05. DEZEMBER 2016

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Nieder mit der Reibung


Werkstoffe

Schmierung – Die Leistungsfähigkeit von Wälzlagern hängt entscheidend ab von ihrem möglichst reibungsarmen Betrieb. Maßgeblich dafür sind Erkenntnisse der Wissenschaft der Tribologie sowie die eingesetzten Schmier- und Werkstoffe.
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Eines der wichtigsten Themen für den technischen Fortschritt ist die permanente Optimierung des Energiebedarfs beim Betrieb von Maschinen oder Anlagen. Unerlässlich hierfür ist unter anderem eine weitere Verminderung der Reibung zwischen bewegten Maschinenteilen mit Hilfe der Erkenntnisse der Tribologie, also der Wissenschaft von Reibung, Verschleiß und Schmierung. Den aktuellen Stand des Wissens hierzu lieferte der 5. Tribologische Weltkongress, den der italienische Tribologieverband in Zusammenarbeit mit der Polytechnischen Universität Turin und der Universität Pisa im September 2013 in Turin veranstaltete. Eine Woche lang beschäftigten sich dort rund 1.300 Experten aus fünf Kontinenten mit insgesamt 1.200 Forschungsvorhaben.

Hauptsponsor der Veranstaltung war der schwedische Wälzlagerspezialist SKF mit Deutschlandzentrale in Schweinfurt, für den die Tribologie ein wichtiges Forschungsfeld ist. So reichten die bei dem Kongress gehaltenen Fachvorträge von Mitarbeitern des Unternehmens von der Lösungsfindung bei speziellen Kundenproblemen über den Einsatz modernster Modellierungsprogramme und die Forschungskooperationen mit Universitäten bei der Entwicklung von Verfahrenstechniken für ein besseres Verständnis der Schmierfilmbildung und Schadensentwicklung bis hin zu den wissenschaftlichen Forschungsaktivitäten von SKF selbst. Außerdem präsentierte das Unternehmen in Turin zum Beispiel seine Insight-Technologie, bei der intelligente Sensoren und Elektronik direkt ins Lager integriert werden, die ihre Betriebszustände permanent drahtlos nach außen kommunizieren können.

Ein Beispiel für kundenorientierte Forschungsarbeit der Schweden ist das Forschungsprojekt »Simulation analysis of the factors influencing the lubrication conditions in a rolling element bearing set for a gas turbine starter motor«. Die SKF-Wissenschaftler haben dazu ein Simulationsverfahren entwickelt, mit dem sie die Wirkung einer realen Oberflächengeometrie auf die Schmierfilmdicke von Wälzlagern analysieren können. Dazu untersuchten sie mit Hilfe der dynamischen Simulationssoftware BEAST (BEAring Simulation Tool) die Auswirkungen von Eigenschaften einer Lagerkomponente, wie beispielsweise der Welligkeit, Ovalität, Rauheit sowie der realen Topografie ihrer Oberflächen auf die tribologischen Parameter eines Lagers, wobei dem entsprechenden Körper des virtuellen Modells interferometrische Oberflächenmessungen hinzugefügt wurden.

Fortschritt durch Simulation

Die Software wurde speziell für die Analyse mechanischer Systeme mit mechanischen Kontakten ausgelegt und eignet sich gleichermaßen für die Entwicklung und Konstruktion von Wälzlagern wie auch für die Analyse komplexer Systeme, bei denen Wälzlager eine Rolle spielen. Als Ergebnis dieser Forschungsarbeiten können Konstrukteure heute beim Entwurf einer neuen Lagerkonstruktion bereits frühzeitig auch Oberflächeneigenschaften als Schlüsselfaktor in ihre Berechnungen aufnehmen und die analysierten Parameter optimieren.


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:K 01/2014
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