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?
Lasse eine Erbse auf einen großen Teller fallen, nimm sie wieder in die
Hand, lasse sie erneut fallen und so fort. Dabei denke über das nach,
was du siehst.
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
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?
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 ?
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
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.
Hannes schrieb:> 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.
Sagen wir mal so: das man für genaue Führungen keine Kugellager,
sondern meist Gleitlager nimmt, sollte selbstverständlich sein.
Besondere andere Maßnahmen braucht man da aber eher nicht. Es
reichen teilweise ganz normale Drehspindeln, die man per Hand
dreht, um auf einige Nanometer oder Winkelsekunden genau zu
positionieren. BTDT.
Gruss
Harald
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...
uwe schrieb:> Das nächste wäre dann die Kugelumlaufspindel,
Kugelumlaufspindeln mögen ja für mittlere Genauigkeiten ganz
brauchbar sein; für Präzisionsführungen sind sie aber nicht
geeignet. Da helfen nur Gleitlager unterschiedlicher Bauart,
je nach Anwendungszweck. Zur Positionierung von Spiegeln für
Interferrometer nimmt man typisch Dreipunktauflagen mit Kugeln
und handbetätigte Drehspindeln zur Positionierung.
Gruss
Harald
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 ...
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).
Gerd schrieb:> Da ein Zahnradgetriebe aber nie spielfrei ist
Bei Präzisionsfürungen arbeitet man eigentlich überwiegend mit
(annähernd) spielfreien Antrieben. Das erreicht man typisch
durch Vorspannung mit Federn. Trotzdem macht man Positionie-
rungen, wenn irgendwie möglich, immer nur von einer Seite aus.
Gruss
Harald