Logo Leibniz Universität Hannover
Logo: IMKT/Leibniz Universität Hannover
Logo Leibniz Universität Hannover
Logo: IMKT/Leibniz Universität Hannover
  • Zielgruppen
  • Suche
 

Vier-Lager-Radiallebensdauerprüfstand

Die Ermüdungslebensdauer von Wälzlagern ist im Allgemeinen selbst bei idealen Einsatzbedingungen begrenzt. Der genaue Zeitpunkt des Auftretens eines Ermüdungsschadens ist statistisch verteilt. Die Ermüdungslebensdauer wird deshalb in Form einer Ausfallwahrscheinlichkeit angegeben. Diese wird von vielen Faktoren, wie z.B. der äußeren Last, der Werkstoffreinheit sowie der Fertigungsqualität und zusätzlichen Beanspruchungen (infolge Schlupf, Stromdurchgang etc.) beeinflusst. Zur Untersuchung des Einflusses dieser Faktoren und der Mechanismen der Wälzermüdung sind Prüfstandsversuche mit ausreichender statistischer Abdeckung erforderlich.

Prüfstand

Der Prüfaufbau des Vier-Lager-Radiallebensdauerprüfstandes enthält sechs identische Prüfköpfe mit je vier Lagern der Baugröße 206, die jeweils einen eigenen Ölkreislauf mit Feinstfilter besitzen. Jeder Prüfkopf wird durch einen in seiner Drehzahl stufenlos regelbaren Servomotor angetrieben. Prüföl und Prüfköpfe werden mit Hilfe eines Prozessthermostats temperiert, so dass die Lebensdauerversuche mit einem definierten Viskositätsverhältnis κ und somit unter bekannten Schmierungsverhältnissen durchgeführt werden können. Im Grundaufbau werden pro Prüfkopf jeweils zwei Zylinderrollenlager der Bauform NJ und der Bauform NU bzw. N eingesetzt. Zur axialen Festlegung können ebenfalls Winkelringe  eingesetzt werden, so dass auch vier NU-Lager gleichzeitig betrieben werden können. Prüfaufbauten zur Untersuchung von Direktlagerungen unter Verwendung von RNU206-Lagern sind ebenfalls möglich. Die Prüflager werden über ein Tellerfederpaket mit einer variablen Prüfkraft, die mit Hilfe einer Kraftmessdose überwacht werden kann, beaufschlagt. Die maximale Belastung am Prüflager entspricht einem Belastungsverhältnis C/P = 2,5. Die Außenringtemperaturen jedes einzelnen Lagers können ebenso wie verschiedene Öltemperaturen erfasst werden. Zur Überwachung der Lebensdauerversuche steht ein eigens entwickeltes Condition-Monitoring-System zur Verfügung mit dem die Versuchsläufe frühzeitig
und möglichst vor dem Auftreten sekundärer Schäden, z.B. durch Partikel aus Ermüdungsschäden, abgeschaltet werden können. Die Ermittlung charakteristischer statistischer Parameter der Weibullversteilung zur Auswertung der  Lebensdauerversuche erfolgt mit Hilfe der Maximum-Likelihood-Methode. Dabei werden, sobald eines der vier Lager je Prüfkopf ausgefallen ist, die übrigen drei Lager des Prüfkopfs als Entnahmen zur statistischen Absicherung gewertet (sudden-death).

Einsatzmöglichkeiten 

  • Ermittlung der Ermüdungslebensdauer von Zylinderrollenlagern in Abhängigkeit von:
    ˗ Vorbeanspruchung (Überlast, Schlupf, Partikeleindrücke etc.)
    ˗ Randzoneneigenschaften
    ˗ Wellenwerkstoff und Wärmebehandlung bei Direktlagerung
  • Definierte Beanspruchung von Lagerringen zur Untersuchung der Veränderungen des Gefüges und der Randzoneneigenschaften im Betrieb

Technische Daten

ParameterWert
Lagergrößed=30 mm (Zylinderrollenlager 206)
radialer PrüflastC/P2,5 ≤4050 1/min
Temperaturbereich+40 bis +90 °C
MessgrößenSchwingung, Temperatur, Drehzahl, Laufzeit
Anzahl6 Prüfeinheiten

Prüfstandsbeschreibung (Download und Druckansicht)