Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Untersuchungen im Grenzbereich: Neuer Hochleistungsprüfstand für Gleitlager

11.11.2014

Um die Energiewende technisch umzusetzen, sind Turbinen erforderlich, die schnell auf wechselnde Lasten im Stromnetz reagieren können. Diese Turbinen und andere schnell laufende Maschinen stellen hohe Anforderungen an die Lagertechnik.

Zur Entwicklung solcher Lager hat das Institut für Tribologie und Energiewandlungsmaschinen der TU Clausthal jetzt einen Hochleistungsprüfstand fertig gestellt. Die rund 1,8 Millionen Euro teure Anlage wurde von den Forschungsvereinigungen FVA und FVV zu wesentlichen Teilen finanziert. Sie ermöglicht tribologische, strömungsmechanische und rotordynamische Untersuchungen unter definierten Bedingungen.


Kommt ganz schön ins Rotieren: Gleitlager-Prüfstand an der TU Clausthal

Quelle: ITR, TU Clausthal

Im Sport ist das Prinzip einer kontinuierlichen Leistungssteigerung mit drei Wörtern umschrieben: schneller, höher, weiter. Bei schnell laufenden Maschinen wie Turbinen, Kompressoren, Getrieben oder Elektromotoren ist das naturgemäß etwas schwieriger. Mehrere Trends laufen dort zusammen, bedingen sich gegenseitig und lassen die konstruktiven und werkstofflichen Anforderungen kontinuierlich steigen.

Besonders deutlich wird dies in der Lagertechnik. Aus Gründen der Stabilität und Betriebssicherheit kommen für hochtourig laufende Wellen schon immer Gleitlager zum Einsatz. In diesen schwimmt der Rotor wie auf einem Ölfilm. Dabei sind bauartbedingt vergleichsweise hohe Flächenpressungen möglich.

Doch mit dem Trend, auch schnell laufende Maschinen kleiner und schlanker zu bauen, werden auch die Lager kleiner. Kleinere Lager bedeuten jedoch auch kleinere Lagerflächen. Folge: Die Flächenpressung nimmt zu und die Anforderungen an die dynamischen Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften der Lager steigen.

Um dem entgegenzuwirken, arbeiten Forschung und Industrie kontinuierlich daran, die Tragfähigkeit der Lager durch noch höherfeste Legierungen zu erhöhen. Dies erfordert nicht nur eine kontinuierliche Verbesserung der zum Einsatz kommenden Berechnungs- und Simulationsverfahren. Auch für eine Verifizierung der Entwicklungsergebnisse müssen geeignete Möglichkeiten geschaffen werden.

Dazu hat das Institut für Tribologie und Energiewandlungsmaschinen der TU Clausthal nun einen Hochleistungsgleitlagerprüfstand im Betrieb, der höchsten Anforderungen gerecht wird. Die rund 1,8 Millionen teure Anlage wurde mit Eigenmitteln, Zuschüssen aus der Industrie sowie einer Beteiligung der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) sowie der Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA) finanziert.

Zwei wissenschaftliche Mitarbeiter des Instituts waren mehr als drei Jahre mit Konstruktion und Auslegung der erforderlichen Prüfstandskomponenten einschließlich der statischen und dynamischen Belastungsvorrichtungen, der Messtechnik, der Steuerung sowie der Messwerterfassung und -auswertung beschäftigt. Zwei Techniker der Institutswerkstätten benötigten zwei Jahre, um die rotornahen Bereiche des Prüfstands zu bauen. Das Zwölf-Tonnen-Fundament, ein 630-kW-Antriebsmotor sowie ein Turbo-Planetengetriebe wurden zugekauft.

Der innovative Prüfstand erlaubt Untersuchungen an hoch belasteten Gleitlagern mit einer Flächenpressung von bis zu 6 MPa. Das entspricht dem Druck einer knapp 612 m hohen Wassersäule. Und dies bei Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu 200 m/s (720 km/h oder Mach 0,6). Um mögliche Unwuchten zu simulieren, drücken Hydraulikpulser von außen auf das Lager und erzeugen so Vibrationen. Um das Verhalten des Rotors im Lagerorbit zu erkennen, läuft eine induktive Messtechnik in den Wellen mit.

Der Prüfstand steht ab sofort für industrielle Entwicklungsarbeiten sowie für Forschungsprojekte zur Verfügung. Von den Ergebnissen sollen vor allem kleine und mittlere Unternehmen profitieren und ihre Wettbewerbsfähigkeit erhöhen.


Weitere Informationen:

http://www.fva-net.de
http://www.fvv-net.de

Stefanie Jost-Köstering | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Flüssiger Wasserstoff im freien Fall
05.12.2016 | Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM)

nachricht IPH entwickelt Prüfstand für angetriebene Tragrollen
29.11.2016 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher entwickeln Unterwasser-Observatorium

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

HIV: Spur führt ins Recycling-System der Zelle

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Mehrkernprozessoren für Mobilität und Industrie 4.0

07.12.2016 | Informationstechnologie