Maschinenelemente und Tribologie

Kooperation Forschung und Industrie

Menschen vor Wälzlagerprüfstand am KTmfk.In unmittelbarer Nähe der weltweit erfolgreichen Wälzlagerindustrie gelegen, gelingt dem KTmfk durch die enge Zusammenarbeit mit Unternehmen aus dem industriellen Umfeld sowie Forschungsvereinigungen die Verknüpfung von Wissenschaft und Praxis. So ist neben einem stetigen Erkenntniszuwachs und Austausch im Bereich der längerfristigen Grundlagenforschung auch die Identifikation und Bearbeitung aktueller Problemstellungen mit direktem Praxisbezug möglich.

Simulation

Simulationen am Wälzlager.Zielsetzung der vorwiegend auf Simulationen beruhenden Forschungsarbeiten ist es, ein besseres Verständnis der Mechanismen des komplexen Systems Wälzlagerung zu erlangen, beispielsweise im Hinblick auf Dynamik oder Reibungsverhalten. Hierbei kommen von der Mikro- bis zur Makroebene verschiedene Simulationsansätze zum Tragen. So werden etwa auf der Mikroebene einzelne thermo-elastohydrodynamische (TEHD) Kontakte mit Hilfe eines eigen entwickelten, Finite-Elemente-basierten Simulationswerkzeugs (MFKTriboFEM) untersucht und das tribologische Verhalten prognostiziert. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel Aussagen über potentiell zu erwartende Verschleißerscheinungen treffen oder Oberflächenmikrotexturen für Wälz/Gleit-Kontakte beanspruchungsgerecht auslegen. Auf der Makroebene liefern speziell für Wälzlager entwickelte Mehrkörpersimulationen einen Einblick in die Dynamik der Wälzlagerkomponenten und Anbauteile. So ermöglicht die elastische Modellierung des Käfigs eine Analyse des dynamischen Verhaltens desselben. Hiervon können beispielsweise Erkenntnisse in Bezug auf die Beanspruchung und Lebensdauer sowie das Schwingungsverhalten und die Akustik des Käfigs abgeleitet werden. Die gewonnen Erfahrungen können in die Produktentwicklung integriert werden, so dass sich die Betriebseigenschaften des Wälzlagers stetig verbessern lassen.

Versuch

Entwicklung von der Skizze bis zum Prüfstand.Simulationen müssen immer durch Experimente validiert werden. Ferner ist bei Wälzlagerungen aktuell eine Erklärung vieler Effekte noch nicht ausreichend genau anhand theoretischer Ansätze beschreibbar. Entsprechend ist die Durchführung von Versuchen zur Validierung von Simulationen in der Wälzlagertechnik unabdingbar. Zur experimentellen Forschung am KTmfk gehört die Entwicklung innovativer und anspruchsvoller Prüfstände. Beginnend mit ersten Skizzen entstehen unter Nutzung modernster CAD- und FE-Werkzeuge einzigartige Prüfstandkonstruktionen. Die Herstellung und Inbetriebnahme dieser Prüfstände erfolgt in enger Zusammenarbeit mit den universitätseigenen Werkstätten. Anschließend werden sie in den Laboren des KTmfk intensiv für experimentelle Forschungsarbeiten genutzt.

Derzeitige experimentelle Arbeiten befassen sich mit der Reibung in Wälzlagern, dem Verhalten von Wälzlagern unter Zentripetalbeschleunigung oder der Wälzlagerbelastung und -kinematik für kleine Schwenkbewegungen. Weitere Prüfstände ermöglichen die Untersuchung von Wälzlagern unter schwingender Belastung sowie neuartiger Schmierungs- und Oberflächenkonzepte. Die Prüfstände bilden zusammen mit klassischen Prüfgeräten, wie Tribometer oder Zweischeibenprüfständen, eine individuelle und hochwertige technische Ausstattung.

Die Technische Ausstattung können Sie hier finden

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