Die vollständige Erfassung des hydrodynamischen Schmierfilmdrucks in axialer und Umfangsrichtung ist ein wesentlicher Bestandteil zur Validierung von hydrodynamischen Gleitlagermodellen. Hierzu setzen wir ein innovatives Messsystem ein, das piezoelektrische Drucksensoren direkt in die Welle integriert. Während des Betriebs wird das Lager unter Last über den Sensor bewegt, sodass das vollständige Druckfeld im gesamten Schmierkontakt aufgenommen werden kann – unter realitätsnahen Bedingungen und mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung. Die Messung erfolgt in Schritten von 0,45° bei Drehzahlen von bis zu 18.000 U/min, was einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 100 m/s entspricht.
Besonders relevant ist diese Methode für die Bewertung des Einflusses nachgiebiger Gleitflächen, wie beispielsweise polymerbasierter Laufschichten. Diese Materialien führen häufig zu einer gleichmäßigeren Druckverteilung im Schmierfilm. Unter bestimmten Betriebszuständen kann es jedoch auch zur Ausbildung von Kantenbelastungen kommen, die das Lagerversagen begünstigen.
Dank der vollständigen Druckerfassung im Betrieb lassen sich auch plastische Deformationen, wie das Fließen von Weißmetall, zuverlässig detektieren und analysieren. Dies eröffnet neue Möglichkeiten zur Auslegung, Optimierung und Lebensdauerbewertung moderner Gleitlagertechnologien.