Vermessung und Simulation von dynamisch hochbelasteten aerostatischen Lagern:
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| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2007
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Fortschritt-Berichte VDI
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Hintergrund 1
1.2 Ziel der Arbeit 3
2 Stand der Technik 6
2.1 Statische Kenngrößen von Luftlagern 6
2.2 Dynamische Kenngrößen von Luftlagern 6
2.3 Simulation von Luftlagern 8
2.4 Bauarten von Luftlagern 9
3 Simulation des Mikrodüsenlagers bei der Überfahrt von Stufen 13
3.1 Stufe im Untergrund 13
3.2 Modellierung und Berechnung 15
3.2.1 Luftspalt 22
3.2.2 Düsen 29
3.2.3 Massenbilanz im Luftspalt 32
3.2.4 Wärmebilanz im Luftspalt 33
3.2.5 Druckverteilung im Lagerspalt 37
3.2.6 Kräftegleichgewicht und dynamische Lagerbewegung 38
3.2.7 Vordrossel und Luftvolumen im Lagerkörper 42
3.2.8 Konkave / konvexe Lagerfläche (Totvolumen) 44
4 Versuchsaufbauten und Messtechnik 46
4.1 Versuchsaufbauten für statische Lagerkenngrößen 46
4.1.1 Verwölbung der Düsenfläche unter Last 47
4.1.2 Die Steiflgkeit der Anbindung zwischen Last und Luftlager 49
4.1.3 Tragkraft, Steifigkeit, Volumenstrom 51
4.2 Versuchsaufbauten für dynamische Lagerkenngrößen 54
4.2.1 Schwingungsprüfstand 54
4.2.2 Stufenprüfstände 56
5 Ergebnisse aus Messung und Simulation von Mikrodüsenlagem 60
5.1 Druckverteilung unter dem Lager 60
5.2 Statische Kennwerte 62
5.2.1 Tragkraft, statische Steifigkeit. Durchfluss 62
5.2.2 Die Düsenflächenverwölbung 66
5.2.3 Die Steifigkeit der Anbindung 69
5.3 Eigenfrequenz und Dämpfung 71
5.3.1 NtehUinearität 71
5.3.2 Frequenzabhängigkeit und Dämpfungseinflüsse 73
5.3.3 Mehrmassenschwinger 83
5.3.4 Analytische Beschreibungsmöglichkeit 85
5.4 Nickbewegung durch Relativbewegung 86
5.5 Simulation und Vermessung der Stufenüberfahrt 91
5.5.1 Quasistatische Stufenüberfahrt 92
5.5.2 Einfluss der Verfahrgeschwindigkeit 98
5.5.3 Einfluss der Stufenhöhe 105
5.5.4 Unterschied zwischen der Auf und Abfahrt 107
5.5.5 Nicht symmetrische Stufenüberfahrt 108
5.6 Strömungsgeräusche aerostatischer Mikrodüsenlager 114
5.7 Selbsterregte Lagerschwingungen 115
6 Zusammenfassung und Ausblick 118
Anhang A 122
Schwerlastlager mit einer Tragkraft von mehr als 5t 122
Vergusslager 123
Anhang B 125
Verwendete Messtechnik 125
Anhang C 127
Steifigkeit und Dämpfung von Piezoaktor und Anbindung 127
Anhang D 130
Leitfaden für die Auslegung aerostatischer Axiallager 130
Literaturverzeichnis 136
|
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Hintergrund 1
1.2 Ziel der Arbeit 3
2 Stand der Technik 6
2.1 Statische Kenngrößen von Luftlagern 6
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4.1 Versuchsaufbauten für statische Lagerkenngrößen 46
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4.2 Versuchsaufbauten für dynamische Lagerkenngrößen 54
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5.2 Statische Kennwerte 62
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5.5 Simulation und Vermessung der Stufenüberfahrt 91
5.5.1 Quasistatische Stufenüberfahrt 92
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5.5.3 Einfluss der Stufenhöhe 105
5.5.4 Unterschied zwischen der Auf und Abfahrt 107
5.5.5 Nicht symmetrische Stufenüberfahrt 108
5.6 Strömungsgeräusche aerostatischer Mikrodüsenlager 114
5.7 Selbsterregte Lagerschwingungen 115
6 Zusammenfassung und Ausblick 118
Anhang A 122
Schwerlastlager mit einer Tragkraft von mehr als 5t 122
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Anhang B 125
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Anhang C 127
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