Modellierung und Validierung der Krafterzeugung mit Stick-Slip ...

84 4. Theoretische Betrachtung der Stick-Slip-Reibung
ringen Slewrate von 25 V ab. Erst dann fällt die Schrittweite rapide, weil aufgrund
µs
der geringen Differenzgeschwindigkeit kein Slip mehr zustandekommt. Ähnliches
Verhalten ist für höhere Vorspannung zu beobachten, hier fällt das Schrittniveau
insgesamt ab. Seitens der erzeugten Schrittweite ist also bei relativ geringen Slewrates
noch eine brauchbare Funktion des Antriebs gegeben.
Die Charakteristik der 0-Amplitude gestaltet sich etwas anders, wie in Abbildung
4.11 gezeigt. Hier ist ein Verlauf zu erkennen, welcher ein deutliches
Minimum bei mittleren Slewrates um 150 V aufweist. Für eine möglichst geringe
µs
0-Amplitude sind also weder niedrige noch sehr hohe Slewrates erforderlich.
In Anlehnung an Kapitel 4.1.7 wird die Messung hier zweimal gezeigt, einmal
mit geschlichteter Stahloberfläche (Abbildung 4.11) und polierten Laufflächen
(Abbildung 4.12).
0-Amplitude [%]
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Vorspannung 0,75N
Vorspannung 0,5N
Vorspannung 0,3N
Vorspannung 0,2N
Vorspannung 0,1N
0 50 100 150 200 250 300
Slewrate [V/µs]
Abbildung 4.12.: Gemessene 0-Amplituden für verschiedene Slewrates bei polierter
Stahloberfläche.
Es ist klar zu erkennen, dass sich die 0-Amplituden beim polierten Läufer
kaum von denen des geschlichteten Läufers unterscheiden. Dies ist wiederum ein
Beweis, dass die Oberflächenrauheit - wenn überhaupt - nur eine untergeordnete
Rolle spielt.
In dieser Arbeit wurde angedeutet, dass die Stick-Slip-Frequenz wenig Einfluss
auf die generierbare Kraft hat (Abbildung 3.7 in Kapitel 3.2.5). Gleiches gilt für
die Slewrate, die bei üblichen Werten ebenfalls nicht ins Gewicht fällt (siehe
Abbildung 3.8). Das Gesagte gilt genauso für den untersuchten kommerziellen