{"id":1150,"date":"2021-09-08T10:02:06","date_gmt":"2021-09-08T10:02:06","guid":{"rendered":"https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/?p=1150"},"modified":"2022-04-27T08:11:10","modified_gmt":"2022-04-27T08:11:10","slug":"blogbeitrag-in-drei-teilen-auf-dem-weg-zum-blattlagertest-3-beat0-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/blogbeitrag-in-drei-teilen-auf-dem-weg-zum-blattlagertest-3-beat0-1\/dr-matthias-stammler","title":{"rendered":"Auf dem Weg zum Blattlagertest &#8211; Blogbeitrag in drei Teilen"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Teil 3: Schnelltests von Blattlagern \u2013 Der erste Dauerlauf.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">In <a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/blogbeitrag-in-drei-teilen-auf-dem-weg-zum-blattlagertest\/dr-matthias-stammler\/\" target=\"_blank\">Teil 1<\/a> habe ich die Idee eines beschleunigten Dauerlaufs f\u00fcr Blattlager vorgeschlagen, der aus allen Zyklen, die Verschlei\u00df erzeugen, in direkter Abfolge bestehen sollte. In <a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/blogbeitrag-in-drei-teilen-auf-dem-weg-zum-blattlagertest-2\/dr-matthias-stammler\/\" target=\"_blank\">Teil 2<\/a> beschrieb ich, wie die experimentellen Ergebnisse diese Idee widerlegten und zum Konzept der Schutzzyklen f\u00fchrten. Im dritten und letzten Teil werde ich aufzeigen, wie wir dieses Konzept verifizieren konnten.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die BEAT2.1 Tests resultierten in der Idee der Schutzzyklen, aber es gab noch keine Forschung einer anderen Institution, die dieses Konzept best\u00e4tigt h\u00e4tte. Die meisten Pr\u00fcfst\u00e4nde f\u00fcr oszillierenden Betrieb erm\u00f6glichten es nicht, Amplituden zu variieren. Offensichtlich mussten wir daher die Testergebnisse beim IWES best\u00e4tigen. Der BEAT2.1 war allerdings wegen seiner hohen Betriebskosten und der Beschr\u00e4nkungen in Bezug auf Ver\u00f6ffentlichungen nicht das richtige Werkzeug f\u00fcr diese Aufgabe. Skalierte Tests mit viel kleineren Lagern schienen eine gute Idee zu sein, weil sie mit niedrigeren Kosten einhergehen, schneller sind und mit allen Einzelheiten ver\u00f6ffentlicht werden k\u00f6nnen. Diese Idee wurde im BEAT0.1 Pr\u00fcfstand umgesetzt: Eine Vorrichtung f\u00fcr Schr\u00e4gkugellager mit 180 mm Au\u00dfendurchmesser. Sie sollte eine statische, axiale Last anwenden und einen Antrieb besitzen, der eine beliebige Zeitreihe reproduzieren kann.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/BEAT0.1-design-\u00a9Fraunhofer-IWES_Filip-Kovacevic.png\" alt=\"BEAT0.1 Design\" class=\"wp-image-1124\" width=\"633\" height=\"236\"\/><figcaption><em>BEAT0.1 Design \u00a9 Fraunhofer IWES\/Filip Kovacevic<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Zu dieser Zeit, im Fr\u00fchjahr 2018, zog unser kleines Forschungsteam in die neue Hamburger Einrichtung um: das Large Bearing Laboratory, abgek\u00fcrzt LBL, und am Jahresende konnte ich damit beginnen, erste Tests mit dem BEAT0.1 durchzuf\u00fchren. Wir lernten auch gleich unsere erste Lektion: Ein oszillierender Betrieb mit h\u00e4ufigen Starts und Stopps ist f\u00fcr einen Antrieb eine Herausforderung. Unser Motor besa\u00df ein Nenndrehmoment von 50 Nm, was etwa dem Zweieinhalbfachen des Spitzendrehmoments beim Test entsprach. Aber aufgrund der sehr h\u00e4ufigen Starts und Stopps begann er sehr schnell zu \u00fcberhitzen. Die erste L\u00f6sung bestand darin, kurze Pausen zwischen den Zyklen einzubauen, sp\u00e4ter l\u00f6ste ein PC-K\u00fchlventilator in einem Geh\u00e4use aus dem 3D-Drucker das Problem vollst\u00e4ndig.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Im Mai 2019 pr\u00e4sentierte ich anl\u00e4sslich der Einweihung des LBL die ersten Ergebnisse dieser Tests. Eine vorhergehende <a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/316543220_Time-dependent_analyses_of_wear_in_oscillating_bearing_applications\" target=\"_blank\">Arbeit<\/a> meines Kollegen Fabian Schwack am Institut f\u00fcr Maschinenkonstruktion und Tribologie (IMKT) zeigte bereits die M\u00f6glichkeit auf, zum Zweck des allgemeinen Verst\u00e4ndnisses von Schadensmoden Abriebtests zu skalieren. Es gelang mir dies zu best\u00e4tigen und eine \u00c4hnlichkeit zu den Schadensmoden bei Blattlagern in Originalgr\u00f6\u00dfe und Lagern des Typs 7220 zu zeigen. Mit dem BEAT2.1 f\u00fchrten wir 40.000&nbsp;Zyklen durch und dieselbe Anzahl wurde f\u00fcr die erste Testreihe mit dem BEAT0.1 verwendet. Die Pr\u00fcfungen best\u00e4tigten die Ergebnisse des BEAT2.1 und damit das Konzept der Schutzzyklen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/BEAT0.1-test-result-40.000-cycles-with-the-same-amplitude-\u00a9Fraunhofer-IWES_Matthias-Stammler.jpg\" alt=\"BEAT0.1 Testergebnis: 40.000 Zyklen mit derselben Auslenkung\" class=\"wp-image-1126\" width=\"632\" height=\"356\" srcset=\"https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/BEAT0.1-test-result-40.000-cycles-with-the-same-amplitude-\u00a9Fraunhofer-IWES_Matthias-Stammler.jpg 605w, https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/BEAT0.1-test-result-40.000-cycles-with-the-same-amplitude-\u00a9Fraunhofer-IWES_Matthias-Stammler-400x225.jpg 400w\" sizes=\"auto, (max-width: 632px) 100vw, 632px\" \/><figcaption><em>BEAT0.1 Testergebnis: 40.000 Zyklen mit derselben Auslenkung \u00a9 Fraunhofer IWES\/Matthias Stammler <a href=\"https:\/\/www.repo.uni-hannover.de\/handle\/123456789\/10142\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">(Stammler, 2020)<\/a><\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/BEAT0.1-test-result-40.000-cycles-with-protection-runs-every-30-cycles-\u00a9Fraunhofer-IWES_Matthias-Stammler.jpg\" alt=\"BEAT0.1 Testergebnis: 40.000 Zyklen mit Schutzzyklen nach jedem 30. Zyklus\" class=\"wp-image-1125\" width=\"634\" height=\"174\" srcset=\"https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/BEAT0.1-test-result-40.000-cycles-with-protection-runs-every-30-cycles-\u00a9Fraunhofer-IWES_Matthias-Stammler.jpg 605w, https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/BEAT0.1-test-result-40.000-cycles-with-protection-runs-every-30-cycles-\u00a9Fraunhofer-IWES_Matthias-Stammler-400x110.jpg 400w\" sizes=\"auto, (max-width: 634px) 100vw, 634px\" \/><figcaption><em>BEAT0.1 Testergebnis: 40.000 Zyklen mit Schutzzyklen nach jedem 30. Zyklus \u00a9 Fraunhofer IWES\/Matthias Stammler <a href=\"https:\/\/www.repo.uni-hannover.de\/handle\/123456789\/10142\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">(Stammler, 2020)<\/a><\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Mit der Inbetriebnahme des BEAT6.1 waren wir in der Lage, diese Tests mit den Blattlagern von 5 m Durchmesser zu \u00fcberpr\u00fcfen und erhielten \u00e4hnliche Ergebnisse. Diese erlaubten es uns dann, das endg\u00fcltige Dauerlaufprogramm zum Verschlei\u00df f\u00fcr die gro\u00dfen Lager aufzustellen. Kurz gesagt: Das Programm nimmt alles Sch\u00e4dliche (konstante, kleine Auslenkungen) und alles Vorteilhafte (jede Bewegung, die mehr als 15\u00b0 ausmacht) aus der Betriebszeit der Turbine und vereinigt diese Abfolgen in eine Zeitreihe. Die Einzelheiten dieser Arbeit sind Teil meiner <a href=\"https:\/\/www.repo.uni-hannover.de\/handle\/123456789\/10142\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Doktorarbeit<\/a>. Die Quelldaten in unserer Forschung sind die Zeitreihen der aero-elastischen Simulationsdaten der IWES Referenzturbine IWT-7.5-164 mit einem Enercon-Controller (<a href=\"https:\/\/fordatis.fraunhofer.de\/handle\/fordatis\/187\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">hier<\/a> k\u00f6nnen Sie die Zeitreihen herunterladen). Dieses Programm verwandelte 20&nbsp;Betriebsjahre in eine Pr\u00fcfzeit von nur 117,1 Tagen. Im Jahr 2019 f\u00fchrten wir das Programm an zwei Vierpunktlagern mit 5 m Durchmesser durch.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">In diesen Blogartikeln habe ich die Entwicklung dargestellt und einzelne Schritte auf unserem Weg hin zu einem erfolgreichen Konzept f\u00fcr beschleunigte Tests an Rotorblattlagern erl\u00e4utert. Ausgehend von einem leeren Schreibtisch hat das IWES-Team \u00fcber die Bew\u00e4ltigung einer Reihe von Herausforderungen, das Aufwerfen von wissenschaftlichen Fragestellungen und letztlich durch das Durchf\u00fchren des endg\u00fcltigen Programms eine neue M\u00f6glichkeit f\u00fcr das Testen von Blattlagern etabliert.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Mehr Informationen hier:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a href=\"https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/blogbeitrag-in-drei-teilen-auf-dem-weg-zum-blattlagertest-2\/dr-matthias-stammler\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Teil 2: Blattlager richtig schnell testen<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a href=\"https:\/\/websites.fraunhofer.de\/iwes-blog\/blogbeitrag-in-drei-teilen-auf-dem-weg-zum-blattlagertest\/dr-matthias-stammler\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Teil 1: Blattlager richtig schnell testen \u2013 aber wie?<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Teil 3: Schnelltests von Blattlagern \u2013 Der erste Dauerlauf. In Teil 1 habe ich die Idee eines beschleunigten Dauerlaufs f\u00fcr Blattlager vorgeschlagen, der aus allen Zyklen, die Verschlei\u00df erzeugen, in direkter Abfolge bestehen sollte. 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Seine Dissertation zum Thema \u2018Strategien f\u00fcr Dauertests von Rotorblattlagern\u2019 verteidigte er erfolgreich im Juni 2020.\",\"url\":\"https:\\\/\\\/websites.fraunhofer.de\\\/iwes-blog\\\/author\\\/dr-matthias-stammler\"}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO Premium plugin. -->","yoast_head_json":{"title":"Auf dem Weg zum Blattlagertest - Blogbeitrag in drei Teilen - Blog | Fraunhofer-Institut f\u00fcr Windenergiesysteme","description":"Ideenumsetzung im BEAT0.1 Pr\u00fcfstand: Vorrichtung f\u00fcr Schr\u00e4gkugellager mit 180 mm Au\u00dfendurchmesser. 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