Abschluss-/Projekt-/Studienarbeiten am Fachgebiet
Die elastische Folienstruktur von Gasfolienlagern unterscheidet diese von konventionellen aslagern.
Sie ermöglicht höhere Tragfähigkeiten, verbessert das Stabilitätsverhalten und ermöglicht eine erhöhte Toleranz gegenüber Ausrichtungsfehlern. Im Rahmen dieser Abscchlussarbeit sollen frequenzabhängige Stei gkeits- und Dämpfungsparameter von am Fachgebiet gefertigten Folienstrukturen experimentell ermittelt und ausgewertet werden. Dazu kann am Fachgebiet vorhandene Messtechnik und Auswertungssoftware genutzt werden.
mehr zu: Statische und dynamische Vermessung der elastischen Struktur von axialen Gasfolienlagern
Konventionelle Öl- oder Wälzlager stoÿen bei hohen Drehzahlen, aufgrund hoher Reibungsverluste
und Temperaturentwicklung, an ihre Grenzen. Höhere Drehzahlen werden ermöglicht in dem Luft als
Lagerungsmedium mit Hilfe sogenannter Gasfolienlager verwendet wird. Am Fachgebiet für Konstruk-
tion und Produktzuverlässigkeit wurde ein Prüfstand zur Untersuchung von axialen Gafolienlagern
konzipiert der mit Hilfe einer druckluftbetriebenen Turbine auf 80.000 U/min beschleunigt werden
kann. Die Aufgabe dieser Abschlussarbeit ist die Inbetriebnahme dieses Prüfstandes.
mehr zu: Inbetriebnahme eines hochgeschwindigkeits Prüfstandes für axiale Gasfolienlager
Das Messystem am unten dargestellten RotorKit entspricht nicht mehr den gestiegenen Anforderungen in Forschung und Lehre. Es soll deshalb ein geeignetes Schwingungsmesssystem konzipiert, konstruiert und in Betrieb genommen werden. Dabei kann sich am bestehenden Messsystem orientiert werden. Es ist eine Erfassung der Schwingwege, Drehzahl und Phasenlage des Rotors erforderlich. Entsprechend sind geeignete Sensoren auszuwählen. Die Ergebnisse sollen graphisch aufbereitet werden und in den üblichen aus der Rotordynamik bekannten Diagrammen dargestellt werden. Ein am Fachgebiet bestehendes Messprogramm kann hierzu verwendet bzw. erweitert werden. Darüber hinaus lassen sich am Rotor Kit die Grundlagen der Sensorplatzierung sowie Auswertung und Interpretation von Messergebnissen erlernen.
mehr zu: Umsetzung eines Messkonzeptes und Durchführung von Versuchen an einem rotordynamischen Prüfstand
Im Rahmen der Arbeit soll das bestehende sowie Alternativkonzepte erarbeitet werden und diese
bezüglich der Anforderungen an den Prüfstand verglichen werden. Anschlieÿend soll eine konstruktive Umsetzung des Prüfstands erfolgen. Hauptaugenmerk muss bei der Konstruktion auf
die Festigkeit der rotierenden Komponenten, die Tragfähigkeit der Lager und das Schwingungsverhalten des Prüfstandes, im Besonderen des Rotors, gelegt werden.
mehr zu: Entwicklung eines High-Speed Parameteridentifikationsprüfstandes für radiale Gas-Folien-Lager
In dieser Arbeit soll, ausgehend von einer ausführlichen Recherche nach geeigneten Antriebskonzepten, eine Nutzwertanalyse nach VDI 2225 durchgeführt werden, um ein den Anforderungen entsprechendes Antriebskonzept zu wählen. Anschließend an die Konzeptentscheidung, soll dieses konstruktiv umgesetzt werden. Dabei müssen entsprechende Simulationen durchgeführt werden, um alle relevanten Eigenschaften im Hinblick auf Leistung, Dynamik und Festigkeit zu identifizieren.
mehr zu: Entwicklung eines Antriebs für einen High-Speed Parameteridentifikationsprüfstand
Axiale Gasfolienlager eignen sich vorallem zur Lagerung sehr schnell drehender Rotorn, bei denen
es aufgrund von Luftreibung zur Wärmeentwicklung im Mikrometer dünnen Luftfilm kommt. Die
Temperaturverteilung beeinflusst den für die Lagerungsfunktion ursächlichen Druck. In dieser Arbeit
soll der Temperatureinfluss numerisch untersucht werden, dazu muss die Wärmetransportgleichung
diskretisiert und gelöst werden. Die Wärmeströme durch den Rotor und das Lager sind durch 1-
D Wärmewiderstände zu modellieren und Ihr Einfluss auf die Lagereigenschaften zu untersuchen.
mehr zu: Numerische Untersuchung des Wärmeeinflusses bei axialen Gasfolienlagern
Im Rahmen der Arbeit sollen bestehende MATLAB-Programme zur thermo-elastischen Simulation von Gasfolienlagern um die Geometrien der Welle und der Lagerschale für eine THDBetrachtung erweitert und dadurch die Aussagegüte des Modells erhöht werden. Die Wärmeübergänge zwischen den einzelnen Bauteilen sind mit Hilfe einer CFD-Software (ANSYS Fluent) zu veri zieren. Ziel der Arbeit ist ein Simulationsmodell in MATLAB, welches in Folgearbeiten durch experimentelle Ergebnisse an einem Rotorprüfstand validiert werden kann.
mehr zu: Implementierung von Rotor- und Gehäusestrukturen in ein thermo-elasto-fluiddynamischen Modells eines Gasfolienlagers
