Ausgleichsvorgänge und Strömungsgeräusche bei aerostatischen Lagern mit flächig verteilten Mikrodüsen:
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Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 1]
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adam_text | Titel: Ausgleichsvorgänge und Strömungsgeräusche bei aerostatischen Lagern mit flächig verteilten Mikro
Autor: Schroter, Andreas
Jahr: 1995
Inhaltsverzeichnis V Inhaltsverzeichnis Symbolverzeichnis 1 Einleitung......................... l 1.1 Kenngrößen und Kennlinien von aerostatischen Lagern...........3 1.1.1 Geometrische Größen .............................3 1.1.2 Strömungsmechanische Größen.......................4 1.1.3 Die statischen Kennlinien ebener Luftlager...............5 1.2 Stand der Technik....................................9 1.2 J Statische Kenngrößen von Luftlagern ...................9 1.2.2 Dynamisches Verhalten von Luftlagern ................ 10 1.2.3 Eigemauschen von Luftlagern ....................... 11 1.3 Ziel der Arbeit..................................... 12 2 Ausgleichs Vorgänge aerostatischer Lager ........ 13 2.1 Berechnungsverfahren und Simulation ..................... 14 2.1.1 Ausgangsgleichungen für die Spaltströmung............. 15 2.1.2 Ausgangsgleichungen für die Durchströmung des Sintermaterials 17 2.1.3 Ausgangsgleichungen für die dyn. Druckänderung im Spalt ... 17 2.1.4 Zustandsänderung im Lagerspalt......... 18 2.1.5 Realisierung der Simulation in Finiten Elementen .........20 2.2 Versuchsaufbau und Meßtechnik.........................24 2.2.1 Luftlagerschwingungsprüfstand......................24 2.2.2 Untersuchte Luftlager ............................ 26 2.2.3 Meßtechnik...................................26 2.3 Schwingungsform ................................... 28 2.4 Die Sprungantwort im F-h-Diagramm...................... 32 2.5 Zum Totvolumen bei FVM-Lagem ....................... 37 2.5.1 Formungenauigkeit.............................. 37 2.5.2 Oberflächenrauheit .............................. 38 2.5.3 Verdichtung der Lagerfläche .......................41
VI Inhaltsverzeichnis 2.6 Stabilität ebener aerostatischer Lager......................43 2.6.1 Die dynamische Steifigkeit.........................44 2.6.2 Die statische Lagersteifigkeit .......................45 2.6.3 Die Stabilitätsgrenze ebener aerostatischer Lager..........46 2.6.4 Beeinflussung der Stabilitätsgrenze ebener FVM-Lager......47 2.6.5 Stabilitätskriterium für Düsenluftlager mit zentraler Tasche ... 53 2.6.6 Meßergebnisse................................. 58 2.7 Dämpfung und Eigenfrequenz...........................61 2.7.1 Dämpfung bei FVM-Lagem........................61 2.7.2 Eigenfrequenzen von FVM-Lagem ...................63 3 Strömungsgeräusche von Luftlagern....... ..... 67 3.1 Meß versuche zum Lagerrauschen.........................69 3.1.1 Versuchsaufbau ................................69 3.1.2 Meßtechnik...................................69 3.1.3 Auswerteverfahren ............................. . 72 3.1.4 Prüflager.....................................75 3.2 Entstehungsmechanismen des Lagerrauschens ................ 78 3.2.1 Schallentstehung................................78 3.2.2 Turbulenzgrad der Strömung nach der Vordrossel .........80 3.2.3 Einfluß der Spaltgeometrie nach der Vordrossel .......... 86 3.3 Frequenzüberhöhungen beim Lagerrauschen ................. 88 3.3.1 Strömungsmechanische Resonanz: Periodische Wirbelbildung . 90 3.3.2 Akustische Resonanz.............................94 3.3.3 Mechanische Resonanz ...........................97 4 Zusammenfassung........................ioo 5 Anhang ...............................103 6 Literatur...............................lio
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