Ursachen für Stick-Slip bei Hydraulikkolben - Theorie und Experiment

Beim Betrieb des Hydraulikzylinders eines Gabelstaplers wird unerwünschtes Stick-Slip-Verhalten, insbesondere bei kleinen mittleren Kolbengeschwindigkeiten festgestellt.

Im vorliegenden Beitrag wird das Zusammenwirken von Dichtungs-Charakteristik, sowie Nachgiebigkeit des Hydrauliksystems untersucht. Ziel ist es, durch Systemverständnis die Dichtung für das Gesamtsystem gezielt zu verbessern (reduziertes Stick-Slip-Verhallen).

Im ersten Teil werden die drei Anteile an der Gesamtnachgiebigkeit, die Kompressibiliät des Öles, die Kompressibilität von Luftblasen im Öl sowie die Zylindernachgiebigkeit diskutiert. Es wird gezeigt, dass die Öldruckänderung proportional zur relativen Kolbenbewegung ist.

Im zweiten Teil erfolgt die analytische Auswertung der Bewegungsgleichung für ein einfaches Reibgesetz. Es wird eine analytische Beziehung für die kritische Geschwindigkeit, das ist die Geschwindigkeit oberhalb derer die Stick-Slip Bewegung in eine reine Gleitbewegung übergeht, angegeben.

Der dritte Teil behandelt Versuche mit unterschiedlich bestückten Stangenköpfen. Es wird die von Merkel Freudenberg Fluidtechnic hinsichtlich Stick-Slip-Bewegung optimierte Kombination von Führung, Dichtung und Abstreifer vorgestellt.