DE102006053032A1 - Determining the damping properties of greases comprises introducing a layer of grease between two plates, applying an excitation signal to one plate and detecting a response signal from the other plate - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Dämpfungseigenschaften von Fetten, insbesondere von Wälzlagerfetten, und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.The The invention relates to a method for determining the damping properties of greases, in particular of rolling bearing greases, and an arrangement for implementation of the procedure.
In Wälzlagern sorgen Schmierfette dafür, dass zwischen aufeinander gleitenden oder abrollenden Teilen ein trennender, lastübertragender Schmierfilm aufgebaut wird. Damit wird erreicht, dass die metallischen Oberflächen sich nicht berühren und somit auch kein Verschleiß auftritt. An die Schmierfette werden dabei verschiedene Anforderungen gestellt. So müssen sie neben einer guten Temperaturbeständigkeit auch ein gutes Geräuschverhalten aufweisen. Je besser das Geräuschverhalten eines Schmierfettes ist, desto geringer sind die durch den Schmierstoff erzwungenen Schwingungen der Lagerung. Dies ist gleichbedeutend mit einer geringeren Belastung des Wälzlagers und längerer Funktionsdauer der Lagerung. Bisher werden Schmierfette daher zumeist so ausgelegt, dass sie keine Geräusche beim geordneten Ablauf des Wälzlagers erzeugen. Demgegenüber werden jedoch auch immer mehr Schmierfette entwickelt, die das Geräuschverhalten der Lager positiv beeinflussen und zu einer Geräuschminimierung beitragen sollen.In roller bearings Greases ensure that between separating or rolling parts a separating, load-transmitting lubricating film is built. This ensures that the metallic surfaces are do not touch and thus no wear occurs. Different requirements are placed on the greases. So have to In addition to a good temperature resistance, it also has a good noise behavior exhibit. The better the noise behavior a grease is, the lower are those through the lubricant forced vibrations of storage. This is synonymous with a lower load on the rolling bearing and longer service life storage. So far, greases are therefore usually designed so that they have no sound when ordered Procedure of the rolling bearing produce. In contrast, However, more and more greases are being developed which reduce the noise behavior of the Positively influence bearings and contribute to minimizing noise.
Aus
der
Die Überprüfung der Geräuscheigenschaften von Fetten erfolgt bislang auf Geräuschprüfständen für Wälzlager. Das Fett muss hierzu also bereits ins Wälzlager eingebracht sein. Dabei besteht die Gefahr, dass nicht beeinflussbare Randbedingungen des Wälzlagers die Auswertung verfälschen und die exakten Dämpfungseigenschaften des Schmierstoffs nicht mehr feststellbar sind. Im Ergebnis des vorbekannten Verfahrens liegt eine theoretische Kennzahl der Dämpfungseigenschaften eines Fettes im Laborbetrieb vor, welche hauptsächlich zur Klassifizierung des Fettes hinsichtlich der Geräuschdämpfung dient. Im realen Betrieb können weitere Faktoren wie Schmierfilmdicke, Temperatur, Interaktion mit Korrosionsschutz und ähnliche die Dämpfungseigenschaften beeinflussen.The review of noise characteristics Fats has hitherto been used on noise test stands for rolling bearings. The fat has to do this So already in the rolling bearing be introduced. There is a risk that can not be influenced Boundary conditions of the rolling bearing distort the evaluation and the exact damping properties of the lubricant are no longer detectable. As a result of the previously known method is a theoretical index of damping properties a grease in the laboratory operation, which is mainly for the classification of the Fat is used in terms of noise reduction. in the real operation can other factors such as lubricant film thickness, temperature, interaction with Corrosion protection and similar the damping properties influence.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Bestimmung der Dämpfungseigenschaften von Fetten zur Verfügung zu stellen, mit welchem eine zuverlässige Ermittlung der Dämpfungseigenschaften möglich ist, wobei die Umgebungsbedingungen keinen bzw. nur einen sehr geringen Einfluss auf die ermittelten Kenndaten haben sollen. Dies soll insbesondere der Ermittlung der Dämpfungseigenschaften von in Wälzlagern oder ähnlichen Lageranordnungen verwendeten Schmierfette dienen. Weiterhin soll eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung gestellt werden.The The object of the present invention is thus a method for determining the damping properties of fats available too make, with which a reliable Determination of damping properties possible is, with the ambient conditions no or only a very small Influence on the determined characteristic data should have. This is especially true the determination of the damping properties in rolling bearings or similar Bearing arrangements used greases serve. Continue to an arrangement for carrying out of the procedure available be put.
Zur Lösung dieser Aufgaben dient ein Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie die im Anspruch 10 angegebene Anordnung.to solution These objects are achieved by a method according to the appended claim 1 and the arrangement specified in claim 10.
Die Bestimmung der Dämpfungseigenschaften von Fetten erfolgt erfindungsgemäß nach folgenden Schritten: Zunächst wird eine Fettschicht mit einer vorbestimmten Dicke unter vorbestimmten Temperaturbedingungen zwischen eine erste und eine zweite Platte aufgetragen. Anschließend wird an die erste Platte ein Anregungssignal eingeprägt. Im nächsten Schritt erfolgt ein Erfassen des an der zweiten Platte abgegebenen Antwortsignals. Aus dem Anregungssignal und dem Antwortsignal wird im letzten Schritt der Frequenzgang zur Bestimmung des Übertragungsverhaltens ermittelt.The Determination of damping properties of fats takes place according to the invention according to the following Steps: First becomes a fat layer having a predetermined thickness below predetermined Temperature conditions between a first and a second plate applied. Subsequently an excitation signal is impressed on the first plate. In the next step a detection of the response signal output at the second plate takes place. The excitation signal and the response signal become the last step determines the frequency response for determining the transmission behavior.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es eine zuverlässige Ermittlung der Dämpfungseigenschaften von Fetten ermöglicht. Dadurch können konkurrierende Fette hinsichtlich ihrer Geräuschdämpfungseigenschaften über den gesamten Frequenzbereich klassifiziert werden. Dies wiederum trägt zu einer erheblichen Erleichterung des Designs solcher Fette bei, welche zunehmend in der Wälzlagerpraxis von Interesse sind und beispielsweise auch zur Reduzierung der Geräuschentwicklung im normalen Betrieb entwickelt werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Fett zur Ermittlung seiner Dämpfungseigenschaften noch nicht ins Wälzlager eingebracht werden muss, und damit die jeweiligen Eigenschaften des Wälzlagers die Messwerte nicht beeinflussen können.One An essential advantage of the method according to the invention is that it is a reliable one Determination of damping properties of fats. Thereby can competing fats in terms of their noise damping properties over the entire frequency range are classified. This in turn contributes to one considerable ease of designing such fats which increasingly in rolling bearing practice are of interest and, for example, to reduce the noise be developed in normal operation. Furthermore, it is advantageous that the fat for determining its damping properties is not yet into the rolling bearing must be introduced, and thus the respective properties of the rolling bearing can not influence the measured values.
Wenn die Geräuschdämpfungseigenschaften mehrerer Schmierfette auf die erfindungsgemäße Weise ermittelt wurden, lässt sich ein für den jeweiligen Einsatzfall am besten geeignetes Fett leicht auswählen. So ist es beispielsweise denkbar, dass in einer Gesamtlageranordnung bestimmte Schwingungen im hörbaren Spektrum auftreten, deren Herkunft jedoch nur schwer zu ermitteln ist. Die Verwendung eines Schmierfetts mit guten Dämpfungseigenschaften in dem betroffenen Frequenzbereich kann in solche Fällen zur deutliche Verringerung unerwünschter Geräusche führen.If the noise damping properties several greases were determined in the manner according to the invention, let yourself one for easily select the best suitable grease for the respective application. So For example, it is conceivable that in an overall bearing arrangement certain vibrations in the audible Spectrum occur, whose origin is difficult to determine is. The use of a grease with good damping properties in the affected frequency range can in such cases to Significant reduction in unwanted noise.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform bestehen die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Platten aus Aluminium. Aluminium hat sich als besonders günstig erwiesen, da es im Wesentlichen keine Dämpfung in den hier interessierenden Frequenzbereichen verursacht. Dadurch kann eine unerwünschte Beeinflussung der aufgenommen Messwerte durch die Platten vermieden werden.According to a particularly preferred embodiment, the plates used in the method according to the invention consist of aluminum. Aluminum has proven to be particularly favorable since it essentially causes no attenuation in the frequency ranges of interest here. As a result, an undesired influence of the recorded measured values through the plates can be avoided.
Von Vorteil ist es, wenn zum Erzeugen des Anregungssignals ein Piezo-Aktor zum Einsatz kommt. Solche Aktoren sind reaktionsschnell und können die erforderlichen Signale mit den gewünschten Frequenzen bereitstellen. Bei abgewandelten Ausführungsformen kommen andere aktive oder passive Elemente zum Einsatz, mit denen ebenfalls Anregungssignale eingeprägt werden können.From It is advantageous if a piezoelectric actuator is used to generate the excitation signal. Such actuators are responsive and can provide the required signals with the desired Provide frequencies. In modified embodiments, others come active or passive elements are used, with which also excitation signals imprinted can be.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform hat sich ein Anregungssignal in Form eines Stoßimpulses als günstig erwiesen. Durch die Verwendung eines derartigen Anregungssignals steht ein breites Frequenzspektrum in der Art eines weißen Rauschens zur Verfügung, welches zur Bestimmung des Übertragungsverhaltens genutzt werden kann.To A further advantageous embodiment has an excitation signal in the form of a shock pulse as cheap proved. By using such an excitation signal is a wide frequency spectrum in the nature of a white noise to disposal, which is used to determine the transmission behavior can be used.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich unmittelbar an der zweiten Platte ein Sensor zum Erfassen des Antwortsignals befindet.Farther it is advantageous if located directly on the second plate a sensor for detecting the response signal is located.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, vor der eigentlichen Verfahrensdurchführung zunächst das Übertragungsverhalten der zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Anordnung zu bestimmen. Das Verfahren wird hierzu ohne den o. g. Verfahrensschritt 1 durchlaufen. Zwischen den Platten befindet sich demnach noch keine Fettschicht. Anschließend kann das eigentliche Verfahren durchgeführt werden. Der nun ermittelte Frequenzgang wird um den zuvor ermittelten Frequenzgang der Anordnung korrigiert. Auf diese Weise kann eine Beeinflussung der Messwerte durch die Anordnung vermieden werden. Das Übertragungsverhalten der Anordnung muss natürlich nur dann erneut bestimmt werden, wenn sich Veränderungen bei den verschiedenen Anordnungsbestandteilen ergeben.When very cheap it has been found, before the actual process implementation, first the transmission behavior the one to carry of the method used to determine the method. The procedure is this without the o. g. Go through step 1. Between the plates are therefore still no fat layer. Then you can the actual procedure will be carried out. The now determined Frequency response is about the previously determined frequency response of the arrangement corrected. In this way, an influence on the measured values be avoided by the arrangement. The transmission behavior of the arrangement must of course only be redetermined when there are changes in the various Arrangement components result.
Bei abgewandelten Ausführungen werden neben dem Antwortsignal auch die Umgebungsbedingungen während der eigentlichen Messung erfasst. So ist es von Vorteil, wenn die Dicke der zwischen den Platten ausgebildeten Fettschicht genau bekannt ist. Dazu kann vorzugsweise der Abstand der beiden Platten durch einen Abstandssensor erfasst werden.at modified versions In addition to the response signal, the environmental conditions during the recorded actual measurement. So it is an advantage if the thickness the formed between the plates fat layer exactly known is. For this purpose, preferably the distance between the two plates a distance sensor can be detected.
Ebenso kann die Temperatur der Schicht gemessen werden, wobei dies mit in den Platten integrierten Temperatursensoren erfolgen kann. Eine weitere Abwandlung zeichnet sich dadurch aus, dass die Temperatur während mehreren Messschritten verändert wird, um die Temperaturabhängigkeit der Geräuschdämpfung zu bestimmen. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, Heizelemente in wenigstens einer der Platten der Anordnung zu integrieren.As well The temperature of the layer can be measured using this can be done in the plates integrated temperature sensors. Another Variation is characterized in that the temperature during several Measurement steps changed becomes the temperature dependence the noise attenuation too determine. For this purpose, it is advantageous to have heating elements in at least one to integrate the plates of the arrangement.
Es kann bei einer weiteren Ausführungsform auch der Druck gemessen werden, welcher auf die Fettschicht eingeprägt wird. Dazu sind z.B. Kraftsensoren zwischen den Platten anzuordnen. Eine angepasste Anordnung besitzt Antriebseinheiten, über welche die auf die Platten wirkenden Druckkräfte eingestellt werden können.It may also be in another embodiment the pressure to be measured, which is impressed on the fat layer. For this purpose, e.g. To arrange force sensors between the plates. A adapted arrangement has drive units, via which on the plates acting pressure forces can be adjusted.
Die Anordnung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens umfasst eine erste und eine zweite Platte, zwischen denen eine Fettschicht einbringbar ist, einen mit der ersten Platte in Verbindung stehenden Aktor zum Einprägen eines Anregungssignals, sowie einen mit der zweiten Platte in Verbindung stehenden Sensor zum Erfassen des Antwortsignals.The Arrangement for implementation of the described method comprises a first and a second Plate, between which a layer of fat can be introduced, one with the first plate related actuator for impressing a Excitation signal, as well as one with the second plate in connection standing sensor for detecting the response signal.
Vorteilhafte Ausführungsformen verwenden Platten aus Aluminium, wobei auch andere Materialien verwendbar sind, deren Dämpfungseigenschaften jedoch bekannt sein sollten oder durch Kalibrierung der Anordnung Berücksichtigung finden sollten.advantageous embodiments use aluminum panels, although other materials can be used are their damping properties however, should be known or by calibration of the arrangement consideration should find.
Als Aktor zur Einprägung des Anregungssignals eignet sich besonders ein piezoelektrisch arbeitender Aktor.When Actuator for impression the excitation signal is particularly suitable a piezoelectric working Actuator.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further Advantages and details will become apparent from the following description a preferred embodiment the invention with reference to the drawing. Show it:
Mit
der ersten Platte
An
der zweiten Platte
Um
Fehlerquellen z.B. bei der Verwendung anderer Platten auszuschließen, kann
vor der eigentlichen Messung des Frequenzgangs der mit einer Fettschicht
ausgerüsteten
Anordnung zunächst
der Frequenzgang der Übertragungskette
Aktor
- 0101
- erste Plattefirst plate
- 0202
- zweite Plattesecond plate
- 0303
- Fettschichtlayer of fat
- 0404
- Aktoractuator
- 0505
- Sensorsensor
- x(t)x (t)
- Anregungssignalexcitation signal
- y(t)y (t)
- Antwortsignalanswer signal
Claims (17)
Priority Applications (1)
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DE102006053032A DE102006053032A1 (en) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | Determining the damping properties of greases comprises introducing a layer of grease between two plates, applying an excitation signal to one plate and detecting a response signal from the other plate |
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Family Applications (1)
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- 2006-11-10 DE DE102006053032A patent/DE102006053032A1/en not_active Withdrawn
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