ENERGIEEFFIZIENTE LAGER ENTWICKLUNGSPROJEKT

 In Bearings

Das Projektziel ist die Effizienzverluste auf ein Minimum zu reduzieren, indem man die Reibungsmomente der Lager verringert.
Der Inhalt dieses Projekts identifiziert drei Schlüsselfaktoren, die das Reibungsmoment beeinflussen.

Diese Faktoren sind:

  • A- Ein spezielles internes Lagerdesign
  • B- Reibungsarmes Schmierfett
  • C- Ein spezielles Design des Käfigs

Um die Ergebnisse der neuen Designs zu überprüfen und das richtige Fett zu wählen, wurden verschiedene Arten von Proben vorbereitet und Reibungs-widerstandstests durchgeführt. Die Ergebnisse wurden auf der Basis der Tests verglichen und analysiert, wobei auch das geeignete Fett definiert wurde. Die Auswirkungen des Käfigs und die Verbesserungen des internen Designs auf das Reibungsmoment wurden ebenfalls beobachtet.

EIN SPEZIELLES INTERNES LAGERDESIGN

Das interne Lagerdesign wurde verbessert, um Ineffizienzen aufgrund von Reibung zu reduzieren. Um die Auswirkung der Designänderung zu prüfen, wurden Proben von 6205-Lagern mit G131-Fett vorbereitet. Das Reibungsmoment wurde mit diesen Proben getestet.

Grafik 1: Vergleichstests zum internen Design 6205

RangLagerartDurchschnitt der Reibungsmomentwerte

1

6205 EV1 G131 (energieeffiziente Lager)0.025092 Nm

2

 6205 G131 (Standard Lager)

0.028688 Nm

SCHMIERFETTWAHL

Es wurden verschiedene Sorten von reibungsarmen Schmierfetten untersucht, die von verschiedenen Fettproduzenten geliefert wurden.

Graph 2. Grease Comparison test of 6205 Bearing.

SchmierfettcodeSchmierfettnameDurchschnitt der Reibungsmomentwerte
1G169Klueber Isoflex Topas L320.001569 Nm
2G27Kyodo Yushi Multemp SRL0.002180 Nm
3GN79Opet Fuchs Renolit WTF 2 B0.002418 Nm
4GN75Shell Gadus S5 V25Q 2.50.002617 Nm
5Competitor’s energy efficient bearing0.004809 Nm
6GN73Molykote BG 5550.005824 Nm

Das beste Ergebnis wurde mit Klüber Schmierfett Isoflex Topas L 32 erzielt; wie auch in der Grafik zuvor gezeigt. Die besten Ergebnisse sind im Vergleich zum Konkurrenzlager zu sehen.

KÄFIGDESIGN

Um die Reibung weiter zu reduzieren, wurde auch das Käfigdesign verbessert, wodurch der Reibungswiderstand zwischen der Käfigtasche und der Kugel verringert wird. Auch das Gewicht des Käfigs wurde durch ein neues Design reduziert, wodurch die Zentrifugaleffekte bei hohen Geschwindigkeiten reduziert werden. Die Festigkeit des Käfigs nimmt mit der Gewichtsabnahme ab. Aus diesem Grund wurde das Material modifiziert, um seine Festigkeit zu erhöhen. Der Standard-TN1-Käfig und der energieeffiziente TH2-Käfig wurden im Lager 6306 EV1 getestet, um das Reibungsmoment zu vergleichen.

Grafik 3. Vergleichstest des Käfigs vom Lager 6306 EV1.

LagerartKäfigartDurchschnitt der Reibungsmomentwerte

1

6306 EV1

TH2

0.006781 Nm

2

6306 EV1

 TN1

0.012912 Nm

Nach den Tests wurde festgestellt, dass der neu konstruierte Käfig (TH2) das Reibungsmoment des Lagers effizient reduziert.

SCHLUSSBEMERKUNGEN

Um die Energieeffizienz eines Lagers durch Verringerung des Reibungsmoments zu erhöhen, wurden mehrere Designverbesserungen und Tests durchgeführt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind:

  • Das beste Reibungsmoment wird mit dem Klüber – Isoflex Topas L 32 (G169) erreicht. Deswegen wurde das Produkt von Klüber als Schmierfett für energieeffiziente Lager gewählt.
  • Basierend auf den Testergebnissen wurden die besten Resultate des Reibungsmoments mit einem verbesserten inneren Design erzielt. Bei höheren Lasten wird diese Verbesserung noch deutlich sichtbarer.
  • Der TH2-Käfig, der entwickelt wurde, um Reibungsineffizienzen zu reduzieren, war im Lager 6306 erfolgreich. Während der Tests wurde festgestellt, dass das neue Käfigdesign in größeren Lagern und bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen viel effektiver ist.
  • Das energieeffiziente ORS EV1-Lager und das energieeffiziente Konkurrenzlager wurden in Reibungsmomentprüfungen verglichen, und die ORS EV1-Lager haben niedrigere Reibungsmomentwerte als energieeffiziente Konkurrenzlager.

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