Vibrationsbasierende White-Etching-Cracks-Detektion an Wälzlagern

Abstract

Zusammenfassung White-Etching-Cracks (WECs) und White-Etching-Areas (WEAs) sind Schadensbilder, die oftmals in Wälzlagern (z. B. in Windenergieanlagen) auftreten (siehe Abb. 1). Es fehlt bisher eine Möglichkeit, WECs und WEAs in Wälzlagern frühzeitig zu detektieren, d. h. möglichst lange bevor die Oberflächenschädigung auftritt. In diesem Beitrag wird das Schwingungsverhalten des Innenrings eines Wälzlagers (Abb. 2) im beschädigten Zustand (mit WEAs und WECs) und im Neuzustand miteinander verglichen, um eine erste Aussage über das Potenzial der vibrationsbasierenden Messmethode zur Detektion der Ausbildung von WECs und WEAs zu treffen. Der Innenring wird mit einem Shaker breitbandig angeregt. Mit Hilfe eines eigenentwickelten robotergesteuerten Vibrometer-Messsystems werden die Oberflächenschwingungen beider Lagerzustände erfasst und miteinander verglichen. Für den Vergleich wird das Cross-Signature-Assurance-Criterion (CSAC) als Kriterium verwendet. Es wird gezeigt, dass mit Hilfe des CSAC-Wertes eine Detektion von WECs und WEAs in Wälzlagern möglich ist. Um die Einsatzbarkeit des CSAC in einem Prüfstand zu evaluieren, werden weitere Messungen mit dem Multipoint Vibrometer an einem transportablen Prüfstand durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Veränderungen der Schwingungseigenschaften mit Hilfe der CSAC-Methode auch während des Betriebs unter dem Einfluss von Störungen erkennen lassen.