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pv-Wert erklärt – Reibungswärme bei iglidur Gleitlagern
Bei Gleitlagern kommt dem Produkt aus spezifischer Belastung p und Gleitgeschwindigkeit v eine besondere Bedeutung zu. Der pv-Wert kann als Maß für die Reibungswärme angesehen werden und kann deshalb als analytisches Mittel zur Beantwortung der Frage nach der Einsetzbarkeit eines Gleitlagers verwendet werden. Dazu wird der tatsächliche pv-Wert mit einem berechenbaren, zulässigen pv-Wert verglichen. Dieser ist abhängig vom Werkstoff der Laufpartner, von der Umgebungswärme und der Einschaltdauer.
Formel zum pv-Wert
p * v = [ ( K1 * π * λk * ΔT) / (μ * s) + (K2 * π * λs * ΔT) / (μ * b1 * 2) ] * 10⁻³
| Variablen | Bedeutung |
|---|---|
| K1, K2 | Konstante für Wärmeableitung (K1 = 0,5; K2 = 0,042) |
| s | Lagerwanddicke in mm |
| b1 | Lagerlänge in mm |
| μ | Reibwert |
| λs | Wärmeleitfähigkeit der Welle |
| λk | Wärmeleitfähigkeit des Lagers |
| ΔT | (Ta - Tu) |
| Tu | Umgebungstemperatur |
| Ta | max. Anwendungstemperatur |
Korrekturfaktor des zulässigen pv-Wertes durch Aussetzbetrieb
x-Achse: Korrekturfaktor
y-Achse: Einschaltdauer [min]
Korrekturfaktor
Der zulässige pv-Wert kann im Aussetzbetrieb erhöht werden, wenn die Lagertemperatur aufgrund der kurzen Einschaltzeiten das Maximum gar nicht erreicht. Versuche haben gezeigt, dass dies bei Einschaltzeiten von unter 10 Minuten der Fall ist. Je kürzer die Einschaltzeit, desto geringer ist selbstverständlich die höchste erreichte Lagertemperatur.
Eine wichtige Größe ist dabei das Verhältnis von Einschaltdauer und Pausen. Es leuchtet ein, dass lange Pausen stärker zur Wiederabkühlung beitragen. Die unterschiedlichen Kurven der nebenstehenden Abbildung stehen für verschiedene Verhältnisse (3-mal bedeutet, dass die Pause dreimal länger dauert als die Einschaltzeit).
Wärmeleitzahlen von Wellen- bzw. Gehäusematerialien
| Werkstoff | Wärmeleitzahl [W/m x k] |
|---|---|
| Stahl | 46 |
| Aluminium | 204 |
| Grauguss | 58 |
| V2A | 16 |
| Keramik | 1,4 |
| Kunststoff | 0,24 |
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