E-Lub Tester

Messaufbau zur tribo-elektrischen Charakterisierung von Schmierstoffen in variabel belasteten Prüflagern

Der E-Lub Tester ist eine neuartige Apparatur, mit der Sie den ohmschen Widerstand und die Kapazität Ihres Schmierstoffs in einem Wälzlager unter kontrollierten Einsatzbedingungen bestimmen können.

Hierfür kommt eine hochgenaue Impedanzmessung zum Einsatz, die nach dem Vorbild von flucons Labor-Konduktometer EPSILON+ entwickelt wurde.

Als Basis für Antrieb und Belastung des Prüflagers dient der Vierkugelapparat (VKA).

Erfassung von Stromdurchschlägen und Schmierfilmdicke:

Neben der Impedanzmessung ermöglicht der E-Lub Tester die Erfassung von Durchschlagsströmen (EDM-Entladungen) infolge gezielter elektrischer Belastungen, die den Bedingungen im elektrischen Antriebsstrang nachempfunden werden können.

Auch der Schmierungszustand und die Schmierfilmdicke des Prüflagers können zukünftig ermittelt werden (Feature in Entwicklung).

Somit kann die Performance von Fetten und Ölen im Prüflager unter frei definierbaren Randbedingungen (Schmierstoff-Temperatur, Drehzahl, mechanische Last, Spannungssignal beliebiger Form) gezielt untersucht werden.

E-Lub Tester - die wichtigsten Features auf einen Blick:

Untersuchung der elektrischen Eigenschaften von Fetten und Ölen im belasteten Wälzlager
temperierte Messzelle zur Integration in den Vierkugelapparat (VKA)
Messung der Schmierstoffimpedanz im Lager
geeignet für Axial-Rillenkugellager Typ 51208 (optional: Radiallager Typ 6008)
Impedanzspektroskopie zur Ermittlung von ohmschem und kapazitivem Systemverhalten in Abhängigkeit der Frequenz
EDM-Analyse (Short-circuit-Scan): Messung von Stromdurchschlägen und ohmschen Strömen im Betrieb
variable Betriebsparameter: E-Lub Tester: Lagertemperatur (automatische Regelung), elektrische Belastung durch Common-Mode-Spannung; VKA: Laufzeit, Drehzahl, Last (Hinterlegung aller relevanten Daten im Programm)
automatisierte Messprogramme
inklusive intuitiver Steuer- und Messsoftware für Windows-PCs
inklusive Impedanz-Kalibrator

Der Auswerte- und Steuerschrank ergänzt den Aufbau. Hierin sind der Impedanzmessplatz sowie auch die Elektronik zur elektrischen Belastung (Signalgenerator) und Leistungsmessung (U-,I- und P-Messung) des geschmierten Prüflagers integriert. Der Elektronik-Schrank kann am Tisch des VKA montiert oder flexibel in seiner Nähe platziert werden.

Als Zubehör dient ein Umwälzthermostat, der an den VKA-Adapter angeschlossen wird und eine präzise Temperierung des Schmierstoffs im Lager ermöglicht. Durch die mitgelieferte PC-Software können so automatisierte Messläufe in einem definierten Temperaturbereich durchgeführt werden.

Hintergrund: parasitärer Stromfluss durch den Schmierspalt.

Infolge der Elektrifizierung gewinnen die elektrischen und dielektrischen Eigenschaften von Ölen und Fetten immer mehr an Bedeutung. Die in den Wälzlagern eingesetzten Schmierstoffe müssen u.a. über eine Mindestleitfähigkeit verfügen, damit statische Aufladungen und in der Folge schädliche Stromdurchschläge minimiert werden können.

Die Untersuchungen zum lagereigenen Funkenerodieren oder auch Electric Discharge Machining (kurz: EDM) sind relativ jung. Inzwischen ist jedoch bekannt, dass neben der Reibung auch Störströme in Wälzlagern auftreten, die an den Lagerschalen erhebliche Schäden hervorrufen. Infolge des Überschreitens der kritischen Feldstärke im Schmierspalt kommt es zur schlagartigen Entladung mit hoher Stromstärke und zu elektroerosiven Schäden, die sich für gewöhnlich als Krater- und Riffelbildungen (engl. pitting und fluting) in den Laufflächen bemerkbar machen.

Auch der eingesetzte Schmierstoff altert durch das Erreichen der Durchschlagspannung: lokale Übertemperaturen im Tribofilm schädigen Fette wie auch Öle nachhaltig, sodass die Schmierung stark beeinträchtig wird.

Ein quasi-kontinuierlicher Stromfluss im Lager (z.B. bei Einsatz von leitfähigeren Schmierstoffen) ruft i.A. ebenfalls ein Schadensbild hervor: die sogenannte Glättung kennzeichnet einen großflächigeren Stromfluss.

Impedanzmessung unter Prozessbedingungen - nach Vorbild des Laborsystems EPSILON+:

flucons E-Lub Tester eralubt Ihnen, die Schmierstoffimpedanz direkt im variabel belasteten Wälzlager, also unter steuerbaren Prozessbedingungen, zu ermitteln. Für die Messung wird z.T. auf die bereits bewährte Technologie des Dielektrizitätssensors EPSILON+ zurückgegriffen. Anders als im Rohrkondensator kann die Messung unter dynamischen Bedingungen, d.h. bei variablem Spalt, durchgeführt werden und somit wichtige anwendungsnahe Erkenntnisse liefern. Die Impedanzspektroskopie von 100 Hz bis 10 MHz erfasst verlässliche Kennwerte für den ohmschen Widerstand und die Kapazität des Schmierstoffs.

Intuitive Software zur Automatisierung Ihres Messlaufs:

Mit Hilfe der mitgelieferten Software für Windows-PCs werden sowohl die Lagerimpedanz als auch die Durchschlagsfestigkeit Ihres Schmierstoffs für verschiedene Betriebspunkte automatisch erfasst und ausgewertet. Hierfür stehen diverse standardisierte aber auch individuell parametrierbare Betriebsmodi zur Verfügung.

Technische Daten - E-Lub Tester:

Messgrößen	Lagerschmierstoffimpedanz (ohmscher und kapazitiver Anteil); Teilentladeeinsetzspannung, Durchschlagspannung, Durchschlagstrom, Durchschlagshäufigkeiten (Verteilung der Amplituden) in Abhängigkeit einstellbarer Betriebspunkte
Messmedien	Fette und Öle
verwendeter Lagertyp	51208 (+ 6008)
Material VKA-Adapter	Edelstahl mit PEEK-Gehäuse und isoliertem Griff
Temperaturmessung	PT100 am Wälzlager
Temperaturbereich	20°C bis 120°C
Last	bis 2.400 N
Drehzahl	bis 6.000 U/min
Frequenzbereich	100 Hz bis 10 MHz
Common-Mode-Spannung	bis 60 V (pk to pk)
Konnektivität	USB, Ethernet
Spannungsversorgung	100-240 V AC, 50/60 Hz
Lieferumfang	Messzelle (VKA-Adapter mit Wälzlagereinsatz) mit Sensorkabeln und Aufnahmedorn + Kugel, Steuereinheit in Rittal-Schrank, PC-Software „flucon E-LUB“
optionales Zubehör	Umwälzthermostat mit Kompressor, Schlauchsatz, Laptop vorkonfiguriert

Weiterentwicklung mitgestalten – Partizipation an Normungsversuchen möglich.

Der neuentwickelte E-Lub Tester ist bereits marktreif. Sämtliche Weiterentwicklungen auf Software-Ebene, die im Rahmen von Normungsversuchen erarbeitet werden, werden bei Ihrem Gerät kostenfrei reproduziert. Profitieren Sie von dem frühen Einsatz dieser Innovation und gestalten Sie gemeinsam mit uns die weiteren Features entsprechend Ihrer individuellen Anforderungen.

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