Zwei Tragzahlen, zwei Fragestellungen
Herstellerkataloge nennen für jede Linearführung zwei Tragzahlen, die unterschiedliche Fragen beantworten:
- Dynamische Tragzahl C – die Last, bei der eine Führungsserie im Betrieb die nominelle Lebensdauer L10 (10⁵ m Laufweg) erreicht. Grundlage der Lebensdauerberechnung (nächste Einheit). Achtung: Manche Hersteller beziehen C auf 50 km; solche Werte sind rund 1,26-mal (Kugeln) größer und vor dem Vergleich umzurechnen.
- Statische Tragzahl C₀ – die Last, bei der an der am stärksten belasteten Kontaktstelle eine bleibende Gesamtverformung von Wälzkörper und Laufbahn von rund dem 0,0001-Fachen des Wälzkörperdurchmessers entsteht (ISO 14728-2) – das gilt als gerade noch tolerierbar. Sie ist besonders bei Stillstand, langsamer Bewegung und Stoßlasten maßgeblich.
Der statische Sicherheitsfaktor S₀
Ob eine Führung eine gegebene Last statisch sicher trägt, zeigt der Sicherheitsfaktor:
S₀ = C₀ / P₀
S₀ = statischer Sicherheitsfaktor · C₀ = statische Tragzahl (aus dem Katalog) · P₀ = größte Last auf dem am höchsten belasteten Wagen, auch kurze Spitzen
Wirken zusätzlich Momente, gehört der Momentanteil (als äquivalente Kraft nach Herstellerkatalog) in P₀ hinein – dazu mehr in Einheit 5.
Richtwerte für S₀
| Einsatzbedingung | S₀ |
|---|---|
| Alle Lasten bekannt, ruhiger Lauf ohne Stöße | 3–5 |
| Übliche Auslegung: Lasten teils geschätzt, mäßige Stöße/Schwingungen | 5–8 |
| Hohe dynamische Beanspruchung, starke Stöße, Verschmutzung | 8–12 |
| Hängende Anordnung (über Kopf) oder hohes Gefährdungspotenzial | ab 12 |
Hängende Anordnung: Ein hoher S₀ schützt vor bleibender Verformung, nicht vor dem Absturz. Bei Überkopf-Einbau zusätzlich eine Absturzsicherung vorsehen und die Befestigungsschrauben auf Zug nachrechnen (Herstellerangaben).
Sicherheitshinweis
Diese Richtwerte sind konservativ und folgen europäischen Herstellern. Andere Hersteller (z. B. aus Japan und Taiwan) nennen mit eigenen Rechenwegen (Korrekturfaktoren, getrennte Momentprüfung) niedrigere Mindestwerte. Verbindlich sind Rechenweg und Richtwert des eingesetzten Herstellers.
Merksatz
Rechenbeispiel
Gegeben
Ein Führungswagen hat laut Katalog die statische Tragzahl C₀ = 28,6 kN. Die größte auf ihn wirkende Last (in der Skizze F) beträgt P₀ = 8 kN.
Berechnung
- S₀ = C₀ / P₀ = 28,6 / 8 ≈ 3,58
Das reicht nur, wenn alle Lasten bekannt sind und die Führung ruhig ohne Stöße läuft (Richtwert 3–5). Für die übliche Auslegung mit teils geschätzten Lasten oder mäßigen Stößen (Richtwert 5–8) wäre eine größere Baugröße oder ein zweiter Wagen nötig.
Wissenscheck
Beantworten Sie alle drei Fragen und klicken Sie dann auf „Prüfen". Ab 2 von 3 richtigen Antworten gilt die Einheit als abgeschlossen. Wiederholen ist jederzeit möglich.
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