Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Hochfrequenzprüfstand im Fraunhofer LBF: Lager optimieren, Vibrationen und Lärm minimieren

10.05.2016

Den Quellen von Lärm und Vibrationen auf den Grund zu gehen und effektive Gegenmaßnahmen zu entwickeln, gehört im Leistungsfeld Schwingungstechnik des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zu den angestammten Forschungsschwerpunkten. In einem breiten Frequenzbereich untersucht und entwickelt das Institut passive und aktive Lager zur Entkopplung von Schwingungen. Jetzt hat das LBF seine Möglichkeiten erweitert und einen neuen Hochfrequenzprüfstand zur Ermittlung des dynamischen Transferverhaltens von Lagern in Betrieb genommen, mit dem Prüffrequenzen von bis zu 2000 Hertz möglich sind.

In nahezu allen technischen Bereichen werden hohe Anforderungen an Produkte gestellt. Abhängig vom Produkttyp stehen die Sicherheit, Funktionalität, das Design, der Komfort und die Kosten im Fokus. Für die Funktionalität, Effizienz und Sicherheit gelten zum Teil gesetzliche Vorgaben und normative Standards. Ergänzend werden an die Produkte kundenspezifische Anforderungen gestellt. Eventuelle Schwingungseinflüsse, in Form von Vibrationen und Lärm, werden mit negativen Komforteigenschaften in Verbindung gebracht.


Mit einer Frequenz von bis zu 2000 Hertz lassen sich Werkstoffe und Bauteile mit dem neuen Hochfrequenzprüfstand des Fraunhofer LBF untersuchen

Fraunhofer LBF, Ursula Raapke

Schwingungen können die genannten Produkteigenschaften beeinflussen und damit schon im Entwicklungsprozess zu Problemen führen. Daher ist es in der Produktentwicklung essentiell, die eingesetzten Werkstoffe und Bauteile zu prüfen und zu charakterisieren.

In Form von Lagern dienen sie zur schwingungstechnischen Entkopplung und steigern damit die Komforteigenschaften. Im Leistungsfeld Schwingungstechnik des Fraunhofer LBF gehört die Untersuchung und Entwicklung von passiven und aktiven Lagern zu den angestammten Forschungsschwerpunkten. Damit unterstützt das Institut seine Kunden begleitend während des Entwicklungsprozesses.

Die passiven und aktiven Lager haben die primäre Aufgabe, die Sicherheit der Ankopplung einer Schwingungsquelle zu gewährleisten, das Gewicht der Schwingungsquelle abzustützen und Schwingungen zu entkoppeln. Zu diesem Zweck ist eine zuverlässige experimentelle Kennwertermittlung erforderlich, um eine Beurteilung der Bauteileigenschaften sowie deren Auslegung hinsichtlich der gewünschten Systemcharakteristik zu gewährleisten.

Die dynamische Transfersteifigkeit ist dabei ein wichtiger Kennwert. Sie kennzeichnet in komplexen Größen das vibroakustische Transferverhalten und beschreibt die Trägheits-, Federungs- sowie Dämpfungseigenschaften bei verschiedenen Frequenzen. Üblicherweise erfolgt die dynamische Charakterisierung von Lagern meist mit servohydraulischen Prüfmaschinen, was die Verfügbarkeit qualitativ hochwertiger Messergebnisse auf niedrige Prüffrequenzen beschränkt.

Das Fraunhofer LBF setzt einen neuen Hochfrequenzprüfstand zur Ermittlung des dynamischen Transferverhaltens von Lagern ein. Der Prüfstand ist für Untersuchungen der dynamischen Steifigkeit bis 2000 Hertz konzipiert. Die eingesetzte Aktorik besteht aus einem elektromechanischen Spindelantrieb und einem elektrodynamischen Schwingerreger.

Den dynamischen Signalanteilen von bis zu acht Kilonewton (Sinus, Rauschen, Schock, Sinus über Rauschen, Zeitdaten) des Schwingerregers kann eine statische Vorlast von bis zu fünf Kilonewton überlagert werden. Der Probenraum mit den Abmessungen 550 x 300 x 300 Millimeter ermöglicht die Untersuchung von kleinen Werkstoffproben bis hin zu großen Lagern.

Während des Prüfbetriebs werden relevante Messgrößen kontinuierlich überwacht und aufgezeichnet. Die Prüfung unter Temperatureinfluss sowie deren Überwachung ist ebenfalls möglich. Die Eignung des Prüfstands für den spezifizierten Einsatz wurde in Anlehnung an die DIN Normenreihe 10846 nachgewiesen.

Anwendung finden die Prüftechnik und die daraus resultierenden Ergebnisse, wie beispielsweise dynamische Steifigkeit, Verlustwinkel und Kraft-Weg-Hystereseschleifen, im Rahmen des Entwicklungsprozesses von passiven und aktiven Lagern.

Der Einsatzzweck des Prüfstands besteht in der dynamischen Charakterisierung von Lagerungskomponenten, Entwicklung und Test von aktiven Lagern, Parametrierung und Validierung numerischer Simulationsmodelle und der Untersuchung von neuen Werkstoffen. Mit dem Ziel, Schwingungen zu entkoppeln, werden Werkstoffe und Bauteile in nahezu allen technischen Bereichen und damit Produkten eingesetzt. Die wesentlichen Industriezweige sind die Automobilindustrie, Transportindustrie, der Maschinen- und Anlagenbau sowie Konsumgüterindustrie.

Weitere Informationen:

http://www.lbf.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/schwingungstechnik-ho...

Anke Zeidler-Finsel | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum
07.12.2016 | Technische Universität Graz

nachricht Bioabbaubare Polymer-Beschichtung für Implantate
06.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie