Wälz-Gleit-Lager-Prüfstand

Die Anlage dient zur Prüfung von Lagerungen, insbesondere kombinierter Wälz-Gleitlager, aber auch konventioneller Lager. Entwickelt wurde der Prüfstand im Rahmen Transferprojekts T6 des SFB 805, um die Funktionsweise eines am PtU entwickelten, neuartigen kombinierten Wälz-Gleitlagers mittels sensorischer Überwachung zu validieren und quantifizieren. Die kombinierten Lager dienen dazu, den gestiegenen Anforderungen neuartiger Pressensystemen, wie der 3D-Servo-Presse gerecht zu werden, welche mit der Erhöhung der Maschinenflexibilität und die Erweiterung der Einsatzgrenzen einhergehen.

Zwei getrennte hydraulische Kreisläufe sorgen für die Schmierstoffversorgung des Lagers und die Bereitstellung der Energie für die Aufbringung der Betriebskraft. Zwei Stützlager halten die Welle in der Achse des Elektromotors, der die Rotationsbewegung erzeugt. Das Testlager wird mittels Schalenkupplungen zwischen An- und Abtriebswelle montiert. Zur Erfassung der Wellenverlagerungsbahn im Gleitlagers ist das Prüflager mit zwei um 90° voneinander entfernt angeordnete Wirbelstromsensoren ausgestattet, welche dazu dienen, die Position der Welle zu erfassen. Drei Temperatursensoren messen die Temperatur auf der Außenseite der Wälzlageraußenringe sowie die Außentemperatur der Gleitlagerschale. Zudem wird die Temperatur des Schmierstoffs im Öltank gemessen. Außerdem wird die über einen Hydraulikaktor aufgebrachte Betriebskraft mittels eines Piezo-Kraftaufnehmers sowie der Ölzuführungsdruck über ein am Zulauf angebrachtes Manometer erfasst. Die Beschleunigungen, welche sich im Betrieb ergeben, werden über einen 3-axialen Beschleunigungssensor gemessen, der außen am Lagerbock angebracht ist.

Zur Untersuchung des Lagerverhaltens sind verschiedene Betriebsarten vorgesehen (Vollumlaufbetrieb, Schwenkbetrieb und Punch-Versuche). Durch die integrierte Sensorik werden alle relevanten physikalischen Größen entweder direkt gemessen oder über Soft-Sensoren mit Hilfe von Modellen ermittelt. Daraus lassen sich wichtige Kenngrößen wie Nachgiebigkeit, Kraftaufteilung oder Dämpfung bestimmen. Mit Kenntnis der einzelnen Lagerkräfte kann darüber hinaus die Lebensdauer der Lager abgeschätzt werden.

Im Zusammenhang mit dem Lehrbetrieb finden u. a. Übungen im Rahmen der MUT-Vorlesungen an diesem Prüfstand statt. Des Weiteren wird er für Projektarbeiten in Verbindung mit dem Lehrbetrieb (ADP/ARP und Tutorien) sowie Abschlussarbeiten genutzt.