Der Konstrukteur Sonderausgabe ANTREIBEN - STEUERN - BEWEGEN - 2024

TITELSTORY PRODUKTE UND

TITELSTORY PRODUKTE UND ANWENDUNGEN ERHÖHUNG TR 22 DER KONSTRUKTEUR 2024 / ASB www.derkonstrukteur.de

LAGER UND LINEARTECHNIK DER DYNAMISCHEN AGZAHLEN Die Lebensdauer eines Wälzlagers wird auch von der Reinheit des Stahls beeinflusst. Ein neues zerstörungsfreies Prüfverfahren schafft eine Voraussetzung dafür, dass NSK die dynamischen Tragzahlen vieler Wälzlagerbaureihen erhöhen kann. Warum beeinträchtigen Verunreinigungen – das heißt nichtmetallische Einschlüsse – im Stahl die Lagerlebensdauer? Die Kausalkette ist folgende: Beim Betrieb eines Lagers, das heißt bei permanentem Überrollen, führen die Einschlüsse zu Spannungen und ungleichförmigen Belastungen im Material. Als Folge entsteht eine Schwächung der kristallinen Struktur, die Ermüdungsrisse begünstigt. Diese Risse wiederum breiten sich aus und entwickeln sich zu Abblätterungen, die neben dem (durch Abrieb entstehenden) Lagerverschleiß zu den zentralen Faktoren für die Ermüdung des Lagers beziehungsweise dessen Lebensdauer gehören. REINERE WERKSTOFFE FÜR EINE LÄNGERE LEBENSDAUER Eben diesen Faktor – die Ermüdung durch Rissbildung – kann man durch reinere Werkstoffe beeinflussen. Da NSK hochreine Werkstoffe verwendet, liegt der Schluss nahe, dass die Lebensdauer von NSK-Lagern höher ist als nach ISO 281 berechnet. In diesem Fall könnte zur Berechnung ein Korrekturfaktor hinzugezogen werden. In einem umfangreichen Forschungsprojekt hat NSK untersucht, wie man diesen Korrekturfaktor realistisch ermittelt. Zunächst wurde in Zusammenarbeit mit der Universität Kyushu (Fukuoka, Japan) ein Verfahren zur Ermittlung der tatsächlichen Lebensdauersteigerung entwickelt. Dabei stellten die Forscher und Entwickler mit einer quantitativen Bewertungsmethode fest, welche Anzahl und welche Größe von Verunreinigungen die Rissausbreitung in einem Wälzlagerstahl beeinflussen. Dabei kamen Computer mit extremer Rechenleistung zum Einsatz, um Simulationen zu fahren und zu analysieren. DIGITALE ZWILLINGE KÖNNEN REALE TESTS ERSETZEN Aus diesen Simulationen ließen sich rechnergestützte Modelle generieren, die als digitaler Zwilling verwendet werden – mit dem Ziel, letztlich auf weitere Lebensdauer-Testreihen mit realen Lagern verzichten zu können und die Anhebung der dynamischen Tragzahl durch digitale Auswertungen zu ermitteln. Dafür musste jedoch zunächst ein geeignetes Prüfverfahren und ebenso das passende Prüfkriterium gefunden beziehungsweise entwickelt werden. Waldemar Sosnowski, Teamleader Application Engineering, NSK Deutschland GmbH, Ratingen ZERSTÖRUNGSFREIE MESSUNG MIT ULTRASCHALL Nach der Evaluierung verschiedener Testmethoden entschieden sich die Projektbeteiligten für eine Prüfung mit Ultraschall. Der Prüfkörper – das heißt der Wälzlagerstahl – befindet sich in einer www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2024 / ASB 23