Prüfstände (neu)
Prüfstände
Das Fachgebiet betreibt Prüfstände für Gleit- und Wälzlager, für Quetschöldämpfer und Freiläufe, für tribologische Untersuchungen sowie für thermomechanische Bauteilprüfung. Sie liefern die experimentellen Daten, mit denen die numerischen Modelle des Fachgebiets validiert werden, und werden in mehreren Forschungsvorhaben eingesetzt.
Im Überblick
| Prüfstand | Untersuchungsgegenstand |
|---|---|
| GLP Gleitlagerprüfstand | Hydrodynamische Gleitlager unter motornahem, zyklischem Lastprofil |
| Quetschfilmdämpferprüfstand | Quetschöldämpfer (SFD) und Federkäfige |
| FLP Freilaufprüfstand | Freiläufe und Schaltverhalten |
| FE8 Wälzlagerprüfstand | Wälzlager und Schmierstoffe im Mischreibungsgebiet |
| Thermal - Ladeluftkühlerprüfstand | Bauteile unter zyklisch-thermomechanischer Last |
| Thermal - Klimaanlagenprüfstand | Verrohrung unter zyklisch-thermomechanischer Last |
| SRV Schwingungs-Reib-Verschleiß-Prüfgerät | Reibverschleiß unter oszillierender Gleitbewegung |
Messlabor – Vorbereitung zu Prüfläufen
| Gerät | Bemerkung |
|---|---|
| Weißlichtinterferometer | Topologie |
| Oberflächenmessgerät | Topologie |
| PrusaXL | Prototypenherstellung |
| Hommel Formmessgerät | Form- und Lagertoleranzen |
GLP Gleitlagerprüfstand
Der hochdynamische Gleitlagerprüfstand ermöglicht die Untersuchung verschiedener Lager- und Motorkomponenten unter realitätsnahen Belastungen bis 160 kN. Motornahe Lastkollektive, sinusförmige sowie statische Belastungen können dynamisch, drehzahlabhängig oder -unabhängig aufgebracht werden. Eine phasengenaue Lastregelung erlaubt die zeitlich abgestimmte Ölversorgung über die Welle.
Unterschiedliche Prüfaufbauten ermöglichen Untersuchungen an Gleit- und Wälzlagern, Pleuelaugen, Kolbennaben und Kolbenbolzen. Die Schmierstoffzufuhr erfolgt je nach Aufbau über die Welle, den Außendurchmesser, Ölnebel oder Ölstrahl. Ein Partikelinjektor erlaubt zudem die gezielte Einbringung definierter Partikel, um Partikelverträglichkeit und Notlaufeigenschaften verschiedener Werkstoffe unter praxisnahen Bedingungen zu vergleichen.
Technische Daten
| Regelung | ZYKLO-Regelung, phasenexakt |
|---|---|
| Prüfkörperaufnahme | variabel |
| Fmax | 160 kN |
| Nmax | 8.000 rpm |
| Tmax Öl | 200 °C |
| Pmax Öl | 10 bar |
Messgrößen:
- Reibmoment MR
- Lagertemperaturen ϑL
- Lagerkraft F
- Drehzahl n
- Öldruck p
- Ölvolumenstrom
- Kontaktspannung UK
Quetschfilmdämpferprüfstand
Institutseigener Prüfstand
Prüfstand zur experimentellen Charakterisierung von Quetschöldämpfern. Quetschöldämpfer begrenzen die Schwingungsamplituden des Rotors und senken die dynamischen Lagerkräfte, die sonst als Anregung in das Triebwerksgehäuse eingeleitet werden.
| Technische Daten | |
|---|---|
| Anregung | Shaker |
| Grundkörper | Rotor, Federbleche |
| Öl | Mobile Jet 2 |
Messgrößen:
- Orbitalbahn
- Schwingungsamplitude
- Öldruck
- Ölvolumenstrom
- Lagertemperatur
FLP Freilaufprüfstand
Institutseigener Prüfstand
Der Klemmkörperfreilaufprüfstand ermöglicht die Untersuchung und Charakterisierung von Klemmrollen- und Klemmkörperfreiläufen unterschiedlicher Baugrößen unter realitätsnahen Betriebsbedingungen. Der Prüfstand lässt sich flexibel an verschiedene Freilaufbauarten und Prüfanforderungen anpassen.
Der Innenring kann mit einer Schaltfrequenz von bis zu 180 Hz betrieben werden. Der Außenring kann wahlweise fixiert oder umlaufend ausgeführt werden, wodurch unterschiedliche Betriebszustände und Lastkollektive abgebildet werden können. Mit einem maximalen Klemmmoment von bis zu 2.000 Nm lassen sich das Übertragungs- und Funktionsverhalten sowie die Belastungsgrenzen verschiedener Freilaufkonzepte untersuchen. Die Schmierung kann im Ölbad oder mittels Ölstrahl erfolgen und im Temperaturbereich von 20 bis 100 °C konditioniert werden.
| Technische Daten | |
|---|---|
| Schaltfrequenz | bis 180 Hz |
| Klemmmoment | bis 2.000 Nm |
| Temperatur | 20°C bis 100 °C |
| Grundkörper | Klemmkörper |
Messgrößen:
- Zyklenzahl
- Drehmoment
- Drehzahl
- Drehwinkel
FE8 Wälzlagerprüfstand
Prüfung nach DIN 51819
Wälzlagerschmierstoff-Prüfgerät für die mechanisch-dynamische Prüfung von Schmierstoffen nach DIN 51819. Untersucht wird der Einfluss des Schmierstoffs auf Reibungs- und Verschleißverhalten im Mischreibungsgebiet. Bewertet werden der Verschleiß der Wälzlagerelemente, das Reibungsverhalten über die Versuchslaufzeit und das Auftreten von Ermüdungsschäden.
| Technische Daten | |
|---|---|
| Prüfnorm | DIN 51819 |
| Prüflager | Axialzylinderrollenlager |
| Temperatur | bis 160 °C |
| Lagerbelastung | P/C = 0,44 bis 0,7 |
| Drehzahlbereich | niedrige Drehzahlen |
Messgrößen:
- Lagerreibmoment (kontinuierlich)
- Lagertemperatur (kontinuierlich)
- Verschleiß der Wälzlagerelemente
Thermal - Ladeluftkühlerprüfstand
Forschungsvorhaben ThermAl
Prüfstand des Forschungsvorhabens ThermAl. Untersucht wird die thermomechanische Ermüdung hartgelöteter Aluminiumlegierungen, wie sie in Wärmeübertragern eingesetzt werden, etwa in Ladeluftkühlern für Nutzfahrzeuge und in Klimasystemen des öffentlichen Personenverkehrs. Die thermomechanische Ermüdung dünnwandiger Aluminiumkomponenten bestimmt dabei die zulässige Auslegung. Das Dehnungsfeld wird auf allen Maßstabsebenen mittels digitaler Bildkorrelation erfasst. Ziel ist ein validiertes, praxistaugliches Lebensdauermodell.
| Technische Daten | |
|---|---|
| Werkstoff | hartgelötete Aluminiumlegierungen, naturharte Knetlegierungen der 3xxx-Reihe |
| Temperaturbereich | 50°C bis 300 °C |
| Heiz- und Kühlrate | ca. 10 K/s |
| Probenformen | Blech- und Rundproben; Mikroproben |
| Messverfahren | digitale Bildkorrelation |
Messgrößen:
- Dehnungsverläufe
- Temperaturverläufe
- kalibrierte Kräfte
Thermal - Klimaanlagenprüfstand Bild
Thermal - Klimaanlagenprüfstand
Forschungsvorhaben ThermAl
Erweiterung des ThermAl-Vorhabens um einen Prüfaufbau mit rohrförmige Prüfkörper. Ein ausgehöhlter, mit Stickstoff beaufschlagter Prüfkörper erlaubt zusätzlich die Überlagerung einer mehrachsigen mechanischen Last. Der realistische Gasdruck wird zyklisch aufgeprägt und führt nach einer bestimmten Zyklenzahl zum Versagen des Rohrs. Auf allen Maßstabsebenen wird das Dehnungsfeld mittels digitaler Bildkorrelation erfasst, was die quantitative Verknüpfung lokaler Beanspruchungen mit der beobachteten Schädigung ermöglicht.
| Technische Daten | |
|---|---|
| Prüfkörper | hohl, mit Stickstoff beaufschlagt |
| Belastung | zyklischer Gasdruck mit überlagerter mehrachsiger mechanischer Last |
| Messverfahren | digitale Bildkorrelation |
Messgrößen
- Dehnungsverläufe
- Temperaturverläufe
SRV Schwingungs-Reib-Verschleiß-Prüfgerät
Kommerzielles Prüfgerät
Prüfgerät für die Untersuchung von Reibverschleiß unter oszillierender Gleitbewegung. Das Verfahren ist in DIN 51834 genormt; ergänzend bestehen ASTM-Prüfvorschriften für die Reib- und Verschleißeigenschaften von Ölen und Fetten. Als Prüfkörper dient eine Zylinderrolle, ein senkrecht darauf stehender Ring oder eine Kugel, die gegen eine feststehende Platte oszilliert.
| Technische Daten | |
|---|---|
| Prüfnorm | DIN 51834; ASTM D6425, D5706, D5707 |
| Frequenz | 5 bis 500 Hz |
| Hub | 0,1 bis 4 mm |
| Prüfkraft | |
| Temperatur |
Messgrößen
- Reibwert
- linearer Verschleißbetrag
- optische Begutachtung