9 Projektierung. Projektierung. W-Getriebe. 9.1 Getriebe HINWEIS

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1 Getriebe. Getriebe.. Wirkungsgrad der Getriebe Allgemein Der Wirkungsgrad der Getriebe wird hauptsächlich durch die Verzahnungs- und Lagerreibung bestimmt. Beachten Sie, dass der Anlaufwirkungsgrad eines Getriebes immer kleiner ist als der Wirkungsgrad bei Betriebsdrehzahl. Besonders ausgeprägt ist dies bei Schnecken- und SPIROPLAN -Winkelgetrieben. R-, F-, K-Getriebe W-Getriebe Selbsthemmung Bei Stirnrad-, Flach- und Kegelradgetrieben liegt der Wirkungsgrad je nach Anzahl der Verzahnungsstufen bei bis zu % (-stufig), % (-stufig) und % (-stufig). Die Verzahnungen der SPIROPLAN -Getriebe verursachen einen hohen Gleitreibungsanteil. Aus diesem Grund haben diese Getriebe höhere Verzahnungsverluste und somit niedrigere Wirkungsgrade als die R-, F- oder K-Getriebe. Dies ist abhängig von folgenden Faktoren: Übersetzung der SPIROPLAN -Stufe Eintriebsdrehzahl Getriebetemperatur Die SPIROPLAN -Getriebe W / W von SEW-EURODRIVE haben einen Wirkungsgrad von über %, der auch bei großen Übersetzungen nur geringfügig abfällt. Bei rücktreibenden Drehmomenten an SPIROPLAN -Getrieben gilt der Wirkungsgrad η = - /η, also deutlich ungünstiger als der Vorwärtswirkungsgrad η. Wenn der Vorwärtswirkungsgrad η, ist, ist das SPIROPLAN -Getriebe selbsthemmend. Die SPIROPLAN -Getriebe sind zum Teil auch dynamisch selbsthemmend. Wenn die Bremswirkung der Selbsthemmung technisch genutzt werden soll, bitten wir um Rückfrage bei SEW-EURODRIVE. HINWEIS Beachten Sie, dass bei Hubwerken die selbsthemmende Wirkung der SPIROPLAN - Getriebe als alleinige Sicherheitseinrichtung nicht zulässig ist. Katalog DRC-Getriebemotoren

2 Getriebe Einlaufphase Bei neuen SPIROPLAN -Getrieben sind die Zahnflanken noch nicht vollständig geglättet. Deshalb ist während der Einlaufphase der Reibungswinkel größer und somit der Wirkungsgrad niedriger als im späteren Betrieb. Dieser Effekt verstärkt sich mit größer werdender Übersetzung. Folgende Werte müssen während der Einlaufphase von dem in der Liste angegebenen Wirkungsgrad abgezogen werden: SPIROPLAN W.. i-bereich η-reduzierung ca. ca. % ca. ca. % ca. ca. % Die Einlaufphase dauert üblicherweise Stunden. Die SPIROPLAN -Getriebe erreichen die in der Liste angegebenen Nennwirkungsgrade, wenn: das Getriebe vollständig eingelaufen ist, das Getriebe die Nenntemperatur erreicht hat, der vorgeschriebene Getriebeschmierstoff eingefüllt ist und das Getriebe im Nennlastbereich arbeitet. Planschverluste Bei bestimmten Getrieberaumlagen (siehe Kapitel "Bauformen") taucht die erste Stufe voll in den Schmierstoff ein. Bei größeren Getrieben und hoher Umfangsgeschwindigkeit der eintreibenden Stufe entstehen Planschverluste, die nicht vernachlässigt werden dürfen. Bitte halten Sie Rücksprache mit SEW-EURODRIVE, wenn Sie solche Getriebe einsetzen wollen. Um die Planschverluste gering zu halten, verwenden Sie die Getriebe in Raumlage M. Katalog DRC-Getriebemotoren

3 Getriebe.. Doppelgetriebemotoren Allgemein Besonders niedrige Abtriebsdrehzahlen können Sie mit Doppelgetrieben oder Doppelgetriebemotoren erreichen. Dabei wird ein zusätzliches zweites Getriebe, in der Regel ein Stirnradgetriebe, vor das Getriebe oder zwischen Getriebe und Motor gebaut. Die resultierende Gesamtuntersetzung kann nun dazu führen, dass die Getriebe geschützt werden müssen. Motorleistung begrenzen Bremsmomente prüfen Sie müssen die maximal abgegebene Motorleistung entsprechend des maximal zulässigen Abtriebsdrehmoments am Getriebe (M a max ) reduzieren. Dazu müssen Sie zunächst das maximal zulässige Motormoment (M N zul ) bestimmen. Das maximal zulässige Motormoment können Sie folgendermaßen berechnen: MNzul Ma max = iges ηges Ermitteln Sie anhand dieses maximal zulässigen Motormoments M N zul und dem Belastungsdiagramm des Motors den zugehörigen Wert für den Motorstrom. Treffen Sie geeignete Maßnahmen, damit die dauerhafte Stromaufnahme des Motors nie größer wird als der zuvor ermittelte Wert für das Motormoment M N zul. Eine geeignete Maßnahme ist zum Beispiel, den Auslösestrom des Motorstromschutzschalters auf diesem maximalen Stromwert einzustellen. Ein Motorschutzschalter bietet zudem die Möglichkeit, eine kurzfristige Überlastung zu überbrücken, beispielsweise während der Anlaufphase des Motors. Bei Umrichterantrieben besteht eine geeignete Maßnahme darin, den Ausgangsstrom des Umrichters entsprechend des ermittelten Motorstroms zu begrenzen. Wenn Sie einen Doppelgetriebe-Bremsmotor einsetzen, müssen Sie das Bremsmoment (M B ) entsprechend des maximal zulässigen Motormoments M N zul begrenzen. Dabei sind als Bremsmoment maximal % M N zul zulässig. Blockagen vermeiden M B max % M N zul Bei Unklarheiten bezüglich der zugelassenen Schalthäufigkeit des Doppelgetriebe- Bremsmotors halten Sie bitte Rücksprache mit SEW-EURODRIVE. Die abtriebsseitige Blockage des Doppelgetriebes oder des Doppelgetriebemotors ist nicht zulässig. Hierbei können unbestimmbare Drehmomente sowie unkontrollierbare Quer- und Axialkräfte auftreten. Die Getriebe können dadurch zerstört werden. HINWEIS Können Sie applikationsbedingt Blockagen des Doppelgetriebes oder des Doppelgetriebemotors nicht ausschließen, halten Sie bitte Rücksprache mit SEW- EURODRIVE. Katalog DRC-Getriebemotoren

4 Getriebe.. Quer- und Axialkräfte Querkraft ermitteln Bei der Ermittlung der entstehenden Querkraft muss berücksichtigt werden, welches Übertragungselement an das Wellenende angebaut wird. Für verschiedene Übertragungselemente müssen folgende Zuschlagsfaktoren f Z berücksichtigt werden. Übertragungselement Zuschlagsfaktor f Z Bemerkungen Zahnräder. < Zähne Kettenräder. < Zähne Kettenräder. < Zähne Schmalkeilriemen-Scheiben. Einfluss der Vorspannkraft Flachriemenscheiben. Einfluss der Vorspannkraft Zahnriemenscheiben.. Einfluss der Vorspannkraft Ritzel-Zahnstange, vorgespannt. Einfluss der Vorspannkraft Die Querkraftbelastung an der Motor- oder Getriebewelle wird dann folgendermaßen berechnet: F R M = d f d Z F R M d d f Z = Querkraftbelastung in N = Drehmoment in Nm = mittlerer Durchmesser des angebauten Übertragungselements in mm = Zuschlagsfaktor Höhere zulässige Querkräfte Die genaue Berücksichtigung des Kraftangriffswinkels α und der Drehrichtung kann eine höhere Querkraftbelastung ermöglichen, als in den Auswahltabellen angegeben. Außerdem können durch den Einbau von verstärkten Lagern, vor allem bei R-, F- und K-Getrieben, höhere Belastungen der Abtriebswelle zugelassen werden. Bitte halten Sie in diesem Fall Rücksprache mit SEW-EURODRIVE. Definition des Kraftangriffs Der Kraftangriff wird gemäß dem folgenden Bild definiert: α α X F R F A F X F A = zulässige Querkraft an der Stelle x [N] = zulässige Axialkraft [N] Katalog DRC-Getriebemotoren

5 Getriebe Zulässige Axialkräfte Abtriebsseitig: Querkraftumrechnung bei außermittigem Kraftangriff Wenn keine Querkraftbelastung vorliegt, ist als Axialkraft F A (Zug oder Druck) % der Querkraft gemäß Auswahltabellen zulässig. Dies gilt für folgende Getriebemotoren: Stirnrad-Getriebemotoren mit Ausnahme von R... bis R... Flach- und Kegelrad-Getriebemotoren mit Vollwelle mit Ausnahme von F... HINWEIS Bitte halten Sie Rücksprache mit SEW-EURODRIVE bei allen anderen Getriebeausführungen und wenn wesentlich stärkere Axialkräfte oder kombinierte Belastungen aus Querkraft und Axialkraft auftreten. Die in den Datentabellen angegebenen zulässigen Querkräfte F Ramax und F Rapk gelten bei Kraftangriff an l / (Vollwelle) oder bei Kraftangriff am Wellenspiegel (Hohlwelle). Bei abweichendem Abstand des Kraftangriffspunkts zum Getriebe müssen die zulässigen Querkräfte gemäß sablauf neu bestimmt werden. Dabei müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein: F Ramax = zulässige Querkraft [N] x = Abstand vom Wellenbund bis zum Kraftangriff in [mm] a, b, f = Getriebekonstanten zur Querkraftumrechnung [mm] c = Getriebekonstante zur Querkraftumrechnung [Nmm] F a FRamax [ b x N ] + c [ f x N ] + Die folgende Grafik zeigt die Querkraft F R mit vergrößertem Abstand x zum Getriebe. x F R R F Ramax F Ramax F R F R l/ d d l x Katalog DRC-Getriebemotoren

6 Getriebe Getriebekonstanten zur Querkraftumrechnung Getriebetyp RX RX RX RX R R R R R R R F F F F F F F K K K K K K W W a [mm] b [mm] c [Nmm] f [mm]... d [mm] Die Werte für die nicht aufgeführten Ausführungen erhalten Sie auf Anfrage... ξ. x. I [mm] Katalog DRC-Getriebemotoren

7 Getriebe.. RM-Getriebe Bei der der Stirnradgetriebe mit verlängerter Lagernabe RM müssen Sie höhere Quer- und Axialkräfte berücksichtigen. Beachten Sie den folgenden sablauf: sbeginn Applikationsanforderungen ermitteln: Leistung Drehmoment Abtriebsdrehzahl Querkraft (F R ) / Axialkraft (F A ) Hebelarm (x-maß) Mindestbetriebsfaktoren wählen, z.b.: f f Bmin =, für L. h h Bmin =, für L h. h andere Anforderungen auf Anfrage Getriebegröße auf der Basis des Mindestbetriebsfaktors wählen: f Bmin f B(Getriebe) Querkraft prüfen (Lager/Welle)? F R F XL = F Ra a/(x+b) nächstgrößeres Getriebe wählen M B = F R X X X-Maß < mm? M a F R Querkraft prüfen (Flansch)? F R F XF = c F /(F F +x) F a Axialkraft prüfen? F A F Aa Anschlussmaße prüfen nächstgrößeres Getriebe wählen (F R x/ F Aa )< F / M > A a Sonderlösung bei SEW anfragen Zusatzausführung erforderlich? sende a = Umrechnungsfaktor aus Datentabelle b = Umrechnungsfaktor aus Datentabelle c F = Getriebekonstante aus Datentabelle F A = auftretende Axialkraft im Betrieb F F = Getriebekonstante aus Datentabelle F R = auftretende Querkraft im Betrieb Erforderliche Zusatzausführungen bestimmen: Getriebedoppelabdichtung Dry-Well-Ausführung (Sonderausführung) Leckagesensorik (Sonderausführung) Nachschmierung der Lager (Sonderausführung) F Ra F XF F XL x M F = zul. Querkraft (bei x = mm) aus Datentabelle = zul. Querkraft am Gehäuse (Flanschfestigkeit) = zul. Querkraft nach Lagerlebensdauer = Abstand vom Kraftangriff bis zum Wellenbund = Abtriebsdrehmoment = zulässige Axialkraft Katalog DRC-Getriebemotoren

8 Getriebe Zulässige Querund Axialkräfte Die zulässigen Querkräfte F Ra und Axialkräfte F Aa werden für verschiedene Betriebsfaktoren f B und nominelle Lagerlebensdauer L h angegeben. f Bmin =,; L h = h RM RM RM RM Abtriebsdrehzahl n a [/min] < F Ra [N] F Aa [N] F Ra [N] F Aa [N] F Ra [N] F Aa [N] F Ra [N] F Aa [N] f Bmin =,; L h = h RM RM RM RM Abtriebsdrehzahl n a [/min] < F Ra [N] F Aa [N] F Ra [N] F Aa [N] F Ra [N] F Aa [N] F Ra [N] F Aa [N] Umrechnungsfaktoren und Getriebekonstanten Für die Berechnung der zulässigen Querkraft F xl an der Stelle x mm gelten für RM-Getriebemotoren die folgenden Umrechnungsfaktoren und Getriebekonstanten: Getriebetyp a b c F (f B =.) c F (f B =.) F F RM RM. RM. RM.. Mehrgewichte RM- Getriebe Folgende Tabelle zeigt die Mehrgewichte der RM-Getriebe: Typ Mehrgewicht gegenüber RF, bezogen auf den kleinsten RF-Flansch m [kg] RM. RM. RM. RM. Katalog DRC-Getriebemotoren

9 Getriebe.. Condition Monitoring Diagnoseeinheit DUOA (Ölalterungssensor) Diagnoseeinheit DUVA (Schwingungssensor) Die Diagnoseeinheit DUOA besteht aus einem Temperaturfühler und der eigentlichen Auswerteeinheit. Der Temperaturfühler wird über ein Adaptersystem in eine Verschlussbohrung des Getriebes eingeschraubt und mit der Auswerteeinheit verbunden. In der Elektronik der Auswerteeinheit sind die Standzeitkurven der bei SEW-Getrieben gängigen Ölsorten hinterlegt, wobei SEW-EURODRIVE in der Diagnoseeinheit eine beliebige Ölsorte kundenspezifisch anpassen kann. Die Standard-Parametrierung erfolgt direkt an der Auswerteeinheit. Die Auswerteeinheit errechnet im Betrieb kontinuierlich aus der Öltemperatur eine Reststandzeit in Tagen, nach der ein Ölwechsel vorgenommen werden muss. Die Reststandzeit wird direkt an der Auswerteeinheit angezeigt. Den Ablauf der Standzeit kann man des weiteren durch ein binäres Signal an ein übergeordnetes System übermitteln und dort auswerten oder visualisieren. Weitere Schaltausgänge melden das Erreichen einer Vorwarnstufe, das Überschreiten voreingestellter Temperaturgrenzen sowie eine Betriebsbereitschaft. Die Spannungsversorgung beträgt DC V. Der Anlagenbetreiber muss jetzt also das Öl nicht mehr zu fest vorgegebenen Zyklen wechseln, sondern kann die Wechselintervalle der tatsächlichen Belastung individuell anpassen. Als Vorteile ergeben sich hieraus eine Kostenreduzierung bei der Wartung und Instandhaltung und eine Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit. Die Diagnoseeinheit DUVA misst den Körperschall und berechnet daraus das Frequenzspektrum. Der Körperschallsensor und die Auswerteelektronik sind vollständig in der Diagnoseeinheit integriert. Die Daten wie Schwingbeschleunigung, Schadensfrequenzen etc. können ohne Experten-Know-how dezentral erfasst, verarbeitet und ausgewertet werden. Der Schadensfortschritt der Diagnoseobjekte wird über die LEDs direkt an der Diagnoseeinheit angezeigt. Eine externe Visualisierung der Binärsignale zur Steuerung ist ebenfalls möglich. Eine Tiefendiagnose kann über die Software angezeigt werden. Die Diagnoseeinheit wird über Befestigungssockel am Getriebe oder Motor befestigt. In Abhängigkeit von den zu überwachenden Diagnoseobjekten (Getriebe-/Motortyp, Bauform) wird die Anbauposition festgelegt. Das Anzugsdrehmoment für die Verschraubung beträgt Nm. Das Gerät ermöglicht die Überwachung von bis zu unterschiedlichen Objekten oder von Einzelfrequenzen. Die Diagnoseeinheit kann sowohl bei Festdrehzahl als auch bei variabler Drehzahl eingesetzt werden. Bei variabler Drehzahl muss eine... ma Stromschleife oder ein Impulssignal bereitgestellt werden. Die Spannungsversorgung beträgt DC V. Die Parametrierung des Geräts erfolgt über die mitgelieferte Software. Wenn alle Daten parametriert sind, erfolgt ein Impulstest, wodurch die Signalstärke vom überwachenden Diagnoseobjekt zur Diagnoseeinheit geprüft wird. Danach werden alle Daten dem Sensor übergeben und der Teach-In-Lauf kann erfolgen. Der Referenzlauf (Teach-In) ist ein Selbstlernvorgang des Sensors und muss unter Betriebsbedingungen erfolgen. Danach ist das Gerät betriebsbereit und geht in den Überwachungsmodus. Da das Gerät je nach Einstellung und Anzahl der zu überwachenden Diagnoseobjekte eine bestimmte Messzeit in konstanter Drehzahl benötigt, sollte bei Anwendungen, bei denen diese Zeit < Sekunden beträgt, Rücksprache mit SEW-EURODRIVE gehalten werden. Katalog DRC-Getriebemotoren

10 Elektronikmotor. Elektronikmotor.. Quer- und Axialkräfte DRC-Solomotoren mit IEC-Flansch Die folgende Bestimmung der Querkräfte erfolgt bei Belastung der Welle mit dem Nenndrehmoment (Bemessungs-Drehmoment). Die zulässigen Querkräfte F R an der Stelle x werden mit den nachfolgenden Diagrammen bestimmt. Dabei ist "x" der Abstand vom Wellenbund bis zum Kraftangriff. Den Diagrammen liegt folgende nominale Lagerlebensdauer zugrunde: Lh = h F A =, F Rmax Zulässige Querkräfte und Axialkräfte für x = l / (Wellenmitte) R Motortyp F R max (gilt für x = l / ) F A (gilt für x = l / ) [N] [N] DRC DRC Zulässige Querkraft DRC DRC Øx F Rmax [N] x[mm] Katalog DRC-Getriebemotoren

11 Elektronikmotor Zulässige Querkraft DRC DRC Øx F Rmax [N] x[mm] Katalog DRC-Getriebemotoren

12 Elektronikmotor.. Dynamische und thermische Kennlinie Elektronikmotor DRC Definition / Legende Definition: M pk = dynamisches Maximalmoment bei einer maximalen Netzspannung am Umrichter von V, V, V M N = thermische Grenzkennlinie im S -%-Betrieb HINWEIS Das maximal verfügbare Drehmoment entnehmen Sie bitte dem Kapitel "Technische Daten". DRC DRC n = /min V M [Nm] M pk V V M N n [/min] M N Nennmoment V -V-Netzspannung V -V-Netzspannung V -V-Netzspannung Katalog DRC-Getriebemotoren

13 Elektronikmotor DRC DRC n = /min M pk M [Nm] V V V M N M N Nennmoment V -V-Netzspannung V -V-Netzspannung V -V-Netzspannung n [/min] Katalog DRC-Getriebemotoren

14 Bremse. Bremse.. Beschreibung der Bremse Motoren von SEW-EURODRIVE werden auf Wunsch mit integrierter mechanischer Bremse geliefert. Die Bremse ist eine gleichstromerregte Elektromagnetscheibenbremse mit großem Arbeitsvermögen, die elektrisch öffnet und durch Federkraft bremst. Bei Stromunterbrechung fällt die Bremse ein. Sie erfüllt damit grundlegende Sicherheitsanforderungen... Allgemeine Hinweise Der Bremsmotor muss im Interesse einer möglichst langen Lebensdauer sorgfältig dimensioniert werden. Dabei sind die folgend detailliert beschriebenen Gesichtspunkte zu beachten:. Auswahl des Bremsmoments gemäß sdaten.. Wichtige Konstruktionsangaben... Auswahl der Bremse gemäß sdaten Die mechanischen Komponenten, Bremsentyp und Bremsmoment, werden bei der Bestimmung des Antriebsmotors festgelegt. Die Antriebsart bzw. Einsatzgebiete und die dabei zu beachtenden Normen bestimmen ebenfalls die Auswahl der Bremse. Auswahlkriterien sind: Motorgröße Anzahl der betriebsmäßigen oder der NOT-AUS-Bremsungen Arbeitsbremse oder Haltebremse Höhe des Bremsmoments ("weiche Bremsung" / "harte Bremsung") Hubwerksanwendung Minimale / maximale Verzögerung Was wird bei der Bremsenauswahl bestimmt / ermittelt: Basisfestlegung Motortyp Bremsmoment ) Bremszeit Bremsweg Verzögerung Bremsgenauigkeit Verknüpfung / Ergänzung / Bemerkung Bremsentyp Bremsenansteuerung Bremsfedern Einhaltung der geforderten Daten nur dann, wenn die vorstehenden Parameter die Anforderungen erfüllen ) Das Bremsmoment wird aus den Anforderungen der Anwendung in Bezug auf maximale Verzögerung und maximal zulässigen Weg oder Zeit ermittelt. Ausführliche Informationen zur Dimensionierung des Bremsmotors und der Berechnung der Bremsendaten finden Sie in der Druckschrift "Praxis der Antriebstechnik Antriebe projektieren". Katalog DRC-Getriebemotoren

15 Bremse Auswahl der Bremse Bremsmoment Bremsmoment bei Hubwerksanwendungen Arbeitsvermögen NOT-AUS-Eigenschaften Die für den jeweiligen Einsatzfall geeignete Bremse wird nach den folgenden Hauptkriterien ausgewählt: Erforderliches Bremsmoment Erforderliches Arbeitsvermögen Das Bremsmoment wird in der Regel entsprechend der gewünschten Verzögerung ausgewählt. Die mögliche Bremsmomentstufung finden Sie im Kapitel "Technische Daten der Bremse BY.C". Das gewählte Bremsmoment muss mindestens um Faktor über dem höchsten Lastmoment liegen. Das Arbeitsvermögen der Bremse wird durch die zulässige Bremsarbeit W pro Bremsvorgang und durch die gesamte zulässige Bremsarbeit W insp bis zur Wartung der Bremse bestimmt. Die gesamte zulässige Bremsarbeit W insp finden Sie im Kapitel "Technische Daten Bremse". Zulässige Anzahl Bremsungen bis zur Wartung der Bremse: NB W insp = W Bremsarbeit pro Bremsvorgang: Jges n MB W =. ( MB ± ML) NB = Anzahl Bremsungen bis zur Wartung W insp = Gesamte Bremsarbeit bis zur Wartung in J W = Bremsarbeit pro Bremsvorgang in J J ges = Gesamtes Massenträgheitsmoment (auf Motorwelle bezogen) in kgm n = Motordrehzahl in /min M B = Bremsmoment in Nm M L = Lastmoment in Nm (Vorzeichen beachten) +: bei vertikaler Aufwärts- und horizontaler Bewegung : bei vertikaler Abwärtsbewegung Die Grenzen der zulässigen maximalen Bremsarbeit dürfen auch für NOT-AUS nicht überschritten werden. Die NOT-AUS-Eigenschaften orientieren sich an den Bewegungsrichtungen. Bremsen bei vertikaler Bewegungsrichtung Bei Hubwerksanwendungen dürfen die Grenzen der zulässigen maximalen Bremsarbeit auch beim NOT-AUS nicht überschritten werden. Bitte halten Sie Rücksprache mit SEW-EURODRIVE, wenn Sie Werte für erhöhte NOT- AUS-Bremsarbeit in Hubwerksapplikationen benötigen. Katalog DRC-Getriebemotoren

16 Bremse.. Leerschalthäufigkeit Um eine unzulässige Erwärmung der BY-Bremse zu vermeiden, dürfen folgende Leerschalthäufigkeiten Z nicht überschritten werden. Bremse Leerschalthäufigkeit BYC /h BYC /h.. Wichtige Konstruktionsangabe Wartungsintervalle: Die aus dem erwarteten Bremsenverschleiß ermittelte Zeit bis zur Wartung ist zur Erstellung des Wartungsplans der Maschine für den Service des Betreibers von Bedeutung (Maschinendokumentation). Katalog DRC-Getriebemotoren

17 Antriebseinheit. Antriebseinheit.. Daten zur Antriebsauslegung Damit die Komponenten für Ihren Antrieb eindeutig festgelegt werden können, müssen bestimmte Daten bekannt sein. Diese sind: Ermittlung der Motordaten Daten für die Antriebsauslegung n amin Minimale Abtriebsdrehzahl min n amax Maximale Abtriebsdrehzahl min M a bei n amin Abtriebsdrehmoment bei minimaler Nm Abtriebsdrehzahl M a bei n amax Abtriebsdrehmoment bei maximaler Nm Abtriebsdrehzahl S..,..%ED Betriebsart und relative Einschaltdauer ED, ersatzweise kann auch das genaue Belastungsspiel angegeben werden Z Schalthäufigkeit, ersatzweise kann auch das genaue /h Belastungsspiel angegeben werden M.. Bauform IP.. Geforderte Schutzart ϑ Umg Umgebungstemperatur C H Aufstellungshöhe m Ihr Eintrag Um den Antrieb korrekt auszulegen, werden zunächst die Daten der anzutreibenden Maschine (Masse, Drehzahl, Stellbereich usw.) benötigt. Hiermit werden die erforderliche Leistung, das Drehmoment und die Drehzahl bestimmt. Hilfestellung gibt die Druckschrift "Praxis der Antriebstechnik, Antriebe projektieren" oder die ssoftware SEW -Workbench. Wahl des korrekten Antriebs Mit der berechneten Leistung und Drehzahl des Antriebs unter Berücksichtigung sonstiger mechanischer Forderungen lässt sich nun der passende Antrieb festlegen. Katalog DRC-Getriebemotoren

18 Antriebseinheit.. Hinweise zum sablauf Solomotoren mit IEC-Flansch Die gilt ebenfalls für Solomotoren mit IEC-Flansch. Zu beachten ist die geänderten Bezeichnungen der Kennwerte: M apk M pk M a M n Kurzzeichenlegende ) Tritt M apk häufiger als mal pro Stunde auf, muss eine detaillierte mit SEW Workbench durchgeführt werden. ) Prüfung anhand der Bremsarbeit WBW und Schalthäufigkeit. ) Auswahl anhand der effektiven und Spitzenbremsleistung P Br_eff /P Br_pk und Einschaltdauer. M max maximales Applikationsdrehmoment [Nm] M eff effektives Drehmoment [Nm] M n Drehmoment des Fahrabschnitts n [Nm] n max maximale Applikationsdrehzahl [/min] t n Zeit des Fahrabschnitts n [s] t Br_n Verzögerungszeit des Fahrabschnitts n [s] n t Abtriebsdrehzahl im Fahrabschnitt t [/min] P Br_pk Spitzenbremsleitung [W] P Br_eff mittlere Bremsleistung [W] W BW mittlere Bremsarbeit bei generatorischer Last [J] W B mittlere Bremsarbeit bei Bremsefall [J] M L resultierendes Moment aus der statischen Last [Nm] η Last Wirkungsgrad der Applikation F R Vorhandene Querkraft an der Abtriebswelle [N] n a Abtriebsdrehzahl [/min] M a Dauer-Abtriebsdrehmoment [Nm] M apk Maximal zulässiges Drehmoment für Kurzzeitbetrieb M anotaus Maximal zulässiges Moment für nicht zyklische Sonderlasten, [Nm] maximal Schaltungen W zul. Bremsarbeit je Notausbremsung [J] W insp zul. Bremsarbeit bis zur Wartung [J] M B Bremsmoment [Nm] M L Lastmoment [Nm] F Ramax Maximal zulässige Querkraft an der abtreibenden Welle bei [N] Dauerbetrieb (Last-Angriffspunkt Mitte Wellenende) F Rapk Maximal zulässige Querkraft an der abtreibenden Welle bei [N] Kurzzeitbetrieb (Last-Angriffspunkt Mitte Wellenende) F Remax Maximal zulässige Querkraft an der eintreibenden Welle bei [N] Dauerbetrieb (Last-Angriffspunkt Mitte Wellenende) F Repk Maximal zulässige Querkraft an der eintreibenden Welle bei Kurzzeitbetrieb (Last-Angriffspunkt Mitte Wellenende) [N] Katalog DRC-Getriebemotoren

19 Antriebseinheit.. sablauf Das folgende Ablaufdiagramm zeigt schematisch die Vorgehensweise bei der eines DRC-Getriebemotors: Applikationsbetrachtung M max, n max, aus Antrieb nach Tabelle wählen Antrieb / Applikation prüfen Elektromechanische Prüfung Technische Daten siehe Kapitel und folgende Thermische Prüfung Mef f = M max M apk ) n max n a bei n e = /min t M tn Mn t tn Technische Daten siehe Kapitel und folgende M eff M a Prüfung nicht zyklischer Sonderlasten Technische Daten siehe Kapitel und folgende M Not-Aus M anot-aus Bremsenprüfung Anwendungsfall Hubwerk Technische Daten siehe Kapitel. Auswahl Bremswiderstand M B x M L Mmax nt ηlast PBr _ pk =, PBr _ t tbr _ PBr _ tn tbr _ n PBr _ eff = tbr _ tbr _ n WBW = PBr _ pk tbr Technische Daten siehe Kapitel. Prüfung der Bremspule bzw. Bremsspule + internen Bremswiderstandes ) Externen Bremswiderstand wählen ) weiter mit Folgeseite Katalog DRC-Getriebemotoren

20 Antriebseinheit Querkraftprüfung Technische Daten siehe Kapitel und folgende Fortsetzung der Seite zuvor Kupplungsbetrieb F Rmax= M max f d Z x = l/ F a F Rmax RaPk b x + F Rmax F RaPk F Rmax f c x + M F = Rkub akub f d Z x = l/ F a F Rkub Ramax b x + F Rkub F Ramax beendet Katalog DRC-Getriebemotoren

21 Antriebseinheit.. Antriebsauswahl am Beispiel "Hubwerks zur Förderung von Paletten" Beschreibung der Applikation Dieses Kapitel zeigt die Auswahl eines DRC-Getriebemotors am Beispiel eines Hubwerks zur Förderung von Paletten mit folgenden Angaben: Lastmasse des Förderers mit Palette m. kg Hubgeschwindigkeit v, m/min Beschleunigung a, m/s Wirkungsgrad der Applikation η App, Kettendurchmesser D mm Zahnradvorgelege, Durchmesser des Abtriebsritzels am Getriebe d mm Schalthäufigkeit mal / Stunde Pausenzeit pro Takt t s Das folgende Bild zeigt eine schematisierte Darstellung: Katalog DRC-Getriebemotoren

22 Antriebseinheit Berechnung der Applikation Das Verfahrprofil teilt sich in die Fahrabschnitte Beschleunigung, Konstantfahrt, Verzögerung und Pause. M n t [min] M t M t Die folgende Tabelle zeigt die Berechnungen der Applikation, die zur Festlegung des DRC-Getriebemotors benötigt werden: M t M t Berechnungen Statische Hubkraft: Dynamische Hubkraft Drehmoment im Bereich M Drehmoment im Bereich M FS = m g m FS = kg, s FS = N FD = m a m FD = kg, s FD = N D ( FS + FD) M = η, m ( N + N) M =, M =, Nm D FS M = η, m N M =, M = Nm Katalog DRC-Getriebemotoren

23 Antriebseinheit Berechnungen Drehmoment im Bereich M Abtriebsdrehzahl an Applikation Berücksichtigung des Vorgeleges von, Maximal auftretende Querkraft M M M FS D = ( FD η) η N, m = ( N, ), =, Nm m, V na = = min =, π D π, m min M M _ Vorgelege = = Nm, M M _ Vorgelege = = Nm, M M _ Vorgelege = = Nm, na _ Vorgelege = na, =, min M Vorgelege Nm FQ max = _ N d / =, m = Katalog DRC-Getriebemotoren

24 Antriebseinheit Auswahl des DRC- Getriebemotors Die Auswahl des DRC-Getriebemotors erfolgt gemäß folgenden Punkten:. Welche Getriebeart soll verwendet werden? Anforderung: Ein Aufsteckgetriebe ist gefordert. Ergebnis: Gewählt wird in diesem Beispiel ein Flachgetriebe mit Hohlwellenausführung FA. Welche Drehmomentklasse (Baugröße) wird benötigt? Anforderung: Das maximal mögliche Anlaufdrehmoment des DRC-Getriebemotors muss größer als das maximale Applikationsdrehmoment sein: Aufgrund der Applikationsberechnungen ergibt sich ein maximales Applikationsdrehmoment im Anlauf von M max = Nm. FA mit einem DRC und einem i >, erfüllen diese Anforderung. Ergebnis: Es wird ein FA mit einem DRC gewählt.. Wahl der Übersetzung mit Abtriebsdrehzahl: Anforderung: Aufgrund der Applikationsberechnungen ergibt sich eine Abtriebsdrehzahl von na =, min. Für einen großen Stellbereich und optimalen Wirkungsgrad sollte die geforderte Abtriebsdrehzahl möglichst genau bei der Eintriebsdrehzahl von ne = min erreicht werden. Ergebnis: Aus den Auswahltabellen wird der Antrieb mit der Übersetzung i ges =, und Abtriebsdrehzahl na =, bei ne = min gewählt: DRC na na M a M apk M anotaus i [min - ] [min - ] [Nm] [Nm] [Nm] FA >.. >... >... >... >. m [kg] DRC FA FA FAF: +. kg / F: +. kg / FF: +. kg Katalog DRC-Getriebemotoren

25 Antriebseinheit. Thermische Prüfung des DRC-Getriebemotors: Anforderung: Damit keine thermischen Probleme zu erwarten sind, muss das effektive Drehmoment der Applikation kleiner als das Dauerabtriebsdrehmoment des DRC-Getriebemotors sein: Meff < Ma t t t = t m, v = = min =, s a m, s s = min t min t t =, s = s M M M eff eff eff = t M + t M + t M + t M t + t + t + t, s Nm +, s +, s Nm + s Nm =, s+, s+, s+ s =, Nm Aufgrund der Applikationsberechnung ergibt sich ein effektives Drehmoment von M eff =, Nm. Das Dauerabtriebsdrehmoment des ausgewählten DRC-Getriebemotors beträgt M a = Nm. Beachten Sie ggf. leistungsmindernde Faktoren (Derating für Aufstellungshöhe und Umgebungstemperatur). Ergebnis: Die Anforderungen werden erfüllt.. Anwendungsfall Hubwerk Anforderung: Bei Hubwerken muss folgende Anforderung eingehalten werden: MB ML Ergebnis: M L ist das statische Applikationsmoment auf die Motorwelle bezogen. In diesem Fall wird der Wirkungsgrad als helfend berücksichtigt. D, m FS η N, ML = = =, Nm ivorgelege igetriebe,, Die Bremse BYC ist mit einem Bremsmoment von Nm oder mit einem reduzierten Bremsmoment von Nm verfügbar. Nm, Nm Nm, Nm Die Anforderung des doppelten statischen Moments bei Hubwerken ist somit erfüllt. Katalog DRC-Getriebemotoren

26 Antriebseinheit. Berechnung des Bremswiderstands Berechnung der generatorischen Leistung und Arbeit beim Verzögern: Spitzenbremsleistung: Mmax n PBr _ pk =,, Nm, PBr _ pk = =, W, Bremsarbeit: WBW = PBr _ pk t WBW =,, s =, J. Generatorische Belastbarkeit des integrierten Bremswiderstands Bekannt sind: Bremsarbeit:, J Bremsvorgänge pro Stunde Das Diagramm im Kapitel "Technische Daten Elektronikmotor DRC" erlaubt bei Schaltungen pro Stunde eine Arbeit von J. Die benötigten, J können in diesem Fall mit der Bremsspule BYC abgeführt werden. [J] BYC [c/h] Katalog DRC-Getriebemotoren

27 Antriebseinheit. Überprüfung der Querkraft Anforderung: Da kein Kupplungsbetrieb vorliegt, tritt an der Getriebe-Abtriebswelle eine Querkraft auf. Diese muss nun überprüft werden. Mmax FR max = fz do Nm FR max =, = N mm FR max FRaPk N N Ergebnis: Die Querkraft im Anlauf ist ok. Da die Querkraft im Anlauf auch unter dem Wert F Ramax ( N) liegt, ist in diesem Fall eine weitere Überprüfung nicht notwendig, da dies den schlimmsten Fall darstellt.. beendet. Katalog DRC-Getriebemotoren

28 Applikationen im Nassbereich. Applikationen im Nassbereich SEW-EURODRIVE empfiehlt bei folgenden Voraussetzungen den Einsatz von DRC- Antriebseinheiten mit optionaler ASEPTIC / ASEPTIC plus -Ausführung: Große Temperaturunterschiede (z. B., wenn der Antrieb direkt nach dem Betrieb mit kaltem Wasser gereinigt wird). Bei wechselnden Temperaturen (z. B. Applikation "Kühlhausschleuse") Wenn Dichtflächen betriebsmäßig mit Wasser in Kontakt kommen Bei Reinigung des Antriebs mit entspanntem Wasser und/oder Chemikalien Bei Taktbetrieb (S) in kalter und/oder feuchter Umgebung.. Unterstützung durch Fachberater HINWEIS Die Anforderungen lassen sich nicht immer in schriftlicher Form vermitteln. Es hat sich bewährt, in einem Beratungsgespräch zwischen Anlagenbetreiber, Maschinenbauer und Komponentenlieferant die vorliegenden Bedingungen zu klären und die nötigen Maßnahmen gemeinsam festzulegen. SEW-EURODRIVE verfügt als Komponentenlieferant über erfahrene Fachberater für diese Einsatzfälle und bietet aktive Unterstützung bei der Auswahl von technisch optimalen Konfigurationen und wirtschaftlichen Lösungen... Fragebogen HINWEIS Zur optimalen Vorbereitung eines Beratungsgesprächs mit SEW-EURODRIVE füllen Sie bitte folgenden Fragebogen aus und senden diesen an Ihre zuständige SEW-Niederlassung. Firma:... Kontaktperson:... Tel./Fax: Straße:... PLZ.:... Ort, Datum:... Katalog DRC-Getriebemotoren

29 Applikationen im Nassbereich. Angaben zum Einsatzort Genaue Beschreibung der Anlage (z. B. Flaschenabfüllung, Transport von Leergut, Dosentransport usw.) Wie hoch sind die Umgebungstemperaturen in der Anlage? Im Sommer ca.:... Im Winter ca.:... Wie hoch ist die relative Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Motors? min:... max:... In welcher Betriebsart läuft der Antrieb? (z. B. S, S usw.) Treten am Antrieb starke Temperaturschwankungen auf? (z. B. läuft der Antrieb längere Zeit und kühlt dann wieder ab oder erwärmt sich die Umgebung stark und kühlt dann wieder ab?) Werden noch andere Produkte, die nicht von SEW stammen, im gleichen Bereich eingesetzt? Katalog DRC-Getriebemotoren

30 Applikationen im Nassbereich. Reinigung des Einsatzorts Wie oft wird gereinigt?... mal pro Tag... mal pro Woche Wird mit Hochdruckreinigern gereinigt? (z. B. Kärcher), mit... Ist das Wasser mit Lösungs- oder Reinigungsmitteln versetzt?, mit... Kommt der Antrieb häufig mit Flüssigkeiten, Emulsionen oder anderen Stoffen aus der laufenden Produktion in Kontakt?, mit... Ist die Verträglichkeit mit den Dichtmitteln gegeben? Katalog DRC-Getriebemotoren