Lagerkräfte messen.
Schmierung überwachen.
Schäden verhindern.
Eine Abbildung von verschiedenen Wälz - lagerarten

Die Wälzlager Lebensdauerberechnung ist entscheidend, um die Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit von Maschinen und Anlagen zu gewährleisten. Diese Berechnung stellt sicher, dass Lager die spezifischen Anforderungen einer Anwendung langfristig erfüllen. Dabei werden verschiedene Faktoren wie Belastung, Drehzahl, Temperatur, Schmierung und Umgebungsbedingungen berücksichtigt. Das Ziel ist es, die Lebensdauer eines Lagers so genau wie möglich vorherzusagen, um Ausfälle zu minimieren und den Wartungsaufwand zu reduzieren. Mit HCP Sense können Sie diese Lebensdauerberechnungen präzise und effizient durchführen – für maximale Betriebssicherheit und planbare Wartungsintervalle.

1. Methoden zur Wälzlager Lebensdauerberechnung

Die Lebensdauer von Wälzlagern kann auf verschiedene Weise berechnet werden. Je mehr Parameter in die Berechnung einfließen, desto präziser lässt sich die reale Betriebsumgebung simulieren. Im Folgenden sind die vier gängigen Methoden, nach zunehmender Komplexität, aufgeführt:

1.1 Nominelle Lebensdauerberechnung nach ISO 281

Die nominelle Lebensdauerberechnung gemäß ISO 281 liefert eine erste Abschätzung der Lebensdauer eines Wälzlagers unter idealisierten Bedingungen. Dabei fließen die dynamische Tragzahl und die Belastung des Lagers ein. Die Lebensdauer L10 beschreibt die Anzahl der Umdrehungen, die 90 % der identischen Lager erreichen, bevor die ersten Ermüdungserscheinungen auftreten. Um eine zeitliche Aussage zu treffen, kann die Lebensdauer L10 in Stunden (L10h) umgerechnet werden, indem die Betriebsdrehzahl einbezogen wird. Formeln:

• L10 für Umdrehungen: L 10 = ( C P ) p

• L10h für Betriebsstuden: L 10 h = ( 10 6 L 10 ) ( 60 n )

L10 Nominelle Lebensdauer [Mio. Umdrehungen]
L10h Nominelle Lebensdauer [Betriebsstunden]
C Dynamische Tragzahl [kN]
P Äquivalente dynamische Lagerbelastung [kN]
n Betriebsdrehzahl [min⁻¹]
p Exponent der Lebensdauergleichung:
    = 3 für Kugellager
    = 10/3 für Rollenlager

1.2 Nominelle Referenzlebensdauerberechnung nach ISO/TS 16281

Die rechnergestützte Berechnung der nominellen Referenzlebensdauer nach ISO/TS 16281 erweitert die klassische Wälzlager Lebensdauerberechnung um wichtige Parameter wie Lastverteilung, Kippmomente und Lagerspiel. Durch diese Erweiterung können realitätsnähere und präzisere Ergebnisse erzielt werden, die der tatsächlichen Lagerbelastung näherkommen. Die Berechnung, oft als L10r oder L10rh bezeichnet, erlaubt eine detaillierte Analyse der Einflussfaktoren, die auf die Lebensdauer des Lagers wirken.

nominellen Referenzlebensdauer nach ISO/TS 16281 erweitert die klassische Wälzlager Lebensdauerberechnung

1.3 Erweiterte Wälzlager Lebensdauerberechnung nach ISO 281

Diese Berechnung erweitert die nominelle Lebensdauer um weitere Einflussfaktoren wie Schmierung, Sauberkeit und die statistische Zuverlässigkeit. Sie gibt Aufschluss über die Betriebsbedingungen, die sich direkt auf die Lagerlebensdauer auswirken.

L n m = a 1 a ISO L 10

Hierbei wird die nominelle Lebensdauer mit Faktoren multipliziert, die spezifische Betriebsbedingungen wie Schmierung und Sauberkeit widerspiegeln. Der Faktor a1 berücksichtigt die Zuverlässigkeit, während aISO verschiedene Einflüsse wie Temperatur und Verunreinigungsgrad abbildet.
a1 Lebensdauerbeiwert für die Zuverlässigkeit
aISO Lebensdauerbeiwert für spezifische Betriebsbedingungen:

a ISO = f ( e C C u P , k )

eC = Verunreinigungsbeiwert
Cu = Ermüdungsgrenzbelastung
P = Dynamisch äquivalente Belastung
k = Viskositätsverhältnis

1.4 Erweiterte Referenzlebensdauerberechnung für Wälzlager nach ISO/TS 16281

Die umfassendste Methode ist die erweiterte Referenzlebensdauerberechnung nach ISO/TS 16281, die die spezifischen Bedingungen des Betriebs präzise abbildet. Diese Berechnungsmethode, oft als Lnmr oder Lnmrh bezeichnet, nutzt die Lastverteilung im Wälzlager und bezieht weitere Faktoren wie Schmierbedingungen, Betriebsspiel und Profilierungen ein. Auch bei dieser Berechnung werden unter anderem die Faktoren a1 und aISO berücksichtigt.
Diese detaillierte, rechnergestützte Analyse ermöglicht eine realistische Einschätzung der Lebensdauer und ist besonders nützlich, wenn standardisierte Berechnungen nicht ausreichen und nahezu alle Einflussgrößen der Lebensdauer bekannt sind.

2. Warum HCP Sense für die Lebensdauerberechnung von Wälzlagern?

Eine präzise Wälzlager Lebensdauerberechnung ist entscheidend, um vorzeitigen Verschleiß und teure Maschinenausfälle zu vermeiden. Mit HCP Sense erhalten Sie genaue Echtzeitdaten zu kritischen Parametern wie Drehzahl, Schmierung, Belastung und Temperatur. Somit sind die Faktoren des Lebensdauerbeiwertes aISO bekannt und die Lebensdauerberechnungen der Lager lassen sich optimal an die tatsächlichen Betriebsbedingungen anpassen – für eine längere Lebensdauer und höchste Zuverlässigkeit.
HCP Sense berechnet nicht nur, sondern hilft auch, Maschinen und Produkte effizienter zu machen, Ausfallzeiten zu reduzieren und Kosten zu senken – egal ob am Prüfstand, beim Test im Feld oder bei Serienprodukten. Dank der kontinuierlichen Echtzeitüberwachung behalten Sie jederzeit den Zustand Ihrer Lager im Blick und können rechtzeitig Anpassungen vornehmen. Erfahren Sie mehr über Wälzlager-Sensorik mit HCP Sense.

Wälzlager Lebensdauerberechnung bei HCP

3. Vorteile von HCP Sense für eine präzise Wälzlager Lebensdauerberechnung

  •  Echtzeitüberwachung aller Betriebsbedingungen
  •  Präzise Berechnung der Lagerlebensdauer
  •  Anpassung der Berechnungsmodelle an reale Betriebsbedingungen
  •  Optimale Anpassung an wechselnde Umgebungsbedingungen
  •  Berücksichtigung von Schmierungs- und Sauberkeitsparametern
  •  Echtzeitanalyse von Abweichungen

Die Wälzlager Lebensdauerberechnung ist eine essenzielle Methode, um Maschinen langfristig funktionsfähig zu halten. Durch die Einbindung fortschrittlicher Berechnungsmethoden und Echtzeitdaten von HCP Sense können Unternehmen ihre Wartungsprozesse optimieren und Kosten sparen. Nutzen Sie modernste Technologien für eine effiziente Lagerüberwachung!

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