Bachelor- / Masterarbeit: Zustandsüberwachung von Gleitlagern basierend auf Ultraschallwellen im Schmierspalt

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Windenergieanlagen (WEA). Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen sowie die Senkung der Stromgestehungskosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt. Zur Senkung der Stromgestehungskosten an modernen WEA wird eine Anhebung der Leistungsdichte der Planetengetriebe in WEA angestrebt. Hierzu bietet sich die Verwendung von kompakten, gleitgelagerten Planetenrädern im Getriebe an.

Am CWD wird daher an Planetengleitlagern geforscht. Eine große Herausforderung ist der ausfallsichere Betrieb der Gleitlager. Eine Zustandsüberwachung ist hierfür von immenser Bedeutung. Im Forschungsprojekt „Journal Bearings for Wind Turbines“ wird an einer neuartigen Zustandsüberwachung für Gleitlager geforscht, die auf akustischen Oberflächenwellen basiert. Diese Methode ist besonders robust gegen Störgeräusche, da sie auf aktiv in das Lager eingebrachten Schallimpulsen basiert. Die Güte der Messung hängt hierbei stark von der Art der Anregung ab.

Gegenstand dieser studentischen Arbeit ist daher die Identifikation der für die Zustandsüberwachung am besten geeigneten Kombination von Schallwandler Position und Anregeform. Die Untersuchung erfolgt simulativ und experimentell.

Aufgaben:

• Recherche des Stands der Technik zum Thema Zustandsüberwachung, Gleitlagertechnologie, akustische Oberflächenwellen und Finite-Elemente-Methode
• Finite-Elemente-Simulation akustischer Oberflächenwellen an einem Radialgleitlager mit verschiedenen Schallwandler Positionen und Anregeformen
• Untersuchung der simulierten Varianten auf einem kleinen Gleitlagerprüfstand
• Abgleich von Simulationsergebnissen mit den Messdaten sowie Interpretation der Ergebnisse

Voraussetzungen:

• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit, sowie eine sichere Beherrschung der deutschen oder englischen Sprache
• Spaß an praktischem sowie theoretischem Arbeiten
• Interesse an Gleitlagertechnik und Windenergie
• Vorkenntnisse im Bereich Finite-Elemente-Methode und Programmiererfahrung in Python wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Thema mit hoher industrieller Relevanz und hohem Neuheitsgrad
• Erlernen von Methoden zur Signalanalyse und Maschinendiagnose
• Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
• Option zur Beteiligung an einer wissenschaftlichen Veröffentlichung
• Sofortiger Beginn möglich oder nach Absprache

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Thomas Decker, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
thomas.decker@cwd.rwth-aachen.de