Rotordynamik und Luftlagerung

Aerodynamische Folienlager ermöglichen die ölfreie Lagerung von Hochgeschwindigkeitsrotoren und sind für den Betrieb bei hohen oder niedrigen Temperaturen ausgelegt. Die elastische Folienstruktur in Folienlagern sorgt dafür, dass thermische und mechanische Verformungen (z.B. Ausdehnung aufgrund Fliehkräfte) im Betrieb und Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden können, so dass die Schmierung im Lager trotz höherer Exzentrizität des Rotors bruchfrei gewährleistet bleibt. Der effektive strukturelle Dämpfungsmechanismus in Folien erhöht die Energiedissipation im gesamten Lager, und bei optimaler Auslegung können selbsterregte Schwingungen über den gesamten Drehzahlbereich vermieden werden. Die hochpräzise Auslegung und Dimensionierung von Luftlagern ist trotz zahlreicher Vorteile für unterschiedliche Betriebsbedingungen eine herausfordernde Aufgabe aufgrund der komplizierten Physik hinter Luft als Schmierstoff. SADAP unterstützt Sie gerne mit seinem Fachwissen, seinen Soft- und Hardwarekompetenzen auf dem Weg zur erfolgreichen Auslegung neuer Konzepte oder der Anwendung ölfreier Lager – SADAP ist für Sie da.

Luft- oder Folienlager, das ist hier die Frage!

In Anwendungen, in denen ein exzentrischer Betrieb der Welle kein großes Problem darstellt (z. B. in der Automobilindustrie), werden Folienlager empfohlen. Der zusätzliche Dämpfungsmechanismus in der Folienstruktur (aufgrund von Reibungseffekten) sorgt für Stabilität und vereinfacht die Herstellung des Lagers hinsichtlich der Fertigungstoleranzen. Luftlager ohne nachgiebige Folienstruktur werden dagegen für Anwendungen empfohlen, in denen wenig Spielraum für Wellenbewegungen besteht (z.B. in der Medizintechnik oder in der Präzisionsbearbeitung). Anwendungsspezifische Fragen können mit dem aktuellen Stand der Technik beantwortet werden, um die Leistung und Effizienz Ihrer Maschine deutlich zu optimieren.

Klicken Sie hier für weitere Informationen über unsere Dienstleistungen in dem Bereich Rotor-Lager-Systeme.

Entwicklung mit digitalen Berechnungstools

Wir konzipieren es für Sie …

Auf dem Weg zu einer erfolgreichen Entwicklung von Luft- und Folienlagern für individuelle Anwendungen werden Kunden von SADAP unterstützt. Durch den Einsatz hochpräziser digitaler Auslegungswerkzeuge werden luftgeschmierte Lager für die Maschine (z.B. Kompressoren in Brennstoffzellen) entwickelt, sodass sämtliche Anforderungen erfüllt werden und optimierte Eigenschaften gegen die im Betrieb auftretenden Effekte aufweisen. Dabei wird besonders auf das Verhalten des Rotor-Lager-Systems unter beiden statischen und dynamischen Betriebsbedingungen geachtet.

Besteht Interesse an der Entwicklung und dem Einsatz von Luft- und Folienlagern für individuelle Maschinenkonzepte? Klicken Sie hier für weitere Informationen.

Experimentelle Untersuchungen

Wir messen es für Sie …

Neben der Auslegung von Luft- und Folienlagern bietet SADAP in einer Kooperation mit der TU Braunschweig als nächsten Schritt experimentelle Untersuchungen an. Hier wird das im ersten Schritt konzipierte Lager (als Prototyp) im und außer Betrieb getestet und validiert.

experimentelle Untersuchungen (außer Betrieb):

Das Folienlager besteht hauptsächlich aus nachgiebigen Folienstrukturen, die als Steifigkeit und Dämpfer in Reihe mit der Schmierung geschaltet sind. Durch diese zusätzliche viskoelastische Eigenschaft bleibt das Lager robuster gegenüber harmonischen und subharmonischen Stößen und schützt die minimalen Schmierspalthöhe vor Ausfall.

Ausgehend von dieser Betrachtung spielen die dynamischen Eigenschaften der Folienstruktur in Abhängigkeit von der Anregungsfrequenz eine wesentliche Rolle. SADAP bietet hierbei eine sorgfältige Untersuchung des dynamischen Verhaltens der Folienlager mit dem Fokus auf Folienstruktur und außer Betrieb. Diese Art der Untersuchung wird als Messung der mechanischen Impedanz der Folienstruktur bezeichnet.

Das zur Untersuchung angenommene Lager wird in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen harmonisch angeregt (bis 9000 Hz) und die Auslenkung in den jeweiligen Richtungen gemessen. Bei der Nachbearbeitung der Messdaten wird ermittelt, wie die Steifigkeits- und Dämpfungskoeffizienten der Folienstruktur auf verschiedene Frequenzen reagieren, die im Betrieb auftreten können.

Weitere Informationen über unsere Dienstleistungen in Form von experimentellen Studien finden Sie hier.

Schulungsangebote

Wir schulen es für Sie …

Profitieren Sie von hochwertigem Wissen in Richtung Optimierung der Leistungsfähigkeit Ihres Unternehmens.

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Wir bieten Schulungsleistungen für Industriearbeiter mit einzigartigem Wissenspotenzial in allen von SADAP abgedeckten Bereichen an. Dies sind vor allem Schulungsleistungen im Bereich der Rotordynamikberechnung, der Lagerprüfung und der Auswertung von Daten aus experimentellen Untersuchungen und Simulationsprodukten.