Neues aus dem Produktmanagement: Auswahl eines naXture Aktors für Ihre Antriebsaufgabe

Wir starten unsere Blog-Reihe zur Unterstützung unserer Kunden in der Auswahl unserer Aktoren für unterschiedliche Antriebsaufgaben.

Passend zum Produkt Launch starten wir mit der Demo-Applikation „Gewichtheben“ und gehen – Schritt für Schritt – von der Analyse bis zur Überprüfung der Auswahl im Kraft-Geschwindigkeits-Kennfeld.

Anforderungen an die Arbeitsaufgabe

Arbeitsaufgabe:

Ein Gewicht von 40kg soll…

  • 12mm hoch angehoben werden
  • innerhalb von 2 Sekunden die Endlage erreichen
  • dort 1 Sekunde gehalten werden

Anforderungen:

Das System soll…

  • einfachwirkend sein
  • sich selbständig zurückstellen
  • den Sicherheitszustand „Normally Open“ haben
  • eine Last von 50kg anheben können
  • eine Geschwindigkeit von 8mm/s erreichen können

Analyse der Arbeitsaufgabe

1. Erstellen eines Kraft-Weg und
2. Eines Weg-Zeit-Diagramms
3. Ermitteln der Lastdaten:

  • Last: FApp = m * g = 40kg * 9,81m/s2400N
  • Hub: 12mm
  • Zeit:  t1 = 2s; t2 = 1s
  • Geschwindigkeit: v1 = 12mm / 2s = 6mm/s

Ermittlung der Leistungsdaten

4. Ermittlung der Arbeit W[J] und der benötigten Leistung P[W]:

  • W = F * s
  • P = F * v = W / t
Weg
s [mm]
Kraft
F [N]
Zeit
t [s]
Geschw
v [mm/s]
Arbeit
W [J]
Leistung
P [W]
04000000
12400264,82,4
124003000

Während des Anhebens wird

  • eine Arbeit W1 von 4,8J geleistet
  • eine Leistung von 2,4W benötigt

Auswahl des Aktuators

5. Bestimmung der Kraft FPmax

  • Zur ersten Einordnung geben wir in unserem Mustertool an, die Kraft Fmax mit 60-65% Aufschlag auf die höchste Kraft in Ihrer Applikation FApp vorzuwählen:
  • Fmax: 400N * 1,6 … 1,65 ≈ 640 … 660N
  • mit Blick auf das Kraft-Weg-Diagramm wird deutlich, dass die Hauptarbeit mit 400N geleistet wird. Demnach ist es in diesem Fall besser, FPmax nahe an FApp zu wählen, um im Bereich der optimalen Leistung zu liegen.
  • Also starten wir die Auswahl mit: FApp = FPmax = 400N

Eine erste Auswahl sollte dann mit FPmax = 400N starten:

Der angezeigte „Best Match“ ergibt dann:

FPmaxFmaxvPmaxvmaxHub
380,00760,0014,0028,0015

Herunterladen des techn. Informationsblatts

6. Laden Sie sich das technische Informationsblatt des Aktuators herunter:

FPmaxFmaxvPmaxvmaxHub
380,00760,0014,0028,0015

Überprüfung im Kraft-Geschwindigkeits-Kennfeld

7. Überprüfen Sie Ihre Auswahl im Kraft-Geschwindigkeits-Kennfeld des Aktuators:

die Kraft-Geschwindigkeitsanforderungen liegen innerhalb des Kennfelds; die Auswahl ist bestätigt.

  • der gewählte Aktuator kann die Arbeitsaufgaben bewältigen
  • der nächst kleinere Aktuator wäre für F=400N; v=6mm/s ebenfalls eine gute Wahl.