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Tribologische Untersuchungen im System Öl-Kältemittel-Werkstoff

Dr.-Ing. Margrit Junk

+49-351-4081-5419

Modifizierte Almen-Wieland-Maschine

Die tribologischen Eigenschaften von Öl-Kältemittel-Gemischen werden mit einer modifizierten Almen-Wieland-Maschine bestimmt. Eine geschlossene und temperierte Prüfzelle erlaubt das Prüfen unter Kältemitteldrücken bis 10 bar bei Starttemperaturen des Öles von ‑20 °C bis 80 °C. Die Untersuchungen dienen der Prüfung des Zusammenspiels von Ölen, Additiven, Kältemitteln und Werkstoffen.

Auf der Grundlage dieser Untersuchungen können Öl-Kältemittel-Gemische in ihren terminologischen Eigenschaften vergleichen werden. Versuche mit realen Kältemaschinen werden durch diese Untersuchungen jedoch nicht ersetzt.

Prüfprinzip

In einem Almen-Wieland-Tribometer werden zwei Lagerhalbschalen hydraulisch auf eine waagerecht im Ölbad rotierende Prüfwelle gepresst.

Das Tragvermögen des Öles, die Fresslast, wird durch kontinuierliches oder schrittweises Erhöhen der Prüfkraft bis zum Zusammenbrechen des Schmierfilms und dem Verschweißen von Welle und Lager bestimmt. Der Reibkoeffizient und der Verschleiß werden bei konstanter (niedriger) Prüfkraft über eine festgelegte Prüfdauer ermittelt.

Lagergeometrien (links: Lager mit Falex-Geometrie mit den gleichen Abmessungen des Prismas wie die originalen Falex-Lager (ASTM D 3233); rechts: Almen-Wieland-Lagerschalen)
Geöffnete Prüfzelle mit Lagerschalen
Beispiele für angepasste Almen-Wieland-Lager (von links: Aluminium, Kunststoff, Kupfer bzw. Kupferbeschichtung, DLC-Beschichtung auf Stahl)

Besonderheiten

  • Hermetische Prüfzelle, die Messungen unter Kältemitteldruck bis 10 bar erlaubt
  • Temperierung der Prüfzelle für eine definierte Öltemperatur 
  • Kontinuierliche Aufzeichnung von Prüfkraft, Drehmoment, Kältemitteldruck, Temperatur 
  • Einsatz sowohl von klassischen Almen-Wieland-Lagerschalen als auch Lagerschalen mit Falex-Geometrie (Abmessungen des Prismas analog zu den originalen Falex-Lager nach ASTM D 3233)
  • Anpassung des Tribosystems an die Praxis durch die Wahl der Wellen- bzw. Lagerwerkstoffe

Unser Leistungsangebot

  • Beurteilung von Öl-Kältemittel-Werkstoff-Systemen hinsichtlich Tragvermögen des Öles (Fresslast), Reibwert, Verschleiß, Veränderungen des Öles
  • Bewertung von tribotechnischen Systemen bei Änderungen von Ölen, Kältemitteln oder Lagerwerkstoffen und dadurch eine Minimierung aufwendiger Maschinen­versuche
  • Schadensanalysen an tribotechnischen Systemen

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