DGMK-Projekt Schmier­stoffe: Vorhersage der Eignung von Wälzlagerfetten in der Robotertechnik

  Aufbauend auf vorangegangenen experimentellen und simulativen Arbeiten sollen physikalisch begründete Modelle erarbeitet werden, die eine Abschätzung des Verlustes und der Erwärmung fettgeschmierter Wälzlager ermöglichen. Dazu ist eine enge Verzahnung von CFD-Simulation, Labor-Messungen und experimentellen Untersuchungen an Modell- und Bauteilprüfständen vorgesehen. Hierbei kommen Messungen an Modellsystem (z.B. Kegel-Scheibe Rheometer) als auch an eventuell neu zu entwickelnde Modellsystemen zum Einsatz. Diese helfen bei der Formulierung, Verifizierung und Implementierung geeigneter rheologischer Modelle für Fette. Weiterhin sollen zum einen Bauteilversuche an Wälzlagern durchgeführt werden, bei denen die Verluste und Beharrungstemperaturen für unterschiedliche Betriebsbedingungen und Fett-Füllmengen gemessen werden, zum anderen Versuche an einem Modellkontakt (Wälzkörper & Ring) durchgeführt werden, die eine Ermittlung der Fettverteilung erlauben. Des Weiteren werden an einem einzelnen Lager fluoreszenzoptische Beobachtungen der Fettverteilung und Bewegung durchgeführt. Die Ergebnisse aller dieser Versuche werden zum Ausbau und der Verifikation des entwickelten CFD-Modells genutzt. Die Modelle sollen genutzt werden um die Eigenschaften identifizieren zu können, mit denen die Verluste bzw. dominierende Faktoren im Fett beschrieben werden können. Letztendlich soll so eine Methode entwickelt werden, um aus den rheologischen Eigenschaften auf die Walkarbeit und die daraus resultierende Temperaturerhöhung und das Losbrechmoment schließen zu können. Darauf aufbauend wird eine Vorgehensweise erarbeitet, die eine Aussage über die Eignung eines Fettes für den Einsatz in der Robotertechnik bzw. unter komplexen Betriebsbedingungen (häufige Stillstände, Anfahren, Reversieren) ermöglicht.