Elastisches Wuchten: Modale Verfahren, EK-Technik, Sondertechniken, automatisches und thermisches Wuchten
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| Language: | German |
| Published: |
Berlin [u.a.]
Springer
1987
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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WALTER KELLENBERGER ELASTISCHES WUCHTEN MODALE VERFAHREN, EK-TECHNIK,
SONDERTECHNIKEN, AUTOMATISCHES UND THERMISCHES WUCHTEN MIT 120
ABBILDUNGEN SPRINGER-VERLAG BERLIN HEIDELBERG NEW YORK LONDON PARIS
TOKYO 1987 INHALTSVERZEICHNIS BEZEICHNUNGEN XVII EINFUEHRUNG 1 1
VORBEMERKUNGEN 1 1.1 WARUM WUCHTEN? 1 1.2 WAS IST WUCHTEN? 1 1.3 DAS
PROBLEM DES WUCHTENS 4 1.4 STARRES ODER ELASTISCHES WUCHTEN? 5 2
GRUNDBEGRIFFE 6 2.1 KOORDINATENSYSTEME UND FREIHEITSGRADE 6 2.2
EXZENTRIZITAET UND UNWUCHT 8 2.3 ACHSEN UND LINIEN 11 3 DAS WUCHTPROBLEM
14 3.1 DER STARRE ROTOR 15 3.1.1 GENERELLES WUCHTPROBLEM 15 3.1.2
PRAKTISCHE BERECHNUNG DER KU 22 3.1.3 BERECHNUNG DER LAGERKRAEFTE EINES
ZWEIFACH STARR GELAGERTEN STARREN ROTORS MIT UNWUCHT 24 3.2 DER
ELASTISCHE ROTOR 29 1. TEIL: STARRE ROTOREN 33 4 WUCHTEN VON STARREN
ROTOREN 33 5 WUCHTBEISPIELE STARRER ROTOREN 39 6 DYNAMIK STARRER ROTOREN
51 6.1 STARRER ROTOR IN RADIAL ANISOTROP-ELASTISCHEN, FREI-DREHBAREN
LAGERN 51 6.2 STARRER ROTOR IN GLEITLAGERN 64 6.3 STARRER ROTOR IN
ELASTISCH-EINGESPANNTEN UND IDEAL-ANISOTROPEN LAGERN 70 7 BESTIMMUNG DER
UNWUCHT AUS MESSUNGEN AM STARREN ROTOR - WUCHTMASCHINEN 71 X
INHALTSVERZEICHNIS 7.1 MESSUNG DER LAGERUNWUCHT 71 7.1.1 VERFAHREN DER
RESONANZMESSUNG 72 7.1.2 VERFAHREN DER WEGMESSUNG 73 7.1.3 VERFAHREN DER
KRAFTMESSUNG 75 7.1.4 UNIVERSALWUCHTMASCHINEN 78 7.2 TRANSFORMATION DER
LAGERUNWUCHT IN DIE WE 78 2. TEIL: MODALES WUCHTEN ELASTISCHER ROTOREN
81 A. LAVALWELLE 8 WUCHTEN DER KRUMMEN LAVALWELLE '. 81 8.1 DIE KRUMME
LAVALWELLE IN RADIAL-ISOTROPER LAGERUNG - AEUSSERE DAEMPFUNG AN DER SCHEIBE
'. 81 8.1.1 DIE GERADE WELLE MIT MASSEN-EXZENTRIZITAET, (-UNWUCHT) 82
8.1.2 DIE KRUMME WELLE OHNE MASSEN-EXZENTRIZITAET, (-UNWUCHT) 85 8.1.3
WUCHTEN DER KRUMMEN WELLE MIT MASSEN-EXZENTRIZITAET, (-UNWUCHT) 87 8.2
DIE KRUMME LAVALWELLE IN RADIAL-ANISOTROPER LAGERUNG - AEUSSERE DAEMPFUNG
AN DER SCHEIBE 90 8.3 EINFLUSS DER LAGERELASTIZITAET AUF DIE
RESONANZDREHZAHL 94 8.4 EINFLUSS DER WELLENELASTIZITAET AUF DIE
ANISOTROPIE 95 8.5 DIE GERADE UND KRUMME LAVALWELLE IN GLEITLAGERN 98
8.6 UNWUCHTMESSUNG DER GERADEN ODER KRUMMEN LAVALWELLE 102 9 WUCHTEN DER
LAVALWELLE MIT SCHIEFSTEHENDER SCHEIBE 102 9.1 VORAUSSETZUNGEN 103 9.2
ELASTISCHE FUEHRUNGSKRAEFTE (AEUSSERE KRAEFTE UND MOMENTE) 103 9.3 WEITERE
AEUSSERE KRAEFTE UND MOMENTE . . 106 9.4 IMPULSSATZ (MASSENMITTELPUNKTSATZ)
'.* 106 9.5 DRALLSATZ 106 9.6 BEWEGUNGSDIFFERENTIALGLEICHUNGEN UND DEREN
LOESUNG 108 9.7 SPEZIALFAELLE 108 9.7.1 MITTIG GELEGENE SCHEIBE 108 9.7.2
ISOTROP-ELASTISCH GELAGERTE SCHEIBEN WELLE 109 9.7.3 WELLE STARR UND
STARR GELAGERT, OHNE EXZENTRIZITAET 109 9.8 DISKUSSION DER LOESUNG UND
WUCHTBEDINGUNGEN 110 9.9 EINFLUSS DES EIGENGEWICHTS BEI HORIZONTAL
GELAGERTEN ROTOREN 113 10 GRENZEN DES WUCHTENS STARRER ROTOREN BEI
HOEHEREN DREHZAHLEN 116 B. MEHRSCHEIBENWELLE 11 DIE ELASTISCHE WELLE MIT
MEHREREN SCHEIBEN AUF ZWEI LAGERN 125 11.1 EINLEITUNG 125
INHALTSVERZEICHNIS XI I. RADIAL STARRE LAGER (ISOTROPE LAGER) 126 11.2
DYNAMIK DES DREISCHEIBEN-ROTORS 126 11.2.1 VORAUSSETZUNG 126 11.2.2
BETEILIGTE KRAEFTE 126 11.2.3 MASSENMITTELPUNKTSATZ UND
DIFFERENTIALGLEICHUNG 127 11.2.4 EIGENWERTPROBLEM 128 11.2.5 ENTKOPPLUNG
DER DIFFERENTIALGLEICHUNG 131 11.2.6 LOESUNG DER DIFFERENTIALGLEICHUNG
132 11.2.7 NUMERISCHE DATEN UND RECHNUNG 133 11.2.8 EINFLUSS EINER
EINZIGEN UNWUCHT 135 11.2.9 UNWUCHTVERTEILUNG PROPORTIONAL DER EIGENFORM
UND SCHEIBENMASSE 137 11.2.10 BEISPIEL DER AUSLENKUNG EINER
DREISCHEIBEN-WELLE MIT UNWUCHTEN AN ZWEI SCHEIBEN 139 11.3 WUCHTPROBLEM
- WUCHTEN NACH EIGENFORMEN 139 11.3.1 WUCHTSAETZE 139 11.3.2 MODALES
WUCHTEN ODER WUCHTEN NACH EIGENFORMEN, N-METHODE , 145 11.3.2.1
PRAKTISCHES WUCHTEN NACH EIGENFORMEN 147 11.3.2.2 GENAUIGKEIT DES
WUCHTENS NACH EIGENFORMEN, SYSTEMATISCHER FEHLER DER MODAL-METHODE 150
11.3.2.3 BEISPIELE FUER DAS KLASSISCHE WUCHTEN NACH EIGENFORMEN BEI
KLEINER UNWUCHT 151 11.3.3 KOMBINIERTES *STARRES" UND UNABHAENGIGES
MODAL-ELASTISCHES WUCHTEN BEI GROSSER UNWUCHT 155 11.3.4 KLASSISCHES
MODALES VORWAERTSWUCHTEN BEI KLEINER UNWUCHT 160 11.3.5 MODALES
VORWAERTSWUCHTEN BEI GROSSER UNWUCHT - KOMBINIERTES *STARRES" UND
*ELASTISCHES" WUCHTEN 163 11.3.6 ALLGEMEINER KOMMENTAR ZU DEN BEISPIELEN
UND DEM WUCHTEN NACH EIGENFORMEN 169 11.3.7 METHODE DER IDENTIFIKATION
BEI RADIAL-ISOTROPER LAGERUNG 171 11.3.8 MODALES WUCHTEN VON WENIGEN
EIGENFORMEN BEI ROTOREN MIT VIELEN EIGENFORMEN ODER KRITISCHEN
DREHZAHLEN 175 II. IDEAL-ANISOTROPE LAGER 177 11.4 MODALES WUCHTEN DER
IDEAL-ANISOTROP GELAGERTEN MEHRSCHEIBENWELLE. 177 11.4.1
DIFFERENTIALGLEICHUNG 177 11.4.2 EIGENWERTPROBLEM 179 11.4.3 ENTKOPPLUNG
DER DIFFERENTIALGLEICHUNG UND LOESUNG 179 11.4.4 NUMERISCHE DATEN UND
LOESUNG FUER EIN BEISPIEL 181 11.4.5 MODALES WUCHTEN DER IDEAL-ANISOTROP
GELAGERTEN WELLE . 184 11.4.6 MODALES WUCHTEN DER IDEAL-ANISOTROP
GELAGERTEN WELLE MIT IDENTIFIKATION 192 XII INHALTSVERZEICHNIS III.
GLEITLAGER 194 11.5 APPROXIMATIVES MODALES WUCHTEN BEI GLEITLAGERUNG 194
11.5.1 STEIFIGKEITSMATRIX 195 11.5.2 DAEMPFUNGSMATRIX 197 11.5.3
BEISPIELE 198 11.5.4 VEREINFACHTES VERFAHREN 200 11.5.5 VORGEHEN ZUM
MODALEN WUCHTEN VON GLEITGELAGERTEN, ELASTISCHEN ROTOREN 201 11.6
BIMODALES WUCHTEN 203 11.6.1 EINLEITUNG 203 11.6.2 DIFFERENTIALGLEICHUNG
203 11.6.3 EIGENWERTPROBLEM 205 11.6.4 BIORTHOGONALITAET DER
EIGENVEKTOREN 207 11.6.5 ERZWUNGENE UNWUCHTSCHWINGUNGEN 209 11.6.6
BIMODALES WUCHTPROBLEM 211 11.6.7 NUMERISCHES BEISPIEL 214 11.6.7.1
DATEN DER MODELLWELLE 214 11.6.7.2 MATRIZEN 215 11.6.8 WIRKUNG DER
BIMODALEN WUCHTSAETZE 220 11.6.9 BIMODALE (N + 2)-METHODE 220 11.6.10
ALLGEMEINE BEMERKUNGEN ZUM BIMODALEN WUCHTEN 227 C. KONTINUIERLICHE
ROTOREN 229 12 MODALES WUCHTEN DES KONTINUIERLICHEN WELLENSTRANGS 229
12.1 IDEAL-ANISOTROPE LAGERUNG 230 12.1.1 LOESUNG DES RANDWERTPROBLEMS
230 12.1.1.1 DIFFERENTIALGLEICHUNGEN, RAND- UND LAGERBEDINGUNGEN 230
12.1.1.2 UNGEDAEMPFTE EIGENSCHWINGUNGEN 231 12.1.1.3 ERZWUNGENE
SCHWINGUNGEN 233 12.1.2 WUCHTGLEICHUNGEN 235 12.2 RADIAL-ISOTROPE
LAGERUNG - WUCHTGLEICHUNGEN 236 12.3 IDEAL-ANISOTROPE LAGERUNG -
WUCHTPROBLEM 246 12.4 DIE (N + 2)-METHODE - BESCHLEUNIGUNG DER
KONVERGENZ 252 12.5 VERGLEICH DER N- UND (N + 2)-METHODE AM BEISPIEL
EINER MODELLWELLE 260 12.5.1 STATISCHE UNWUCHT 265 12.5.2 DYNAMISCHE
UNWUCHT 267 12.6 PRAKTISCHES WUCHTEN VON WELLEN UND WELLENSTRAENGEN MIT
DER MODALEN METHODE 268 BEISPIEL 1: ZWEIPOLIGER TURBOGENERATOR AUF
RADIAL-ISOTROPEN LAGERN . 271 BEISPIEL 2: MODALES WUCHTEN EINES
WELLENSTRANGES (DAMPFTURBINEN- GRUPPE) 276 12.7 METHODE DER
IDENTIFIKATION 287 12.7.1 RADIAL-ISOTROPE LAGERUNG 287 12.7.2
IDEAL-ANISOTROPE LAGERUNG 290 INHALTSVERZEICHNIS XIII 12.8 EINFLUSS DES
FUNDAMENTS AUF DAS MODALE WUCHTEN 296 12.8.1 IDEAL-ANISOTROPE LAGERUNG,
KINETISCHE NACHGIEBIGKEIT UND -STEIFIGKEIT 296 12.8.2 UNGEDAEMPFTE
KRITISCHE DREHZAHL BEI FUNDAMENTEINFLUSS . 299 12.8.3 ALLGEMEINE
BEMERKUNGEN ZUR LAGERUNG ELASTISCHER ROTOREN BEI FUNDAMENTEINFLUSS 308
12.9 WUCHTEN MIT INTEGRALGLEICHUNG 308 12.10 BIMODALES WUCHTEN 312
12.10.1 BIMODALE N-METHODE 313 12.10.2 BIMODALE (N + 2)-METHODE 314 3.
TEIL: WUCHTEN MIT EINFLUSSKOEFFIZIENTEN 317 13 ABLEITUNG DER KLASSISCHEN
EK-METHODE 317 13.1 EINFLUSSKOEFFIZIENTEN 319 13.2 MESSUNG DER EK 319
13.3 EK-MATRIX ODER WUCHTMATRIX UND KU 321 13.3.1 J = K (GLEICHVIEL MP
WIE WE) 322 13.3.2 J K (WENIGER MP ALS WE) 322 13.3.3 J K (MEHR MP
ALS WE) 322 14 FEHLERBETRACHTUNG (SENSITIVITAETSANALYSE) UND WUCHTGUETE
325 14.1 J K (MEHR MP ALS WE) 325 14.2 WUCHTGUETE 327 14.3 J = K
(GLEICHVIEL MP WIE WE) 327 15 SCHULBEISPIELE 328 15.1 J = K (GLEICHVIEL
MP WIE WE) 329 15.2 J K (MEHR MP ALS WE) 332 15.2.1 SYSTEMATISCHE
FEHLER 332 15.2.2 ALTERNIERENDE FEHLER 333 15.3 EMPFEHLUNGEN FUER DIE
WAHL DER MESSPUNKTE BEIM WUCHTEN MIT EINFLUSSKOEFFIZIENTEN 337 15.4
VERGLEICH DER EXAKTEN EK-METHODE MIT DER MODALEN METHODE 337 16
VORWAERTSWUCHTEN 340 17 MODIFIKATIONEN DER KLASSISCHEN EK-METHODE 341
17.1 GEWICHTUNG 341 17.2 AUSGLEICH DER EINFLUSSKOEFFIZIENTEN 345 17.2.1
DIREKTE BESTIMMUNG DER EK-MATRIX A 349 17.2.2 BESTIMMUNG DER EK-MATRIX A
MIT STATISTISCHEM AUSGLEICH 351 17.2.3 SCHULBEISPIELE 353 17.3 MESSUNGEN
IN ZWEI RICHTUNGEN BEI STARK ANISOTROPER LAGERUNG 357 18 ALLGEMEINE
BEMERKUNGEN ZUM WUCHTEN MIT EINFLUSSKOEFFIZIENTEN 359 XIV
INHALTSVERZEICHNIS 4. TEIL: SONDERTECHNIKEN, AUTOMATISCHES UND
THERMISCHES WUCHTEN 361 19 SONDERTECHNIKEN 361 19.1
IDENTIFIKATIONSMETHODEN (OHNE TESTGEWICHTE) 362 19.1.1 GASCH, DRECHSLER
[GA2] UND GNIELKA [GN] 363 19.1.2 DRECHSLER [DR5] 366 19.1.3 MUELLER
[MUE2] 369 19.1.4 MORTON [MT] 372 19.2 UMGEHUNG DER RESONANZMESSUNG 376 '
19.2.1 MARKERT [MA2, MA3, MAL] 377 19.2.2 ONO [ON] 381 19.3
QUASI-MODALES WUCHTEN 385 19.3.1 ZWEILAGERIGE ROTOREN 385 19.3.2
DREILAGERIGE ROTOREN 393 19.4 VERBESSERUNG DER EK-METHODE (UCA) 398 20
AUTOMATISCHES WUCHTEN 402 20.1 AUTOMATISCHES WUCHTEN OHNE UND MIT WENIG
EINGRIFF VON AUSSEN . . 402 20.1.1 ROTOREN MIT EINEM FREIHEITSGRAD 402
20.1.2 ROTOREN MIT MEHR ALS EINEM FREIHEITSGRAD 405 20.2 AUTOMATISCHES
WUCHTEN MIT EINGRIFF VON AUSSEN 408 20.3 AUTOMATISCHES WUCHTEN MIT
PASSIVEN ODER AKTIVEN KUENSTLICHEN LAGERN 415 21 THERMISCHES WUCHTEN 417
21.1 GELENKTE KUEHLMITTELFUEHRUNG ZUM THERMISCHEN WUCHTEN 420 21.2 VON
AUSSEN GESTEUERTE VERKRUEMMUNG DES ROTORS DURCH HEIZELEMENTE IM ROTOR ODER
DROSSELUNG DER KUEHLFLUESSIGKEIT IN DER ERREGERWICKLUNG GROSSER
TURBOGENERATOREN 422 21.3 VON AUSSEN GESTEUERTE VERKRUEMMUNG DES ROTORS
DURCH ENERGIEZUFUHR UEBER DEN LUFTSPALT 424 21.4 THERMISCH GESTEUERTE
EINZELMASSENVERLAGERUNG VON AUSSEN OHNE THERMISCHE VERKRUEMMUNG DES ROTORS
425 22 EMPFEHLUNGEN, RICHTLINIEN UND NORMEN DIE WUCHTGUETE BETREFFEND 426
22.1 ZULAESSIGE RESTUNWUCHTEN (DIREKTE KRITERIEN) 427 22.1.1 STARRE
ROTOREN 427 22.1.2 ELASTISCHE ROTOREN 430 22.1.3 KLASSE-2-ROTOREN 431
22.2 EMPFEHLUNGEN FUER ZULAESSIGE SCHWINGUNGEN IN DER WUCHTANLAGE 436 22.3
ZULAESSIGE LAGER- UND WELLENSCHWINGUNGEN (INDIREKTE KRITERIEN) . 438
22.3.1 LAGERSCHWINGUNGEN 438 22.3.2 WELLENSCHWINGUNGEN 442 MATHEMATISCHE
ERGAENZUNGEN 447 ANHANG ZU KAP. 3. VERSCHIEDENE DARSTELLUNGEN DER KRAEFTE
MIT GLEICHER WIRKUNG AN EINEM STARREN ROTOR 447 INHALTSVERZEICHNIS XV
ANHANG ZU KAP. 6. LAGERBEWEGUNG EINES STARREN ROTORS BELIEBIGER FORM UND
UNWUCHT IN ZWEI GLEICHEN ANISOTROPEN LAGERN 448 ANHANG ZU KAP. 8.
PARTIKULAERE LOESUNG EINER LINEAREN DIFFERENTIALGLEICHUNG 1 MIT KOMPLEXEN
FUNKTIONEN 451 ANHANG ZU KAP. 9. PARTIKULAERE LOESUNG EINER LINEAREN
DIFFERENTIALGLEICHUNG 2 MIT KOMPLEXEN FUNKTIONEN 454 ANHANG ZU KAP. 10.
LAGERKRAEFTE EINES LAVALROTORS, DER IN DEN LAGEREBENEN STARR GEWUCHTET
WURDE - GRENZDREHZAHL 456 ANHANG ZU ABSCHN. 11.2.3. UMSTELLUNG DER
DIFFERENTIALGLEICHUNG (11.9) MIT KOMPLEXEN UNBEKANNTEN AUF REELLE
UNBEKANNTE 46,0 ANHANG ZU ABSCHN. 11.2.5. BEDINGUNGEN FUER DIE
ENTKOPPLUNG EINER LINEAREN DIFFERENTIALGLEICHUNG ZWEITER ORDNUNG 461
ANHANG ZU ABSCHN. 11.2.7. BERECHNUNG EINER NACHGIEBIGKEITSMATRIX 462
ANHANG ZU ABSCHN. 11.3.1. UMWANDLUNG DER MODALEN WUCHTGLEICHUNG MIT
KOMPLEXEN UNWUCHTEN IN EINE MODALE WUCHTGLEICHUNG ( MIT REELLEN
UNWUCHTKOMPONENTEN 463 ANHANG ZU ABSCHN. 11.3.7. ERMITTLUNG DER DAEMPFUNG
AUS DER MESSUNG . . . 465 ANHANG ZU ABSCHN. 11.4. BERECHNUNG DER
NACHGIEBIGKEITSMATRIZEN 465 ANHANG ZU ABSCHN. 11.5. BEWEIS FUER A A §: C
A 467 ANHANG 1 ZU ABSCHN. 11.6. UMWANDLUNG EINER KOMPLEXEN MATRIZEN-
GLEICHUNG (BIMODALE WUCHTGLEICHUNG) IN EINE REELLE MATRIZENGLEICHUNG.
469 ANHANG 2 ZU ABSCHN. 11.6. ABLEITUNG DER STEIFIGKEITSMATRIX FUER DIE
FREI-FREIE WELLE 469 ANHANG ZU ABSCHN. 12.1.1.1. BEWEIS DER
ORTHOGONALITAETSBEDINGUNGEN FUER EIGENFUNKTIONEN DES WELLENSTRANGS 472
ANHANG ZU ABSCHN. 12.1.1.3. GENERALISIERTE MASSE UND GENERALISIERTE
STEIFIG- KEIT BEI RADIAL-ISOTROPER LAGERUNG EINES KONTINUIERLICHEN
ELASTISCHEN ROTORS 475 ANHANG 1 ZU ABSCHN. 12.4. BEWEIS FUER UEBERFLUESSIGE
STARRE WUCHTUNG, ABER NUR BEI DER UTOPISCHEN BERUECKSICHTIGUNG VON
UNENDLICH VIELEN EIGENFORMEN 476 ANHANG 2 ZU ABSCHN. 12.4. KONVERGENZ
DER N- UND (N + 2)-METHODE 479 ANHANG 1 ZU KAP. 13. EINFLUSSKOEFFIZIENTEN
FUER ISOTROPE LAGERUNG 481 ANHANG 2 ZU KAP. 13. ZERLEGUNG EINER KOMPLEXEN
MATRIZENGLEICHUNG IN EINE REELLE MATRIZENGLEICHUNG MIT BLOCK- ODER
UEBERMATRIZEN. (NOTWENDIG FUER DIE NUMERISCHE RECHNUNG) 482 ANHANG ZU
ABSCHN. 19.2. STOCHASTISCHE ERREGUNG EINES EINMASSENSYSTEMS -
FALTUNGSINTEGRAL 488 ANHANG ZU ABSCHN. 19.4. BILDUNG VON
BESCHRAENKUNGSVEKTOREN UND -MATRIZEN 491 ANHANG ZU KAP. 22. LAGERPRESSUNG
ZWEIER GEOMETRISCH AEHNLICHER LAVALROTOREN 492 LITERATURVERZEICHNIS 495
BUECHER 495 ZEITSCHRIFTENAUFSAETZE 496 RICHTLINIEN, NORMEN 502
SACHVERZEICHNIS 505 WUCHTGLEICHUNGEN 511 |
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