SKF führt praxisnähere Theorie ein: Lagerlebensdauer realistisch berechnen

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Jetzt stehen auch Oberflächenschäden im Fokus

Ergo betrachtet das neue Modell zur Berechnung der Lebensdauer diese beiden Bereiche getrennt: Es unterscheidet zwischen Oberflächen- und Ermüdungsschäden. Dabei fußt es auf tribologischen Erkenntnissen und bezieht Parameter wie Schmierstoffeigenschaften, Verunreinigungen und Oberflächenzustand mit ein.

Die neue Lebensdauer L_10GM setzt sich aus den beiden Funktionstermen f_ss und f_s zusammen, wobei f_ss die Werkstoffermüdung in der Tiefe und f_s die Oberflächenschäden berücksichtigen:

L_10GM=[f_ss(C,R_ss) + f_s(R_s,p₁,p₂,…)]^b

Die dynamische Tragzahl „C“ bleibt in diesem Modell im Funktionsterm für die Werkstoffermüdung erhalten. Der Exponent b ist eine Konstante. Die Funktion R_ss berücksichtigt die äquivalente Lagerbelastung und die Ermüdungsgrenzbelastung. R_s ist ein Parameter, der den Einfluss der Anwendungs- und Umgebungsbedingungen auf die Entstehung von Oberflächenschäden beurteilt. In dieser Funktion werden die Belastung, die Verunreinigung, die Schmierung und Performancefaktoren p₁, p₂,… berücksichtigt.

Die von SKF entwickelten Performancefaktoren ermöglichen es, die Einflüsse von optimierten Lagerkonstruktionen, speziellen Wärmebehandlungen oder ähnlichem auf die Lebensdauer zu berücksichtigen. Zwar sind bislang nur wenige Faktoren bestimmt, doch wird SKF schon bald zusätzliche Faktoren definieren, die aus numerischen und tribologischen Modellbetrachtungen gepaart mit Versuchsreihen hervorgehen.

Lagerverhalten und -lebensdauer realistisch vorhersagen

Fest steht schon jetzt, dass sich Lagerverhalten und Lagerlebensdauer durch die Berücksichtigung zusätzlicher Schadensmechanismen in einem breiteren Betriebsbedingungsbereich viel realistischer vorhersagen lassen. Das ermöglicht eine extrem anwendungsorientierte Lagerauswahl. Zudem kann das neue Modell dynamisch an künftige tribologische und materialwissenschaftliche Erkenntnisse angepasst werden.

Zugang zum innovativen Modell bekommen Interessierte bald durch die Berechnungssoftware SKF-Simpro Quick. Dabei handelt es sich um ein brandneues Ein-Wellen-Berechnungsprogramm, das unter anderem Wellen, Gehäuse, externe Kräfte und Verzahnungen simuliert. Neben der rechnerischen Lagerlebensdauer werden beispielsweise auch Reibungsmomente, Wälzkörperbelastungen und die rechnerische Schiefstellung der Wälzlager infolge der Wellendurchbiegung ausgegeben. Das neue Berechnungsmodell wird in das Programm integriert, sobald die notwendigen Berechnungsfaktoren für die Lager bestimmt wurden. (ud)

* Corinna Ulherr ist Anwendungsingenieurin im Bereich „Industrial Market“ bei SKF in Schweinfurt.

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