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Jan 08, 2024

NSK entwickelt die weltweit erste hochpräzise Methode zur Vorhersage der Lagerlebensdauer mithilfe von Ultraschallprüfungen

NSK hat die weltweit erste hochpräzise Methode zur Vorhersage des Lebens entwickelt

NSK hat die weltweit erste hochpräzise Methode zur Vorhersage der Lebensdauer von Stahlwälzlagern entwickelt, die auf statistischen Daten nichtmetallischer Einschlüsse im Stahl aus Ultraschalltests basiert. Nichtmetallische Einschlüsse sind typischerweise die Ursache für Ermüdung durch Rollkontakt (Abplatzen).

NSK Ltd. hat die weltweit erste Methode zur hochpräzisen Vorhersage der Lebensdauer eines Wälzlagers auf der Grundlage statistischer Daten (Größe und Menge) nichtmetallischer Einschlüsse (Verunreinigungen) im Stahl entwickelt.

Diese Technologie hat es NSK ermöglicht, die grundlegende dynamische Tragzahl seiner Lager zu verbessern und Kunden weiterhin in die Lage zu versetzen, Maschinen und Fahrzeuge zu konstruieren, die die Langlebigkeitsleistung hochwertiger NSK-Lager voll ausnutzen.

NSK wird zunächst damit beginnen, ausgewählten Kunden Lösungen auf Basis dieser Technologie vorzuschlagen, gefolgt von einer umfassenden Überarbeitung der grundlegenden dynamischen Tragzahl seiner Standardlagerpalette.

NSK-Lager bestehen aus hochwertigem Stahl, der von NSK-Forschern und Ingenieuren in enger Zusammenarbeit mit Stahlherstellern ständig verbessert wurde. Daher ist die tatsächliche Lebensdauer von NSK-Lagern tendenziell erheblich länger als die nach ISO-Normen berechnete Lagerlebensdauer.

Um es unseren Kunden besser zu ermöglichen, die Langlebigkeitsleistung von NSK-Lagern bei ihrer Maschinenkonstruktion voll auszunutzen und CO2-Neutralität anzustreben, benötigten wir eine Technologie, die die Rollermüdungslebensdauer mit einem hohen Maß an Genauigkeit berechnen kann.

Die Wälzkontakt-Ermüdungslebensdauer von Lagern hängt eng mit der Größe und Menge der nichtmetallischen Einschlüsse im Stahl zusammen. Je nach Stahl kann die Menge und Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse stark variieren. Mit der einzigartigen Micro-UT-Methode*1 von NSK kann im Vergleich zu herkömmlichen Methoden*2 ein 3.000-mal größeres Stahlvolumen in einem Fünftel der Zeit geprüft werden. Dies ermöglicht eine effiziente Erfassung und Analyse hochzuverlässiger statistischer Daten zu nichtmetallischen Einschlüssen in Wälzlagerstahl.

Um eine Methode zur Berechnung der Lagerlebensdauer basierend auf der Analyse nichtmetallischer Einschlüsse abzuleiten, hat NSK eine einzigartige Rotationstestmethode entwickelt, bei der künstliche Defekte eingeführt werden, die nichtmetallische Einschlüsse unterschiedlicher Größe in Wälzlagerlaufbahnen simulieren.

Es gelang uns, bestimmte Versagensarten wie beabsichtigt zu reproduzieren und darüber hinaus eine Simulation*3 zu erstellen, die in der Lage ist, die Spannungen um die künstlichen Defekte herum zu reproduzieren und zu analysieren, um den Mechanismus der Abblätterungsermüdung weiter zu klären.

Auf dieser Grundlage haben wir erfolgreich die weltweit erste*4 Methode zur Berechnung der Wälzkontaktermüdungslebensdauer basierend auf der Größe nichtmetallischer Einschlüsse in Stahl entwickelt.

Durch die hochpräzise Vorhersage der Lagerlebensdauer mithilfe der Micro-UT-Methode von NSK kann die Langlebigkeitsleistung von NSK-Lagern genauer als zuvor berechnet werden. Diese Berechnungsmethode wird angewendet, um die grundlegende dynamische Tragzahl von Lagern zu verbessern, die ein wichtiger Parameter für die Berechnung der Anwendungslebensdauer ist. Beispielsweise ist es bei Radialrollenlagern möglich, die grundlegende dynamische Tragzahl zu erhöhen, um die äquivalente Wälzkontakt-Ermüdungslebensdauer zu verdoppeln.

Überarbeitete grundlegende dynamische Tragzahlen eröffnen neue Möglichkeiten für Kunden, die bei ihrer Maschinenkonstruktion von der Langlebigkeit der NSK-Lager profitieren möchten. Dies soll Kunden dabei helfen, die Häufigkeit des Komponentenaustauschs und der Maschinenwartung zu reduzieren und möglicherweise Maschinen- und Anlagenkonstruktionen zu verkleinern und so zur Verwirklichung einer CO2-neutralen Gesellschaft beizutragen. Anmerkungen

QUELLE:NSK