Tagungsbeitrag

Titel Schadensdetektion an Gelenkwellen mittels zeitaufgelöster Temperaturmessung
Autor Seyfert, Christian und Kowalewski, Martin
Infos zum Autor

Dr. Christian Seyfert, Prüffeldleiter
christian.seyfert@fuchs-schmierstoffe.de

Martin Kowalewski, Prüffeldingenieur
martin.kowalewski@fuchs-schmierstoffe.de

FUCHS Schmierstoffe GmbH
Friesenheimer Straße 19
68169 Mannheim

Inhalt Bei Lebensdauererprobungen von Gelenkwellen kommt der Schädigung der Gelenklaufbahnen sowie der Kugeln (bei Kugelgelenken) bzw. der nadelgelagerten Rollen (bei Tripoden) ein besonderes Augenmerk zu. Ermüdungs- und Verschleißschäden können hier das Rollen der Elemente beeinträchtigen und damit letztlich zum Ausfall des Gelenks führen. Diese Verschlechterung der Rolleigenschaften führt zu erhöhter Gleitreibung und damit zu verstärkter Temperaturentwicklung. Die Temperaturmessung der Gelenke ist daher bei Lebensdauerprüfungen üblich - und kann als ein Abbruchkriterium herangezogen werden.
Problematisch ist die üblicherweise praktizierte integrale Temperaturmessung, die mittels Pyrometern die Gelenk¬außentemperaturen erfasst und bei anhaltendem Überschreiten einer festgelegten Grenztemperatur eine Gelenk¬inspektion veranlasst. Sehr häufig wird ein Schaden mit diesem Verfahren erst entdeckt, wenn bereits alle Laufbahnen deutliche Ausbrüche zeigen, so dass der Schadensverlauf nicht mehr klar zu erkennen ist. Oder die Temperaturgrenze ist so niedrig eingestellt, dass unnötig viele arbeitsintensive Gelenkinspektionen nötig sind. In der vorliegenden Arbeit wird demonstriert, dass eine zeitaufgelöste Temperaturmessung hier einen Vorteil bietet. Dazu wird die Temperatur mit einem schnellen Pyrometer getriggert gemessen, so dass der Temperaturverlauf über den Umfang des Gelenks bestimmt werden kann. In einer Drehwinkel-Temperatur-Darstellung kann dann jeder einzelnen Laufbahn eine Temperatur zugeordnet werden. Durch Vergleich mit der Temperatur der benachbarten Laufbahnen und unter Berücksichtigung der Temperaturentwicklung über die Laufzeit gelingt es dann eine Erhöhung des Reibenergieeintrags zu lokalisieren. Damit kann ein Schaden auf einer Laufbahn detektiert werden, obwohl die integrale Gelenktemperatur unter der üblichen Abschaltgrenze liegt.
Datum 2018