AutInLa

 

Auto-informative Gleitlager – Autarke, temperaturbasierte Spalthöhenermittlung zur Zustandsüberwachung in Gleitlagern

  AutInLa Beschreibung Urheberrecht: © MSE

Motivation

Die Zustandsüberwachung von Maschinenelementen ist für die fortschreitende Digitalisierung im Maschinenbau von grundlegender Bedeutung. Mithilfe der Zustandsüberwachung können kritische Betriebszustände sowie sich anbahnende Schäden der Maschinenelemente im Idealfall sofort online detektiert werden. Durch eine frühzeitige Erkennung von Schäden können Maschinen bedarfsgerecht gewartet werden, sodass die geplanten Wartungsintervalle verlängert und Kosten eingespart werden können. Die wichtigsten Größen zur Abschätzung von lebensdauerbegrenzenden Zuständen in Gleitlagern sind die Schmierspalthöhe und die Lagertemperatur. Übliche Überwachungssysteme, wie z.B. kostenintensive, kabelgebundene induktive Wegsensoren werden nachträglich an die Gleitlager angebaut und können in mehrachsig rotierenden Systemen, wie z.B. Planetengetriebe nur mit erheblichem Aufwand installiert werden. Ein bauteilintegriertes Messsystem zur temperaturbasierten Zustandsüberwachung von Gleitlagern existiert bis dato nicht.

 

Forschungsziele

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung und Integration eines Systems zur in-situ Überwachung der Schmierspalthöhe im Gleitlager. Das Condition Monitoring System soll dabei eine zuverlässige Zustandsüberwachung mit Low-Cost-Komponenten ohne Beeinflussung der Primärfunktion ermöglichen. Die Übertragung der Prozessdaten soll kabellos realisiert werden. Das System soll zudem energieautark sein. Das zu verwendende Lösungsprinzip für das auto-informative Gleitlager soll zur Temperaturmessung und gleichzeitig zur autarken Energieversorgung thermoelektrische Effekte nutzen. Zur Erreichung des übergeordneten Forschungsziels werden folgende Teilziele verfolgt:

  • Definition eines geeigneten Messsystems sowie modellbasierte Ermittlung der benötigten Sensordichte zur Erfassung des Temperaturfeldes
  • Konzeptionierung eines Energiesystems zur Energiegewinnung und -speicherung
  • Erstellung einer drahtlosen Übertragungsmethodik zur Übermittlung von Betriebskennwerten sowie Warnsignalen bei kritischen Betriebszuständen
  • Validierung des entwickelten autarken Messsystems an Gleitlagerprüfständen

Die Realisierung des Forschungsvorhabens „Auto-informative Gleitlager“ erfolgt im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms 2305 „Sensorintegrierende Maschinenelemente als Wegbereiter flächendeckender Digitalisierung“. Weitere Informationen bezüglich des Schwerpunktprogrammes sind unter http://www.spp2305.de/ einsehbar.

 

Forschungs- und Projektpartner

Lehrstuhl für Integrierte digitale Systeme und Schaltungsentwurf der RWTH Aachen University, IDS

  DFG Logo Urheberrecht: © DFG

Gefördert durch

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

 

Projektträger

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Schwerpunktprogramms 2305 „Sensorintegrierende Maschinenelemente als Wegbereiter flächendeckender Digitalisierung“