Statische Tragzahl
Die statische Tragzahl C0 ist die statische Last, bei der die bleibende (plastische) Verformung von Wälzkörper und Laufbahn gerade noch so klein ist, dass der Lauf nicht beeinträchtigt wird. Sie ist besonders relevant bei Stillstand, niedrigen Drehzahlen und Stoßlasten. Der statische Sicherheitsfaktor S0 = C0 / P0 zeigt, wie weit der Betriebspunkt von der Schadensschwelle entfernt ist.
Definition
Die statische Tragzahl C0 ist nach ISO 14728-2 (Linearführungen) bzw. ISO 76 (Wälzlager) als die statische Last definiert, die eine bleibende Verformung von 0,0001-mal dem Wälzkörperdurchmesser an der am stärksten belasteten Kontaktstelle verursacht. Unterhalb von C0 bleibt das Führungssystem funktionsfähig; wird C0 überschritten, können bleibende Eindrückungen in der Laufbahn entstehen (Brinelling), die zu erhöhtem Geräusch, Vibration und verkürzter Lebensdauer führen.
Statischer Sicherheitsfaktor S0
S0 = Statischer Sicherheitsfaktor (dimensionslos; Richtwerte je nach Anwendung, siehe unten)
C0 = Statische Tragzahl [N oder kN]
P0 = Äquivalente statische Last [N oder kN]: größte Last auf das am höchsten belastete Lager bzw. den am höchsten belasteten Führungswagen, auch kurze Spitzen; wirken Momente, einschließlich Momentanteil
Stöße und Schwingungen werden über einen höheren geforderten S0 berücksichtigt, nicht über einen Zuschlag auf die Last. Welcher S0 genügt, hängt von der Anwendung ab — Wälzlager und Profilschienenführungen haben unterschiedliche Richtwerte.
Richtwerte für S0: Profilschienenführungen
| Einsatzbedingung | S0 |
|---|---|
| Alle Lasten bekannt, ruhiger Lauf ohne Stöße | 3–5 |
| Übliche Auslegung: Lasten teils geschätzt oder Anschlussgenauigkeit nicht gesichert; mäßige Stöße und Schwingungen (auch aus Beschleunigen und Bremsen) | 5–8 |
| Hohe dynamische Beanspruchung oder Vibration im Stillstand, starke Stöße, Verschmutzung | 8–12 |
| Hängende Anordnung (über Kopf) oder hohes Gefährdungspotenzial — bei unsicheren Lasten und wenigen Wagen bis 20; Absturzsicherung vorsehen | ab 12 |
Hinweise zu den Richtwerten
Die Tabelle ist dieselbe wie in unserem Rechner „Linearführung-Dimensionierung“. P0 (im Rechner F) ist die größte Last auf den am höchsten belasteten Führungswagen, auch kurze Spitzen. Wirken Momente, gehört die äquivalente statische Last hinein (Kraft plus Momentanteil nach Herstellerkatalog). Die Richtwerte sind konservativ und folgen europäischen Herstellern. Andere Hersteller, z. B. aus Japan und Taiwan, nennen mit ihren Rechenwegen (Korrekturfaktoren, getrennte Momentprüfung) niedrigere Mindestwerte, etwa 1–3 ohne und 2–5 mit Stößen. Verbindlich sind Rechenweg und Richtwert des eingesetzten Herstellers.
Für Wälzlager (statische Tragzahl nach ISO 76) gelten eigene Richtwerte der Lagerhersteller: je nach Anspruch an die Laufruhe und nach Stößen meist S0 ≈ 1–3, bei geringen Ansprüchen auch darunter, bei starken Stößen darüber. Diese Werte lassen sich nicht auf Profilschienenführungen übertragen.
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