Wirbelstromwegsensoren detektieren Position des Prüflagergehäuses und Relativbewegung zwischen Rotor und Prüflager

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

SIKO GmbH

FAULHABER Antriebssysteme

Hydropuls-Prüfstand für Gleitlager

Mit einem weiteren Prüfstand am ITR werden die Belastungen und Auswirkungen auf gleitgelagerte Maschinenwellen, sprich Gleitlager im Verbrennungsmotor getestet. Dafür gilt es die maßgebenden Lagerkennwerte, wie Maximaltemperatur und -druck, minimale Schmierspalthöhe, Verlustleistung, sowie Öldurchsatz zu bestimmen. Die kontinuierliche Erhöhung der geforderten Leistung dynamisch hoch belasteter Maschinen wie Verbrennungsmotore führt zu stetig ansteigenden Anforderungen an die eingesetzten Gleitlager. Die Anforderungen an dieses tribologische System sind äußerst komplex. Neben dem Werkstoff spielen auch Bauteilelastizität, Schmierung, Spaltgrößen, Belastung und Bewegung eine primäre Rolle.

Besonders die statischen und dynamischen Belastungswerte der verwendeten Lager nehmen weiter zu. Dies erfordert einerseits eine kontinuierliche Verbesserung der zum Einsatz kommenden Berechnungs- und Simulationsverfahren, andererseits aber auch die konsequente Anwendung neuer Technologien und Werkstoffe. Die Lebensdauer hoch belasteter Radialgleitlager mit den heute üblichen Lagerwerkstoffen wäre äußerst begrenzt, wenn ohne zusätzliche Entwicklungsarbeit die Leistungsdichte weiter gesteigert wird. Während des Betriebs im Bereich zunehmender Mischreibung ist dann infolge der örtlich wirkenden Temperatur- und Druckspitzen sowie infolge zeitlich veränderlicher Druckbelastung das Versagen des Gleitlagers vorprogrammiert.

Da Fragen zur Lebensdauer, maximalen Belastung und Verbesserungspotenzial im Vorfeld geklärt werden müssen, wurde am ITR der TU Clausthal ein weiterer Prüfstand aufgebaut.

Zur rechnerischen Abschätzung der Lagerlebensdauer werden experimentell ermittelte Daten als Input für die Lagermodellierung benötigt. Um die getroffenen Annahmen zu den wirklichen Verhältnissen im Schmierspalt verifizieren zu können, werden wesentliche Spaltgrößen wie die Spaltweite und der Druckaufbau im Schmierfilm bestimmt, sowie oberflächennahe Wellen- und Lagertemperaturen messtechnisch ermittelt. Die Messungen erfolgen an einem speziellen Hochleistungs-Hydropulsprüfstand.

Im Prüfstand lassen sich Gleitlager bis zu einem Durchmesser von 70 mm untersuchen, wobei die Lagerbelastung mehr als 50 MPa beträgt. Zur Messung des Schmierspalts werden wiederum Wirbelstromsensoren von Micro-Epsilon eingesetzt. Jeweils zwei Sensoren der Serie eddyNCDT sitzen vor und hinter dem Prüflager im Gehäuse. Die Sensoren messen aus dieser Position direkt auf das Gleitlager und prüfen somit, ob eine ständige Schmierung möglich ist. Verformungen des Lagers im Mikrometerbereich erfassen sie ebenfalls.

(ID:287483)