Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Mindestlast von Wälzlagern II

Im praktischen Einsatz von Wälzlagern existieren Anwendungsfälle bei sehr geringen Lasten über einen längeren stationären Zeitraum. In Kombination mit auftretendem Schlupf können Lagerschäden und somit Stillstandszeiten von Anlagen und Maschinen die Folge sein. Auch oberhalb der existierenden Grenzen für einen schadensfreien Betrieb können Schlupfzustände auftreten, welche aber nicht als schädlich einzustufen sind. Daraus ergibt sich die Anforderung, diese möglichst genau in den Anschmierkennwerten zu berücksichtigen. Einen signifikanten Einfluss auf die Wälzlagerkinematik und damit auch auf das Entstehen von Schlupfzuständen hat die Schmierung mitsamt den lastunabhängigen hydraulischen Verlusten. Diese sind in den vorhandenen Ansätzen nicht ausreichend genau berücksichtigt.

Dies bestätigt auch das FVA Vorhaben 830 I aus dem eine für den Konstrukteur anwendbare schadensbasierte, allerdings nicht physikalisch basierte Gleichung, für zwei Lagertypen entstanden ist. Durch die zu erstellende Mindestlastgleichung wird der Anwender in der Lage sein, auf Basis physikalischer Einflussgrößen die schadensfreie Grenze zu ermitteln. Diese Gleichung kann somit auch in allen Bereichen mit hohem KMU-Anteil, wie zum Beispiel Verpackungsmaschinen und Fördermaschinen einfach angewendet werden. Teilziele, die ebenfalls einen Nutzen als Projektergebnis haben, sind die Entwicklung einer Methode zur Berechnung der auf die einzelnen Lagerelemente wirkenden Kräfte in Abhängigkeit vom Ölstand auf Basis von CFD-Simulationen und die Weiterentwicklung von LaMBDA, in dem die hydraulischen Verluste ausreichend genau berücksichtigt werden können. Letzteres steht den Anwendern neben der Mindestlastgleichung als Ergebnis des Vorhabens zur Verfügung, um eigenständig die Bestimmung von Anschmierkennwerten vornehmen zu können.