Modelscale methodology for the tribological characterization of novel highly stressed journal bearing systems

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Die Neuentwicklung von Beschichtungen für höchstbelastete und sicherheitsrelevante Gleitlager erfordern eine zielgerichtete und anwendungsorientierte Prüfstrategie. Typische Szenarien, wie Überlasten oder das wiederholte Hoch- und Niederfahren der geplanten Maschine müssen berücksichtigt werden. Für die sicherheitrelevante Komponenten muss dieses Prüfspektrum jedoch auch untypische Ereignisse, wie den kurzzeitigen Betrieb unter Mangelschmierung bei hoher spezifischer Lagerbelastung, erweitert werden. Zusätzlich dürfen Betriebszustände bei geringen Lasten ohne aktive Ölversorgung im Stillstand nicht vernachlässigt werden. Im Zuge dieser Arbeit wurde eine anwendungsorientierte Prüfstrategie entwickelt, welche Betriebszustände unter Mangelschmierung berücksichtigt. Die entwickelte Prüfstrategie umfasst vier Prüfzenarien, wobei zwei Tests nahezu ohne Schmierung durchgeführt wurden. Zusätzlich wurde das bestehende System zur Erfassung von Schallemissionen optimiert und die entsprechende Versuchsauswertung wesentlich erweitert. Hochfrequenzmessungen wurden mit einer Oktavbandfilterung in Frequenzbereiche getrennt und statistische Kennzahlen, wie etwa die Kurtosis, zur Interpretation des tribologischen Verhaltens verwendet. Durch die Analyse von Schallemissionen im Frequenz- und Zeitbereich konnte ein komplexer Verschleißmechanismus identifiziert werden, der gleichzeitig die Entstehung von Partikeln in weichen Beschichtungen erklärt. Des Weiteren, wurde eine Messvorrichtung entwickelt, die es nicht nur ermöglicht den Verschleiß von Lagerschalen im verbauten Zustand zu vermessen sondern auch die Messgenauigkeit erhöht. Die entwickelte Prüfstrategie wurde auf kupfer- und silberbasierte Lagerbeschichtungen angewandt, welche wiederum anhand ihres Betriebsverhaltens bewertet wurden. Unlegiertes Silber zeigte hierbei ein ausgezeichnetes Verhalten in Standard- und Notlaufsituationen. Durch die Verwendung von normierten Parametern konnte die gesamte Prüfstrategie in die Bewertung miteinbezogen werden.

Details

Titel in ÜbersetzungMethodik zur tribologischen Charakterisierung von neuartigen und hochbelasteten Gleitlagersystemen im Modellmaßstab
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Kalin, Mitjan, Beurteiler B (extern), Externe Person
  • Grün, Florian, Betreuer (intern)
  • Stoschka, Michael, Beurteiler A (intern)
  • Eisenmenger-Sittner, Christoph, Mitbetreuer (extern), Externe Person
Datum der Bewilligung8 Apr 2022
StatusVeröffentlicht - 2021