Kugellager-Datensatz

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Datensatz erstellt, um das Schwingungsverhalten von Wälzlagern des Typs 6314 unter kontrollierten Betriebsbedingungen zu untersuchen. Ziel ist es, die Unterschiede zwischen einwandfreien und künstlich beschädigten Lagern zu analysieren und die Übertragbarkeit der identifizierten Fehlermerkmale auf reale industrielle Anwendungen zu bewerten. Die Versuche werden auf einem speziellen Lagerprüfstand durchgeführt, auf dem zunächst Referenzmessungen an einwandfreien Lagern erfasst werden. Anschließend werden repräsentative Fehlerzustände gezielt herbeigeführt, um reproduzierbare Schadensszenarien zu erzeugen, die eine systematische Analyse der Schwingungssignaturen bei unterschiedlichen Lagerzuständen ermöglichen.

Wie in der Abbildung dargestellt, besteht der Lagerprüfstand APS 58 aus einer elektrischen Antriebseinheit, einem Lagerprüfgehäuse und zwei pneumatischen Stellantrieben, mit denen kontrollierte radiale und axiale Belastungen auf das Prüflager aufgebracht werden. Die experimentellen Untersuchungen werden mit SKF 6314-Rillenkugellagern durchgeführt. Neben einwandfreien Referenzlagern werden auch künstlich beschädigte Prüfkörper untersucht. Die defekten Lager weisen laserinduzierte Defekte am Innen- und Außenring sowie korrosionsbedingte Schäden auf, um verschiedene Fehlermechanismen darzustellen. Bei einem Defekt am Außenring wird das Lager so eingebaut, dass sich der Defekt innerhalb der primären Belastungszone befindet, um eine gleichmäßige Fehleranregung während des Betriebs zu gewährleisten. Die Drehzahl des Testlagers wird mit einem optischen Sensor vom Typ Autosen A0014 gemessen, wobei die Drehzahlsignale mit einer Abtastfrequenz von 1 kHz erfasst werden. Die Schwingungsmessungen erfolgen mit einem piezoelektrischen Beschleunigungssensor vom Typ PCB-603C01, der am Lagergehäuse angebracht ist. Die Schwingungssignale werden über ein Datenerfassungssystem von National Instruments (NI) mit einer Abtastfrequenz von 51,2 kHz erfasst.