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

PrüfstandUntersuchungsgegenstand
GLP GleitlagerprüfstandHydrodynamische Gleitlager unter motornahem, zyklischem Lastprofil
QuetschfilmdämpferprüfstandQuetschöldämpfer (SFD) und Federkäfige
FLP FreilaufprüfstandFreiläufe und Schaltverhalten
FE8 WälzlagerprüfstandWälzlager und Schmierstoffe im Mischreibungsgebiet
Thermal - LadeluftkühlerprüfstandBauteile unter zyklisch-thermomechanischer Last
Thermal - KlimaanlagenprüfstandVerrohrung unter zyklisch-thermomechanischer Last
SRV Schwingungs-Reib-Verschleiß-PrüfgerätReibverschleiß unter oszillierender Gleitbewegung

Messlabor – Vorbereitung zu Prüfläufen

GerätBemerkung
WeißlichtinterferometerTopologie
OberflächenmessgerätTopologie
PrusaXLPrototypenherstellung
Hommel FormmessgerätForm- 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

 

RegelungZYKLO-Regelung, phasenexakt
Prüfkörperaufnahmevariabel
Fmax160 kN
Nmax8.000 rpm
Tmax Öl200 °C
Pmax Öl10 bar

Messgrößen:

  • Reibmoment MR
  • Lagertemperaturen ϑL
  • Lagerkraft F
  • Drehzahl n
  • Öldruck p
  • Ölvolumenstrom
  • Kontaktspannung UK
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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 
AnregungShaker
GrundkörperRotor, Federbleche
ÖlMobile 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 
Schaltfrequenzbis 180 Hz
Klemmmomentbis 2.000 Nm
Temperatur20°C bis 100 °C
GrundkörperKlemmkörper

Messgrößen:

  • Zyklenzahl
  • Drehmoment
  • Drehzahl
  • Drehwinkel
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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 
PrüfnormDIN 51819
PrüflagerAxialzylinderrollenlager
Temperaturbis 160 °C
LagerbelastungP/C = 0,44 bis 0,7
Drehzahlbereichniedrige 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 
Werkstoffhartgelötete Aluminiumlegierungen, naturharte Knetlegierungen der 3xxx-Reihe
Temperaturbereich50°C bis 300 °C
Heiz- und Kühlrateca. 10 K/s
ProbenformenBlech- und Rundproben; Mikroproben
Messverfahrendigitale 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 
Prüfkörperhohl, mit Stickstoff beaufschlagt
Belastungzyklischer Gasdruck mit überlagerter mehrachsiger mechanischer Last
Messverfahrendigitale 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 
PrüfnormDIN 51834; ASTM D6425, D5706, D5707
Frequenz5 bis 500 Hz
Hub0,1 bis 4 mm
Prüfkraft 
Temperatur 

Messgrößen

  • Reibwert
  • linearer Verschleißbetrag
  • optische Begutachtung