Wie bestimme ich Antriebsmoment und Leistung?

Die entscheidenden Berechnungen, um den richtigen Motor für Ihr Spindelhubgetriebe auszuwählen.

Nachdem die Getriebegröße auf Basis der Traglast festgelegt ist, werden Antriebsmoment und Antriebsleistung bestimmt. Diese Größen sind entscheidend für die korrekte Motorauswahl: Ein zu schwacher Motor bewegt die Last nicht zuverlässig bzw. überhitzt; ein überdimensionierter Motor verteuert die Lösung und erhöht den Energieverbrauch.

Berechnung des erforderlichen Antriebsmoments (T)

Das Antriebsmoment ist die Drehkraft an der Antriebs-/Schneckenwelle, die erforderlich ist, um die Last zu bewegen (Einheit: Nm). Für die Berechnung werden verwendet:

• Axiale Last auf der Spindel (F) – in N
• Spindelsteigung (p) – Weg pro Umdrehung (z. B. mm/U)
• Gesamtwirkungsgrad des Spindelhubgetriebes (η₍ges₎) – als Dezimalzahl (Wert aus Datenblatt/Tabellen)
• Leerlaufmoment (T₀) – in Nm (Reibmoment des Getriebes ohne äußere Last; Tabellenwert)

Wichtige Parameter erklärt:

• Gesamtwirkungsgrad (η₍ges₎): abhängig vom Getriebetyp; TR typ. niedriger, KGT sehr hoch. Exakte Werte den ZIMM-Datenblättern entnehmen.
• Leerlaufmoment (T₀): Moment, das benötigt wird, um das Getriebe ohne äußere Last zu bewegen (überwindet interne Reibungen); Tabellenwert.
• Achtung – Anlaufmoment: Das berechnete Moment gilt für den kontinuierlichen Betrieb. Das Anlauf-/Losbrechmoment – insbesondere bei TR nach Stillstand – kann höher sein. Der Motor muss dieses kurzzeitig bereitstellen.

Berechnung der erforderlichen Antriebsleistung (P)

Die Antriebsleistung gibt an, wie viel Arbeit der Motor pro Zeiteinheit verrichten muss. Einheit: kW. Sie hängt vom Antriebsmoment und der Antriebsdrehzahl ab. Die Formel zur Berechnung lautet:

• Eingangsgrößen:
  • Erforderliches Antriebsmoment (T) – in Nm (aus der vorherigen Berechnung)
  • Antriebsdrehzahl (n) – in U/min an der Schneckenwelle (ergibt sich aus gewünschter Hubgeschwindigkeit und Spindelsteigung; ggf. Übersetzung berücksichtigen)
• Leistungsreserve:
  • Für eine sichere Auslegung wird empfohlen, bei der Motorwahl eine Reserve von ca. 30 % zur berechneten Leistung vorzusehen (u. a. für Anlaufmoment und Spannungsschwankungen).