Konstruktion und Produktzuverlässigkeit

KuP - Gas-Polymer-Lager

Abb. 1: Gas-Polymer-Lager

Abb. 2: Wasserfalldiagramm eines Gas-Polymer-Lagers

Abb. 3: Prüfstand von Gas-Polymer-Lagern

  • Projekt: Numerische und experimentelle Untersuchung von Gas-Polymer-Lagern
  • Förderung: KuP
  • Projektlaufzeit:  18.04.2017 - 17.04.2023
  • Kurzbeschreibung: Gasfolienlager stellen eine spezielle Form der aerodynamischen Luftlagerung dar. Kennzeichnend für diesen Lagertyp ist das geringe Reibmoment nach dem Abheben des Rotors. Im Vergleich zu herkömmlichen Luftlagern, weisen Gasfolienlager höhere Tragfähigkeiten und bessere Dämpfungseigenschaften auf. Diese Verbesserungen sind auf die elastische Lagerwand zurückzuführen. Durch Interaktion des Rotors, des sich einstellenden Druckfelds im Lagerspalt sowie der elastischen Struktur stellen sich optimierte Schmierspaltgeometrien ein und die Tragfähigkeit nimmt zu. Die verbesserten Dämpfungseigenschaften sind auf Reibvorgänge innerhalb der Lagerwand zurückzuführen. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wird die elastische Lagerwand im Gegensatz zu bisherigen Gasfolienlagern durch Polymere realisiert.
  • Projektziel: Entwicklung eines nichtlinearen, gekoppelten Simulationsmodells sowie experimentelle Validierung des Modells 
    • Entwicklung eines nichtlinearen Strukturmodells für die Polymere
    • Integration des Strukturmodells in ein gekoppeltes Rotor-Lager-Modell
    • Numerische Untersuchung des Systems für verschiedene Polymere
    • Prototypenbau
    •  Konstruktion von Prüfständen
    • Experimentelle Untersuchungen von Struktur, Lagergeometrie, Abhebe- sowie rotordynamischem Verhalten
  • Veröffentlichungen:
    • [1] G., Schilling; R. Liebich: "Numerical Description of a Rotor Supported by Gas Polymer Bearings for Time Domain Simulation – Implementation and Parametrization of the Structure Model". SIRM 2019, 13th International Conference on Dynamics of Rotating Machines, Copenhagen, Denmark, 13th – 15th February 2019.

Partner & Förderer

Kontakt

M.Sc.

Gregor Schilling

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

gregor.schilling@tu-berlin.de

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