Rotor-Stator-Kontakt in polygonförmigen Fanglagern

(www.u-sim.de)

Promotion von Ulrich Simon zum Dr.-Ing. an der TU Braunschweig, 2001, im Institut für Technische Mechanik bei Prof. Dr. E. Brommundt.

Kurzfassung

Fanglager haben die Aufgabe, die radialen Auslenkungen von Rotoren zu begrenzen. Bei Resonanzdurchfahrten oder Notfallsituationen kommt es zum Kontakt zwischen Rotor und Fanglager. Die bekannten Fanglager sind rund. Hier kann es durch Reibung beim Kontakt zu gefährlichen selbsterregten Gegenlaufbewegungen des Rotors kommen. Abhilfe können polygonförmige Fanglager schaffen, die aus mehreren ebenen Fangflächen bestehen. Sie blieben bisher allerdings weitgehend unbekannt und unerforscht.

Ein dreiseitiges Fanglager besitzt Vorteile gegenüber einem herkömmlichen, runden Fanglager.

Die vorliegende Arbeit zeigt erstmalig theoretisch und experimentell, welche Vorteile polygonförmige gegenüber runden Fanglagern bieten. Die selbsterregten, stationären Rotorschwingungen sind in polygonförmigen Fanglagern häufig durch geringere Geschwindigkeiten und Kontaktkräfte gekennzeichnet. Auch der transiente Resonanzdurchlauf ist in der Regel weniger gefährlich und der Rotor kann sich leichter wieder aus dem Fanglager lösen. Dies gilt insbesondere für das dreiseitige, gleichseitige Fanglager mit einem nachgiebigen, dämpfenden und reibungsarmen Kontakt.

Zum Video

Das Video zeigt experimentelle Befunde, die ich während meiner Promotion an einem Rotor-Versuchsstand im Institut für Technische Mechanik an der TU Braunschweig gewinnen konnte.

In drei Abschnitten sieht man periodische Bewegungen eines Pendelrotors, die sich nach einem Stoß durch Kontakt zum Fanglager ausbilden: 

  Fanglagertyp Drehzahl Bewegung
1. Rund 2,0 U/sec ->  Rotorumlauf
2. Rund 5,0 U/sec ->  ... mit heftige Unwucht
3. Dreiseitiges 5,0 U/sec ->  ... mit deutlich ruhigerem Lauf!

Die Bewegung im klassischen runden Fanglager ist durch deutlich größere (umlaufende) Lagerkräfte gekennzeichnet (-> Lärm, Schwingungen im Maschinenrahmen).

Weitere Stichworte:

Resonanz-Durchlaufhilfe, Notlager, Hilfslager, Wirbel, Gegenlauf, Gleichlauf, Selbsterregte Schwingung, Mehrseitiges Fanglager.
Retainer Bearing, Auxiliary Bearing, Emergency Bearing, Backup Bearing, Touchdown Bearing, Rotor-Stator Rub, Backward Whirl, Reverse Whirl, Inverse Precession, Full Reverse Precession Rub, Dry Friction Whip, Dry Friction Counter Whirl.

Kontakt

Dr.-Ing. Ulrich Simon

Geschäftsführer
Ulmer Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen
Helmholtzstr. 20, Raum 1.40
89081 Ulm, Germany
Tel.: +49 (0)731 50-31700
Fax: +49 (0)731 50-31709
E-Mail

Video

Externer Inhalt

Um diesen Inhalt zu verwenden (Quelle: www.xyz.de ), klicken Sie bitte auf Akzeptieren. Wir möchten Sie darauf hinweisen, dass durch die Annahme dieser IFrames Daten an Dritte übertragen oder Cookies gespeichert werden könnten.

Weitere Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

Dissertation

Dissertation Simon (m. Gen. des VDI-Verlags)

Präsentation

Präsentation