ENERGIEEFFIZIENTE LAGER ENTWICKLUNGSPROJEKT
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
| Rang | Lagerart | Durchschnitt 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.
| Schmierfettcode | Schmierfettname | Durchschnitt der Reibungsmomentwerte | |
|---|---|---|---|
| 1 | G169 | Klueber Isoflex Topas L32 | 0.001569 Nm |
| 2 | G27 | Kyodo Yushi Multemp SRL | 0.002180 Nm |
| 3 | GN79 | Opet Fuchs Renolit WTF 2 B | 0.002418 Nm |
| 4 | GN75 | Shell Gadus S5 V25Q 2.5 | 0.002617 Nm |
| 5 | — | Competitor’s energy efficient bearing | 0.004809 Nm |
| 6 | GN73 | Molykote BG 555 | 0.005824 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.
| Lagerart | Käfigart | Durchschnitt 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.
