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Schubladeneffekt Der bezeichnet das mechanische Klemmen eines Schlittens auf einer Führungsbahn infolge Verkantens Inhal

Schubladeneffekt

Der Schubladeneffekt bezeichnet das mechanische Klemmen eines Schlittens auf einer Führungsbahn infolge Verkantens.

Ursache Bearbeiten

Ausgelöst wird er durch ein auf den Schlitten wirkendes Drehmoment.

Ist die Führungslänge kleiner als der doppelte Abstand der eingeleiteten Kraft multipliziert mit dem Haftreibungsbeiwert , besteht die Gefahr der Selbsthemmung:

und


Schematische Darstellung einer Führung mit aussermittigem Kraftangriff und Reibkegeln

Somit begünstigen eine kurze Führung und hohe Reibung den Effekt.

Um Gleitführungen möglichst leichtgängig zu gestalten, sollte ein möglichst großes Führungsspiel angestrebt werden. Dadurch berühren zuerst die äußersten Kanten der Gleitlager die Führungsbahn, wodurch die Führungslänge maximiert wird. Zudem wird die Führung deutlich toleranter gegenüber Formfehlern wie Ungeradheit bzw. belastungsbedingter Durchbiegung.

Insbesondere bei Werkzeugmaschinen wird der Schubladeneffekt vermieden, indem Führungsachse und Antriebsachse möglichst nah beieinander angeordnet werden. So ist z. B. bei einer Drehmaschine die Prismenführung in der Regel auf der Seite der Schlittenspindel lokalisiert, bei einer Fräsmaschine wirkt der Antrieb mittig zwischen einer Schwalbenschwanzführung usw. Durch diese geschickte Anordnungen können die Führungen trotz der höheren Verkantungstendenz sehr spielarm und steif ausgeführt werden.

Wirkungen Bearbeiten

Animation zum "halbierten" Schubladeneffekt durch den sich ausbildenden Reibungskegel, zum Beispiel an einer Säulenbohrmaschine

Die Auswirkungen des Schubladeneffektes sind, ähnlich denen des Stick-Slip-Effekts, anhand einer stotternden Bewegung eines Schlittens bis hin zu seiner völligen Blockade bei außermittigem Kraftangriff beobachtbar.

Der Name Schubladeneffekt leitet sich vom Effekt des Klemmens einer Schublade in der Schubladenführung ab, dessen Ursache und Wirkung mittels Teleskopschienenführungen weitgehend vermieden werden können. Ursächlich ist der erheblich kleinere Reibwert der Rollreibung gegenüber der flächigen Gleitreibung.

Gewollter Schubladeneffekt Bearbeiten

Eine Schraubzwinge ist so gestaltet, dass deren Spannarm auf seiner Führung verkanten kann. Die dann eintretende und konstruktiv gewollte Selbsthemmung verhindert eine weitere Relativbewegung beider Teile zueinander.

Fußnoten Bearbeiten

  1. Klaus Jörg Conrad: Taschenbuch der Werkzeugmaschinen, Carl Hanser Verlag München Wien, 2002, ISBN 3-446-21859-9
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Der Schubladeneffekt bezeichnet das mechanische Klemmen eines Schlittens auf einer Fuhrungsbahn infolge Verkantens Inhaltsverzeichnis 1 Ursache 2 Wirkungen 3 Gewollter Schubladeneffekt 4 FussnotenUrsache BearbeitenAusgelost wird er durch ein auf den Schlitten wirkendes Drehmoment Ist die Fuhrungslange l displaystyle l nbsp kleiner als der doppelte Abstand der eingeleiteten Kraft a displaystyle a nbsp multipliziert mit dem Haftreibungsbeiwert m displaystyle mu nbsp besteht die Gefahr der Selbsthemmung arctan m gt a 2 m gt tan a 2 displaystyle arctan mu gt alpha 2 Leftrightarrow mu gt tan left tfrac alpha 2 right nbsp und tan a 2 l 2 a displaystyle tan left tfrac alpha 2 right dfrac tfrac l 2 a nbsp m gt l 2 a displaystyle Leftrightarrow mu gt frac l 2a Leftrightarrow nbsp l lt 2 a m displaystyle l lt 2a mu nbsp nbsp Schematische Darstellung einer Fuhrung mit aussermittigem Kraftangriff und ReibkegelnSomit begunstigen eine kurze Fuhrung und hohe Reibung den Effekt Um Gleitfuhrungen moglichst leichtgangig zu gestalten sollte ein moglichst grosses Fuhrungsspiel angestrebt werden Dadurch beruhren zuerst die aussersten Kanten der Gleitlager die Fuhrungsbahn wodurch die Fuhrungslange maximiert wird Zudem wird die Fuhrung deutlich toleranter gegenuber Formfehlern wie Ungeradheit bzw belastungsbedingter Durchbiegung Insbesondere bei Werkzeugmaschinen wird der Schubladeneffekt vermieden indem Fuhrungsachse und Antriebsachse moglichst nah beieinander angeordnet werden So ist z B bei einer Drehmaschine die Prismenfuhrung in der Regel auf der Seite der Schlittenspindel lokalisiert bei einer Frasmaschine wirkt der Antrieb mittig zwischen einer Schwalbenschwanzfuhrung usw Durch diese geschickte Anordnungen konnen die Fuhrungen trotz der hoheren Verkantungstendenz sehr spielarm und steif ausgefuhrt werden 1 Wirkungen Bearbeiten nbsp Animation zum halbierten Schubladeneffekt durch den sich ausbildenden Reibungskegel zum Beispiel an einer SaulenbohrmaschineDie Auswirkungen des Schubladeneffektes sind ahnlich denen des Stick Slip Effekts anhand einer stotternden Bewegung eines Schlittens bis hin zu seiner volligen Blockade bei aussermittigem Kraftangriff beobachtbar Der Name Schubladeneffekt leitet sich vom Effekt des Klemmens einer Schublade in der Schubladenfuhrung ab dessen Ursache und Wirkung mittels Teleskopschienenfuhrungen weitgehend vermieden werden konnen Ursachlich ist der erheblich kleinere Reibwert der Rollreibung gegenuber der flachigen Gleitreibung Gewollter Schubladeneffekt BearbeitenEine Schraubzwinge ist so gestaltet dass deren Spannarm auf seiner Fuhrung verkanten kann Die dann eintretende und konstruktiv gewollte Selbsthemmung verhindert eine weitere Relativbewegung beider Teile zueinander Fussnoten Bearbeiten Klaus Jorg Conrad Taschenbuch der Werkzeugmaschinen Carl Hanser Verlag Munchen Wien 2002 ISBN 3 446 21859 9 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Schubladeneffekt amp oldid 219503345