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News - Forschung und Entwicklung vom 04/05/2016

Schaeffler/Uni Erlangen-Nürnberg

High-Tech-Forschung für energieeffiziente Wälzlager

In einer Forschungskooperation haben Schaeffler und die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg einen neuen Wälzlagerschleuderprüfstand entwickelt. Ziel ist es, Kraftstoff- und Energieverbrauch bei Fahrzeugen und Maschinen zu verringern.

Bild: Schaeffler
Die Lager drehen sich während des Prüfvorgangs gleich zweimal. Mittels eines offenen Planetengetriebes rotieren die Prüflinge sowohl jeweils einzeln um ihre eigene Achse als auch in ihrer Gesamtheit um eine Zentralachse. (Bild: Schaeffler)

In einer Forschungskooperation haben Schaeffler und die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg einen neuen Wälzlagerschleuderprüfstand entwickelt. Ziel ist es, Kraftstoff- und Energieverbrauch bei Fahrzeugen und Maschinen zu verringern.

Auf dem neuen Hochleistungsprüfstand werden Lager einer bis zu 3.000-fachen Erdbeschleunigung ausgesetzt und unter den resultierenden hohen Belastungen getestet. Insbesondere das Reibungsverhalten von Wälzlagern bei solch hohen Fliehkräften, wie sie auf dem Wälzlagerschleuderprüfstand erreicht werden, ist bisher wenig erforscht. Die Ergebnisse des Forschungsprojekts sollen die aktuelle Technologie optimieren.

Der massive, 16 Tonnen schwere Prüfstand, der in einem eigenen Prüfbunker auf 22 Quadratmetern untergebracht ist, ist innerhalb von drei Jahren Konstruktions- und Bauzeit entstanden. 900 technische Zeichnungen, 1.600 Schrauben und ein Kilometer Kabel waren dafür notwendig.

Die Lager drehen sich während des Prüfvorgangs gleich zweimal. Mittels eines offenen Planetengetriebes rotieren die Prüflinge sowohl jeweils einzeln um ihre eigene Achse als auch in ihrer Gesamtheit um eine Zentralachse. Vor allem die Frage, welche Faktoren, wie zum Beispiel die Temperatur, Beschichtungen oder geometrische Details, die Lager unter Extrembelastung beeinflussen, können an dem neuen Prüfstand untersucht werden.


Verbesserte Simulations-Software


Die für Simulationsverfahren nötige Software wurde verbessert und weiterentwickelt, mit der schon vor dem Bau eines Prototyps das Verhalten der Wälzlager simuliert und somit schon am Computermodell optimiert werden kann. „Mit Hilfe dieses Prüfstands haben wir nun die Möglichkeit, die Phänomene an einem Wälzlager im Fliehkraftfeld besser zu verstehen. Ein wichtiger Aspekt für uns ist hierzu die weitere Verbesserung unserer Simulationswerkzeuge für Wälzlager auf Basis der Versuchsergebnisse. Hiermit können wir die gewonnenen Erkenntnisse auf anwendungsnahe Bedingungen übertragen und somit unsere Produktentwicklung weiter verbessern“, führt Oliver Graf-Goller, Bearing & Components Development und Projektleiter seitens Schaeffler, die Bedeutung des Prüfstands aus.


Bild: Schaeffler
Dr. Stephan Tremmel (links), Oberingenieur am Lehrstuhl für Konstruktionstechnik und Projektleiter seitens der FAU, und FAU-Wissenschaftler David Hochrein verfolgen an der Powerwall die virtuelle Darstellung des Prüfstands. (Bild: Schaeffler)

Aktuell finden noch letzte Tests und Einrichtungsarbeiten statt. Ab Oktober starten die ersten Messungen um Simulationen zu verbessern und einen schnellen Test von neuen Lager-Prototypen zu ermöglichen. (si)

www.schaeffler.de