01 Betekenis van het testen van draagmoeidheid

• Controleer ontwerp en theorie: Gebruik testgegevens om de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van berekeningen van de lagers (zoals contactsterkte en rollingsvermoeidheidssterkte) op basis van normen zoals ISO te valideren,ABMA, en JIS.
• Evalueren van materialen en processen: vergelijken van de effecten van verschillende materialen (bijv. GCr15, staal met “carbonbearing”), warmtebehandelingsprocessen (bijv. afzuigen en tempereren, karbureren en afzuigen),en productieprocessen (e.g., slijpwerk, superfinishing) op de levensduur van de lagers.
• Het opstellen van basisdatabanken: het verkrijgen van betrouwbare S-N-curves (stress-life curves) en P-S-N-curves (probability-stress-life curves) om waardevolle ruwe gegevens te verstrekken voor het laarsontwerp.
• Kwaliteitscontrole en vergelijking: dient als eindinspectie van de productkwaliteit of voor het vergelijken van de prestaties van lagers van verschillende leveranciers.
• Onderzoek naar mislukkingsmechanismen: Uitvoeren van een diepgaande observatie en analyse van het gehele proces van het ontstaan, de verspreiding en de uiteindelijke breuk door vermoeidheid om aanwijzingen te geven voor het verbeteren van het ontwerp.

02 Ontwerp van standaardlagers

Belangrijkste kenmerken van standaardlagers

• Standaard geometrische parameters:
  • Basis afmetingen: Standaardwaarden zoals binnendiameter (d), buitendiameter (D) en breedte (B) moeten worden aangenomen in overeenstemming met ISO- of nationale normen.
  • Parameters van rollende elementen: standaardisatie van het aantal, de grootte en de vorm (bijv. bolvormig, cilindrisch) van rollende elementen om een consistente belastingverdeling te garanderen.
  • Geen bijzondere aanpassingen: Vermijd structurele aanpassingen zoals geoptimaliseerde profielen van de baan of verbeterde kooien.het terugbrengen van de testomstandigheden naar de meest elementaire bedrijfsomstandigheden en het rechtstreeks weerspiegelen van de intrinsieke prestaties van materialen en verwerkingstechnologieën.
   
• Strenge controle van materialen en processen:
  • Eenvormige materialenpartijen: Lagers in dezelfde test moeten van staal van dezelfde hitte zijn gemaakt om een consistente chemische samenstelling te garanderen.
  • Consistente warmtebehandeling: alle lagers worden in dezelfde partij met dezelfde procesparameters warmtebehandeld, waardoor een hoge consistentie wordt gewaarborgd in belangrijke indicatoren zoals kernhardheid, oppervlakhardheid,effectieve verdikkingslaagdiepte, en restgehalte aan austenite.
  • Productie met een hoge precisie: in het algemeen moet het voldoen aan de in GB- of ISO-normen gespecificeerde nauwkeurigheid van graad 5 of hoger om de interferentie van fabricagefouten bij de belastingverdeling tot een minimum te beperken.
   

Gemeenschappelijke soorten standaardlagers

• ISO-standaardlagers: internationaal erkende universele standaardlagers, waarin uniforme geometrische parameters worden gedefinieerd (bijv. diepgroefkogellagers van de serie 6200,conische rollenlagers (serie 30200) en testmethoden. Op grote schaal gebruikt bij het testen van materiaalprestaties en het evalueren van smeermiddelen.
• SKF-standaardlagers: ontwikkeld door de Zweedse lagerfabrikant SKF, met strikte procescontrole en hoge dimensie-nauwkeurigheid.Gewoonlijk gebruikt bij geavanceerde tests van de levensduur door vermoeidheid en bij de verificatie van nieuwe materialen.

03 Soorten vermoeidheidstests

1. Rolling Contact Vermoeidheid Test

• Doel van de proef: bepalen van het vermogen van het lager om oppervlakteverspilling en -putten te weerstaan.
• Testontwerp:
  • Testplatform: gebruikt voornamelijk testplatforms met gesloten lus met stroomstroom; dit systeem vormt cyclisch vermogen intern via een koppelladingsapparaat,met een vermogen van meer dan 50 W,, waardoor het energiezuinig en krachtig is.
  • Bevestigingsmethode: een constante cyclische belasting (spanningsverhouding R ≈ -1 of R ≈ 0,1) worden toegepast op het testlager, waarbij de wisselende belasting tijdens de werkelijke werking wordt gesimuleerd.
  • Stortingscriterium: het eindpunt van de levensduur wordt bepaald wanneer de oppervlakte van de spalleinrichting een bepaald deel van de baan bereikt (bijv. 3% of 5%),of wanneer er destructieve putten ontstaan (grote en diepe putten die leiden tot een sterke toename van trillingen en geluid).
   
• Toepassing en output:
  • S-N-curves genereren: door verschillende spanningsniveaus op een groep lagers toe te passen, het aantal cycli tot het falen vast te leggen en de rollcontactvermoeidheid S-N-curve te grafiëren.Deze curve is de fundamentele basis voor het selecteren van de toelaatbare spanning in het ontwerp van het lager.
  • Beoordeling van smeermiddelen: deze test is een belangrijke standaard voor de beoordeling van de extreme druk- en slijtvastheid van lageroliën.Verschillende smeermiddelen hebben een aanzienlijke invloed op de levensduur van de buizen van lagers.
   

2- Cage Fatigue Test

• Doel van de test: beoordeling van het vermogen van de kooi om te weerstaan aan vermoeidheidsschade onder cyclische schokken en wrijving.
• Testontwerp:
  • Testinrichting: Gebruik speciale cage vermoeidheidstestinrichtingen die de werkelijke bewegingstoestand van de kooi simuleren, met inbegrip van rotatiesnelheid, inslag van rollende elementen en smeeromstandigheden.
  • Laadmethode: cyclische slagbelastingen worden op de kooi toegepast via rollende elementen met een gespecificeerde rotatiesnelheid, waarbij de dynamische interactie tijdens de hoge snelheid wordt gesimuleerd.
  • Gebruik van een van de volgende systemen voor het bewaken van de beugel:
   
• Toepassing en output:
  • Optimaliseren van het design van de kooi: verstrekken van gegevens om de structurele sterkte, materiaalkeuze en productieprocessen van de kooi te verbeteren.
  • Controleer de levensduur: Zorg ervoor dat de kooi overeenkomt met de totale levensduur van het lager onder extreme bedrijfsomstandigheden.
   

04 Testprocedures en analyse

Testplanning