigkeits-Zugs. Es stellte sich die Frage, ob die Umsetzung mit den vorgesehenen Kugelbuchsen grundsätzlich überhaupt möglich ist bzw. welche Linearführungen sich hierfür eignen.

Beim geplanten Prüfstand drückt ein Hydraulikzylinder mit einer Kraft von 100 kN auf eine Gerippestruktur eines Wagenkastensegments (Karosserie eines Zuges). Diese wird in Richtung x-Achse durch Abstützungen gelagert. Die Druckkraft des Zylinders geht ausschließlich in x-Richtung. Um eine ungünstige Belastung auf den Zylinder zu vermeiden, soll eine linear geführte Platte zwischen den Hydraulikzylinder und den Demonstrator geschaltet werden.

Auf der einen Seite der Platte drückt der Hydraulikzylinder, auf der anderen Seite befindet sich eine am Demonstrator angebrachte Halbkugel, die in y- und z-Richtung auf der Platte gleiten kann. Durch die Linearführung ist ausschließlich eine Bewegung der Platte in x-Richtung möglich.

Auslegung und Berechnung durch Experten

Die Blässinger-Mitarbeiter rechneten mit der angegebenen Kraft auf der Platte in y- und z- Richtung sowie mit einem Moment am Hydraulikzylinder. Nach sorgfältiger Auslegung und Berechnung kamen die Experten zu dem Schluss, dass mit den geplanten Kugelbuchsen die Umsetzung nicht möglich ist. Gleichzeitig wurde dem Kunden empfohlen, die Rollenumlaufeinheit RUE 65-E-W2-G2-V3/800-25/25 mit Kettenführung einzusetzen. Diese Linearführungen der INA Schaeffler Gruppe sind etwa doppelt so groß wie die üblich verwendeten Linearführungen. Die geforderte steife Schlittenkonstruktion wurde durch eine Stahlplatte mit einer Breite von 500 mm und einer Plattenstärke von 40 mm erreicht. Querstrebungen wurden zusätzlich angebracht.

Bei Verwendung dieses Systems ist die Schmierstoffversorgung zu beachten: Da diese Anwendung kaum Hub macht und hauptsächlich statisch belastet wird, kann bei einer üppigen Erstbefettung mit einem Spezialfett (bei demontierten Wagen direkt in die Wälzkörperketten hinein) von einer einmaligen Befettung für die ersten drei Jahre ausgegangen werden.

Sie haben Fragen zum Thema Lineartechnik oder benötigen weitere Informationen? Unsere Experten helfen Ihnen gerne weiter! lineartechnik(at)blaessinger.de