Warum haben Lager Einfluss auf die Genauigkeit eines Positioniersystems?

Hannes schrieb:
> Hallo, der Betreff sagt es eig. schon aus.
>
> Immer wieder hört man, dass die Lager erheblichen Einfluss auf die
> Positioniergenauigkeit von Antrieben haben. Und warum kann man dann mit
> Magnetlogern höchste Genauigkeit erreichen?
>
> Kann mir da mal einer aushelfen?

Ich schätze weil Haftreibung und Gleitreibung/Rollreibung bei üblichen 
Lagern verschieden gross sind.

Magnetlager (die meintest Du doch?) haben halt sehr wenig Reibung.

Jasch schrieb:
> Ich schätze weil Haftreibung und Gleitreibung/Rollreibung bei üblichen
> Lagern verschieden gross sind.

Falscher Ansatz.

Anderer Ansatz: Lagerlose/Lagerspiel

Wenn man heutzutage von Antrieben spricht impliziert das idr Servos...dh 
die Position wird aktiv geregelt...also bleiben nur Faktoren wie 
mechanisches Spiel der Lager

Joe G. schrieb:
> Test schrieb:
>> dh die Position wird aktiv geregelt
>
> Hier möchte ich mal nachfragen. Stick-Slip (Stribeck-Verhalten) wird
> also ausgeregelt? Wie wird eine Strecke mit Unstetigkeitsstellen und
> Hysterese exakt geregelt?

Das stimmt so nicht, da es noch keine exakten Modelle gibt, um dieses 
auszuregeln.
Man kann es allerhöchstens verbessern.


Aber noch mal:

Warum haben Lager einen entscheidenen Einfluss auf die Genauigkeit eines 
Antriebes ?

Harald Wilhelms schrieb:
> Hannes schrieb:
>
>> Warum haben Lager einen entscheidenen Einfluss auf die Genauigkeit eines
>> Antriebes ?
>
> Wenn Du mit "Genauigkeit eines Antriebes" die Genauigkeit
> der Positionierung meinst, wäre es mir neu, das diese
> "einen entscheidenen Einfluss" haben.
> Gruss
> Harald

Also ich denke schon, dass die Lager da einen Einfluss auf die 
Positionierung haben. Was ist, wenn das Lager keine hohen Steifigkeit 
hat, dann ist eine exakte Positionierung beispielsweiße im nm-Bereich 
nicht unbedingt möglich.

Dafür sind ja die Führungen da z.B. Schwalbenschwanzführung. Das nächste 
wäre dann die Kugelumlaufspindel, wobei diese halt von den Lagern an 
Beiden Enden gehalten wird. Natürlich macht es was aus wenn das Lager 
Schwergängig ist und den Schrittmotor blockiert bzw. Schritte vergessen 
läßt. Aber um eine Genauigkeit in den naometerbereich zu bekommen 
Brauchst du eh Weggeber und ein Closed-loop, und dann sind da noch 
Temperatureffekte.
Wenn die Lager "locker" sind also ausgeleiert sind dann würde zwar die 
Spindel senkrecht zur laufrichtung Bewegungen machen, diese dürften 
jedoch nicht so groß sein und könnten unter Umständen von der 
Regelschleife ausgeglichen werden, diese kann jedoch durch diese 
gewackel zum Schwingen gebracht werden...

Wenn die Lager in Laufrichtung Spiel aufweisen hat man halt ein 
Umkehrspiel drin, welches auch die Regelschleife zum Schwingen Bringen 
können.

Auch ein Beispiel:

a) Einen schweren, rauen Klotz ein kleines Stückchen, auf einer
   rauen Oberfläche schieben.
   Du erzeugst seitlichen Druck und es passiert nichts. Du erzeugst
   noch mehr Druck und der Klotz bewegt sich plötzlich ein größeres
   Stück.

b) Einen schweren, glatten Klotz ein Stückchen, auf einer glatten
   Oberfläche schieben.
   Den brauchst Du nur scharf ansehen, so bewegt er sich.

Diese zwei Szenarien kannst Du, im Grunde genommen, auf alle Bewegungen 
übertragen. Bei sehr hohen Genauigkeiten geht dieses Problem bis in den 
Submillimeterbereich. Es ist auch unwichtig, ob es dabei Geradeaus oder, 
wie in Antrieben oft der Fall, rund geht.

> Kugelumlaufspindeln mögen ja für mittlere Genauigkeiten ganz
> brauchbar sein; für Präzisionsführungen sind sie aber nicht
> geeignet.
Ne KugelumlaufSPINDEL ist ja auch keine Führung wie, z.B. die 
Schwalbenschwanzführung. Wie ich oben schrieb kombiniert man diese 
Komponenten. Man benutzt die Schwalbenschwanzfürung als Führung und 
kombiniert diese dann mit mit einer Kugelumlaufspindel als Antrieb, der 
möglichst mittig zwischen zwei sich gegenüberliegenden 
Schwalbenschwanzführungen liegen muß, da es sonst zu verspannungen 
kommt. Das Wegmesssystem sollte auch möglichst mittig sitzen und 
temperaturstabil sein (Glasmaßstab)

Amateur schrieb:
> b) Einen schweren, glatten Klotz ein Stückchen, auf einer glatten
>    Oberfläche schieben.
>    Den brauchst Du nur scharf ansehen, so bewegt er sich.

Wenn die beiden Oberflächen aber sehr sehr sehr glatt sind dann kann es 
sein daß Du da draufglotzen kannst wie ein Verrückter, sich aber niemals 
mehr was bewegt: Kaltverschweißung

uwe schrieb:
> Wenn die Lager in Laufrichtung Spiel aufweisen hat man halt ein
> Umkehrspiel drin, welches auch die Regelschleife zum Schwingen Bringen
> können.

Das versteh ich leider nicht ...

Udo Schmitt schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> BTDT
> ??

Google, zweiter Treffer ...

Stell dir eine Zahnradstufe vor, die Position der Abtriebswelle
soll an dieser gemessen und dann aktiv geregelt werden.
Da ein Zahnradgetriebe aber nie spielfrei ist würde eine zu
"penible" Regelung bei kleinen Abweichungen anfangen
die Eingangswelle um das Getriebespiel vor- und Zurück zu drehen
um die Abweichung auszuregeln (RK schwingt).

=> Die Regelung kann nicht genauer als das Getriebspiel sein.
Hast du jetzt zB. am Ausgang eine Zahnstange, die du positionieren 
willst,
so hast du Getriebspiel, radiales Lagerspiel der Abtriebswelle und das 
Spiel zwischen Ritzel
und Zahnstange die sich zur maximalen Positioniergenauigkeit addieren.
Der "erhebliche" Einfluss kommt vermutlich daher, dass die Messglieder
bzw. die Regelung an sich idR. um einige Größenordnungen genauer sind,
als die mechanischen Schnittstellen.

Magnetlager (aktive) haben den Vorteil, dass durch die Regelung die
Position des Kerns (Welle) sehr genau bekannt ist bzw. kein
"Lagerspiel" vorhanden ist (dieses wird ja ausgeregelt).