Projekt zur Vorhersage der Eignung von Wälzlagerfetten in der Robotertechnik gestartet

Geschmierte Elemente in der Robotertechnik müssen zum einen niedrige und über die Schmierstoffgebrauchsdauer konstante Reib- und niedrige Losbrechmomente garantieren, zum anderen dürfen die eingesetzten Schmierstoffe durch die wechselnden Belastungen keiner erhöhten Alterung unterliegen und die geschmierten Bauteile sollen über die gesamte projektierte Gebrauchsdauer verschleißarm arbeiten. Der Schmierstoff stellt ein wichtiges Stellglied zur Sicherung von Leistungsfähigkeit, Arbeitsgeschwindigkeit, Positioniergenauigkeit, Energieeffizienz und Verfügbarkeit dar. Hier soll das zum 01.12.2018 gestartete Vorhaben ansetzen, in dem das Reibungs- und Temperaturverhalten und damit die Eignung der Fette für den Einsatzzweck modelliert und vorhersagbar gemacht werden soll. Die Reibung fettgeschmierter Lager kann heute nur mit teilempirischen Ansätzen berechnet werden. Gründe hierfür sind Starvation bei hohen Drehzahlen oder kleinen Reversiervorgängen und Verluste in der Fettstruktur außerhalb der Wälzkontakte. Alle Vorgänge sind von der Rheologie des Fettes und seiner Bestandteile sowie, von den physikalischen Wechselwirkungen zwischen Verdickerstruktur, Grundöl und zwischen den Fettbestandteilen und Festkörperoberflächen bestimmt.

Hier fehlen noch physikalisch begründete Modelle. An den Forschungsstellen IMKT und ITR soll diese Lücke geschlossen werden. Ergebnis ist die Verzahnung von CFD-Simulation, Labor-Messungen und experimentellen Untersuchungen an Prüfständen. Voraussetzung ist die Formulierung, Verifizierung und Implementierung geeigneter rheologischer und physikalischer Modelle für Fette sowie die fluoreszenzoptische Beobachtung der Fettverteilung und -bewegung.

Forschungsstellen

IMKT Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie, Leibniz Universität Hannover

ITR Institut für Tribologie und Energiewandlungsmaschinen TU Clausthal

Kooperierende Forschungsvereinigung

FVA Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.