An der bekannten amerikanischen Universität Texas A&M steht den Studenten im Rahmen ihrer Maschinenbauausbildung nun ein neues Pumpenlabor zur Verfügung, das Theorie und Praxis ideal verknüpft

 

 

Die unsichtbare Kluft zwischen der akademischen Welt und der Industrie ist an der Texas A&M deutlich kleiner geworden. An der Nordseite des Universitätsgeländes dringt ein dumpfes Motorgeräusch durch die Luft. Studenten auf dem Weg zur Dwight Look School of Engineering laufen geschäftig und mit ernster Miene vorbei.

In einem Winkel in der J.R. Thompson Hall befindet sich das DXP Pump Laboratory, das als erstes Pumpenlabor seiner Art Maschinenbaustudenten und Industriefachleuten ein umfassendes strömungstechnisches Ausbildungsprogramm bietet. Mit seinen Motoren, Pumpen, Schläuchen, Druckmessern und Computern, die alle miteinander verbunden sind, weckt das hell erleuchtete Labor eine natürliche Neugier. Es gleicht einer Raffinerie in Miniaturformat.

Studenten beobachten in durchsichtigen Acrylschläuchen, wie plötzlich Luftblasen am Zulauf der Pumpe entstehen und wieder zusammenfallen. Sie drosseln manuell ein Einlassventil der Pumpe, um kleine Implosionen zu erzeugen. Auf diese Weise simuliert das unter Druck stehende Fluid eine Kavitation. Der Versuch macht die Auswirkungen eines flüssigen Mediums deutlich, das durch mechanische Kräfte wie etwa die Drehung des Laufrads in einer Kreiselpumpe mit Druck beaufschlagt wird, und ist ein Beispiel dafür, wie die Pumpen in diesem Labor zur Veranschaulichung von konkreten Erfahrungen aus industriellen Anwendungen genutzt werden.

Mike Golla, Dozent für Maschinenbau und Wegbereiter des Labors, weist uns ebenso ausführlich wie begeistert in die komplexe Anordnung von Systemen ein.

„Die Umwandlung flüssiger Medien in diesem Pumpensystem ist ein Prozess, der im Verborgenen abläuft und dessen Bedeutung den meisten Menschen nicht bewusst ist.“, erklärt Golla und zeigt auf eine Karte an der Wand des Labors. „Die Aufbereitung von Abwässern jeglicher Art oder von Regenwasser ist ein notwendiger Teil unseres Alltags und nur ein Beispiel von vielen, weswegen die Förderung flüssiger Medien so wichtig ist. Im theoretischen Unterricht erkennt man oft nicht, warum etwas nicht funktioniert, aber in einem Labor wie diesem können wir die Teile unterschiedlichen Belastungen aussetzen und so herausfinden, warum Pumpen, Lager und Motoren ausfallen.“

Bei der Förderung von Flüssigkeiten in Klärwerken, Ölraffinerien und Gaswerken werden Motoren, Pumpen und Wälzlager stark belastet. Die Folge sind Schäden an Maschinen und Anlagen, die immense Kosten für Produktionsausfälle und Reparaturen verursachen können. Die Erkenntnisse, die die Studenten im DXP-Labor über die Auswirkungen von Kavitation und anderen praktischen Problemen gewinnen, können die Entscheidungsprozesse verbessern. Das simulierte Umfeld gibt Studenten und Industriefachleuten die Möglichkeit, wertvolle Informationen für praktische Anwendungen zu bekommen.

Ingenieure der Texas A&M und Vertreter der Industrie hatten sich zum Ziel gesetzt, bei der pumpentechnischen Ausbildung die Kluft zwischen Theorie und Praxis zu überbrücken. Das Ergebnis war die Einrichtung des DXP-Pumpenlabors an der Fakultät für Maschinenbau und Industrievertrieb. Das Konzept für das Labor entstand im August 2007, als Mike Golla und Todd Hamlin, ein Freund Gollas und ehemaliger Maschinenbaustudent, über den offenkundigen Bedarf für ein pumpentechnisches Ausbildungsprogramm diskutierten.

Mit ihrem 2.000 Hektar großen Gelände im texanischen College Station gehört die Texas A&M zu den führenden technischen Hochschulen in den USA. Ihre Absolventen beeinflussen die Geschicke in vielen Märkten der Welt. Die Universität investiert fast 380 Millionen Euro in die Forschung, darunter auch für Projekte im Auftrag der NASA sowie des amerikanischen Energieministeriums und Verteidigungsministeriums.

Im Rahmen einer intensiven Zusammenarbeit schufen Texas A&M, SKF und DXP die Voraussetzungen für den Aufbau eines Labors. SKF steuerte Zustandsüberwachungsausrüstung bei, darunter die hochentwickelten Datensammler-/FFT- Analyse-Systeme SKF Microlog AX und SKF Microlog GX sowie Software- und Ausbildungsprogramme. Zwei Jahre nach den ersten Gesprächen zwischen Golla und Hamlin war das supermoderne Pumpenlabor fertiggestellt und in Betrieb.

Der Lehrplan des Pumpenlabors ist je nach Wissensstand der Maschinenbaustudenten und der an kontinuierlicher Weiterbildung auf dem Gebiet der Strömungslehre interessierten Industrievertreter in verschiedene Stufen unterteilt. Die Teilnehmer können ihre eigenen Kenntnisse und Erfahrungen mit den neusten Errungenschaften der Anwendungstechnik in einer praxisorientierten Lernumgebung kombinieren. Wenn hier Fehler begangen werden, sind die Folgen weniger kostspielig als im Alltag eines Industriebetriebs.

Das erste Seminar fand im Sommer 2009 statt. In den Grundkursen wie Pumps 101 und 102 (Mechanische Kraftübertragung) werden zunächst Konzepte und Komponenten vorgestellt. In den Fortgeschrittenenkursen wie Pumps 201 (Fluidtechnik) werden im Labor Belastungen simuliert, die zu häu auftretenden Problemen in der Industrie führen. Durch die Kombination aus theoretischer Ausbildung und praktischer Anwendung werden die Studenten besser auf zukünftige Aufgaben in der Industrie vorbereitet.

„Die Wissenschaft und Theorie unterrichten wir im Klassenzimmer, und das dort Erlernte wird dann im Labor auf die Probe gestellt“, meint Goll. „Die Erfahrungen aus der Praxis schlagen jedoch die Brücke zur Theorie und runden die Ausbildung ab. “

Die Zustandsüberwachungsausrüstung von SKF in Form von Analysesystemen des Typs Microlog AX und GX gibt den Seminarteilnehmern auch die Möglichkeit, sich mit der Schwingungsüberwachung und -erfassung vertraut zu machen.

„Lager sind die erste erkennbare Schwachstelle in einer technischen Anlage“, so Golla. „Die Zustandsüberwachung ist hier ein ganz wichtiges Instrument, um Probleme rechtzeitig zu erkennen. Was die Lagerleistung betrifft, schließen wir den Kreis, indem wir die tatsächlichen Probleme der Industrie simulieren. Wir sind von der vorbeugenden Wartung auf die vorausschauende Wartung übergegangen. Der nächste Schritt ist die proaktive Wartung.“

„Das Labor ist eine ausgezeichnete Verbindung zwischen Wissenschaft und Wirtschaft“, kommentiert Tom Light, regionaler Vertriebsleiter bei SKF. „Wir sind stolz, an dem Projekt beteiligt zu sein. Als führendes Unternehmen unterstützen wir diese und zukünftige Generationen von industriellen Führungskräften im technischen Bereich, indem wir SKF Know-how und Ausbildung auf breiter Front zur Verfügung stellen.“

Im September 2009 wurde das Pumpenlabor der Texas A&M im Rahmen einer Einweihungszeremonie auf dem Universitätsgelände als hervorragende Initiative gelobt. Anwesend waren Vertreter aller Industriepartner, die einen Beitrag dazu geleistet hatten, darunter ITT-Goulds Pump, R&CW-Goulds Pump, Viking Pump, Wilden Pump and Engineering, SKF USA Inc. und EagleBurgmann.

 

Weitere Informationen über Seminare, die im Rahmen des Maschinenbauprogramms der Texas A&M angeboten werden, finden Sie unter http://etidweb.tamu.edu/.
Weitere Informationen über Fortbildungskurse an der Texas A&M finden Sie unter http://readcenter.tamu.edu.

 

---

Der Beitrag von SKF

SKF hat für das DXP Pumpenlabor der Texas A&M Zustandsüberwachungsausrüstung sowie Software und Ausbildungsprogramme zur Verfügung gestellt, darunter die Datensammler-/FFT- Analysesysteme SKF Microlog AX und SKF Microlog GX , eine hochmoderne Schwingungsüberwachungs- und Messtechnologie.

SKF Microlog AX und SKF Microlog GX bieten den Studenten der Hochschule sowie Fachleuten aus der Industrie die Möglichkeit, das Schwingungsniveau exakt zu messen und auf diese Weise Schäden in einer technischen Anlage zu ermitteln. Die auf eine Fluchtungsfehler und Schädigung von Motoren, Getrieben, Pumpen und Lagern hinweisenden Schwingungen werden von der Software erfasst und aufgezeichnet.

Damit bietet das Labor Studenten und Anwendern erstmals Gelegenheit, industrielle Pumpenprobleme zu simulieren um die Nutzungsdauer vonMaschinen und Anlagen zu verängern.