Tagungsbeitrag

Titel Anwendung der Reynolds’schen Differentialgleichung zur Simulation des instabilen Aufschwimmverhaltens der hydrodynamischen Linearführungen bei hohen Geschwindigkeiten
Autor Yingying Zhang, Volker Wittstock, Joachim Regel und Matthias Putz
Infos zum Autor M.Sc. Yingying Zhang (1), Dr.-Ing. Volker Wittstock (1), Dipl.-Ing. Joachim Regel (1) und Prof. Dr.-Ing. Matthias Putz (1,2)
1) Technische Universität Chemnitz, Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse, Professur Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, Reichenhainer Straße 70, 09126 Chemnitz
2) Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Reichenhainer Straße 88, 09126 Chemnitz
Inhalt Aufgrund des hydrodynamischen Drucks zeigt sich bei hohen Geschwindigkeiten ein großes Aufschwimmen der hydrodynamischen Linearführung. Um die Arbeitsgenauigkeit der Führung zu steigern, müssen die Kippung, die Aufschwimmhöhe und gleichzeitig die Reibung reduziert werden. Aus diesem Grund ist die Berechnung der hydrodynamischen Druckverteilung im Schmierspalt erforderlich, mit dem das Aufschwimmverhalten dargestellt werden kann. Die Berechnung der Druckverteilung basiert auf der Reynolds’schen Differentialgleichung aber die Berechnungsgenauigkeit ist jedoch nicht ausreichend. Die Druckverteilung im Schmierspalt ist nicht nur abhängig von der Geschwindigkeit und der Geometrie des Schmierspaltes, wie in der Reynolds’schen Differentialgleichung dargestellt, sondern auch von weiteren Bedingungen, wie z.B. dem Schmierverfahren, der Rauheit der Kontakt-oberfläche usw. Aus diesem Grund werden die anderen tribologischen Ansätze im Modell zusammen mit der Reynolds’schen Differentialgleichung verwendet.
Das vorliegende Paper stellt ein dynamisches Modell vor, mit dem das Aufschwimmverhalten des Schlittens dargestellt werden kann. Das auf der Verwendung von FEM und Simulink basierende, neu entwickelte Simulations-modell ermöglicht die einfachere Untersuchung weiterer das Aufschwimmverhalten beeinflussender Faktoren. Nach der Anpassung des Modells und der Bestimmung der Parameter stimmen die Ergebnisse aus der Simulation mit den experimentell gewonnenen Ergebnissen weitgehend überein.
Datum 2018