Hydrodynamische Gleitlager

Transkript

1 Hydrodynamische Gleitlager Moderne, leistungsstarke Maschinenelemente Expertenschulung KISSsoft AG Rosengartenstrasse Bubikon Schweiz Tel: Fax: info@kisssoft.ag

2 Hydrodynamische Gleitlager Moderne hydrodynamische Gleitlagerungen bauen kompakt und sind betriebssichere und energieeffiziente Maschinenelemente. In Konkurrenz zu Wälzlagerungen punkten sie mit kleinem Bauraum, Langlebigkeit, hohen statischen und dynamischen Tragfähigkeiten, guten Dämpfungseigenschaften, geräuscharmem Lauf und höchsten Drehzahlgrenzen. Mit optimalem Design und Auswahl der Gleitlager senken Sie Kosten, steigern die Energieeffizienz, erhöhen die Betriebssicherheit und reduzieren den Schmierstoffbedarf. Unter Mitwirkung externer Experten stellt dieses 2-tägige Seminar klassische und aktuelle Berechnungsverfahren für hydrodynamische Gleitlagerungen vor, vermittelt wesentliche Kenntnisse über die Werkstoffauswahl und über die Gestaltung der Gleitlager. Dabei stehen die Betriebssicherheit und vor allem die Energieeffizienz im Fokus von klassischen Anwendungen bis hin zum Turbomaschinenbau. Sie erfahren dabei: Wann Sie welche Lagerbauarten einsetzen, wie Sie diese gestalten sowie energieeffizient und betriebssicher auslegen. Wie Sie die Rotordynamik durch Wahl einer geeigneten Lagerbauart positiv verändern können. Wie Sie eine Tragkraftsteigerung durch elastische Verformungen der Lagerschale erzielen können. Was Sie für eine gute Schmierstoffversorgung und effektive Lagerkühlung berücksichtigen müssen. Welche Anforderungen Sie an Schmieröle/Fette stellen müssen und welche Sie mischen dürfen. Alles über den Zielkonflikt: Energieeffizienz vs. Tragfähigkeit Wie Sie Schadensbilder an defekten Lagern richtig interpretieren und aus der Kombination der Schadensbilder auf die Schadensursache schließen können. Für dieses Seminar konnten wir folgende externe Experten gewinnen: Prof. Dr.-Ing. Joachim Benner Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik, Leiter des Tribologielabors, FH Aachen Herr Prof. Dr.- Ing. Benner studierte an der RWTH Aachen Maschinenwesen mit dem Schwerpunkt Konstruktionstechnik. Als Wissenschaftlicher Mitarbeiter forschte er dort am Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung auf den Gebieten der experimentellen Tribologie und der Rotordynamik und wurde 1984 promoviert. Während seiner anschließenden Industrietätigkeit leitete er die mechanische Entwicklung und Konstruktion von elektrischen Großmaschinen. Seit 1990 lehrt er an der Fachhochschule Aachen die Fächer Konstruktionslehre, Konstruktionssystematik und CAD im Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik, dem er von 2006 bis 2012 auch als Dekan vorstand. Dr.-Ing. Gerd Hermes Manager Special Projects, John Crane Bearing Technology GmbH, Göttingen Nach seiner Promotion mit dem Thema Grenztragfähigkeit hochbelasteter hydrodynamischer Radialgleitlager im Jahr 1986 an der Rheinisch Westfälischen Technischen Hochschule Aachen trat Dr. Gerd Hermes in den Bereich Gleitlager der Firma Sartorius ein. In diesem Bereich arbeitete er in unterschiedlichen Positionen als Leiter der Entwicklung und Konstruktion, Bereichsleiter und Geschäftsführer. Der Gegenstand des Unternehmens ist die Entwicklung, Herstellung und der Vertrieb hydrodynamischer Gleitlager insbesondere für den schnelllaufenden Maschinenbau wie zum Beispiel Turbinen, Kompressoren und Pumpen. Seit 2007 gehört dieser Geschäftsbereich zum Technologiekonzern John Crane. 2 / 5

3 Themen Tag 1 Grundlagen der Tribologie im Gleitlager Grundbegriffe Reibungsvorgänge Verschleißmechanismen Stribeck-Kurve Tribosystem Gleitlager Grundlagen hydrodynamischer Radialgleitlager Reynold sche DGL Ansatz nach Vogelpohl Übergangsdrehzahl und Tragfähigkeit Reibung und Wärmebilanz bei Konvektions- und Ölkühlung Schmierstoffbedarf und -temperaturen Dimensionierung hydrodynamischer Radialgleitlager Bauarten Berechnungsgrundlagen nach VDI und DIN für statisch belastete Gleitlager Verschleißsicherheit, minimale Schmierspaltweite Tragfähigkeit Elastizität von Welle und Gehäuse EHD-Tragkraftsteigerung Minimierung der Reibleistung Schmierstoffauswahl, -temperatur und -menge Optimierung Hochtourige Lager: Segment-Radiallager Mehrflächen und Kippsegment-Radialgleitlager Konstruktionsarten und Funktionsweisen Beispiele, Einsatzgebiete und -grenzen Lagerauswahl und Betriebsrichtwerte für die Dimensionierung Berechnung nach DIN Festlegung des Lagerspiels und der Geometrie Berechnungsbeispiel aus der Praxis 3 / 5

4 Schmierstoffe Öle und Fette als Gleitlagerschmierstoffe Mineralische und synthetischen Schmierstoffe Aufbau, Additivierung und Eigenschaften Auswahl und Normen Mischbarkeit und Verträglichkeit Auslegungssoftware für Radialgleitlager Auslegung und Nachberechnung nach ISO 7902 für Radialgleitlager (low speed) Auslegung und Nachberechnung nach DIN (high speed) Auslegung und Nachberechnung nach Niemann/Winter (high speed) Fettgeschmierte Radialgleitlager (nach Prof. Spiegel) Einfluss von Form und Lage der Schmierstofftasche auf die Schmierstoffversorgung Kühlung durch Konvektion und/oder Schmierstoff Themen Tag 2 Hydrodynamische Axialgleitlager Bauarten Gestaltung Tragfähigkeit und kleinste Spaltweite Überlastsicherheit Wärmebilanz und Lagertemperatur Schmierstoffauswahl, -temperatur und -menge Segment-Axiallager Starre Segmente vs. Kippsegmente Bauformen von Keilflächen- und Kippsegmentlagern Unterstützungspunkte bei Kippsegmentlagern Keilwinkel bei Keilflächenaxiallagern Lagertemperatur, Tragfähigkeit und Reibleistung Schmierstoffströmung und Mischungsfaktor Schmierstoffbedarf und Kühlung Massnahmen zur Reibleistungsreduzierung Auslegungssoftware für Axialgleitlager Berechnung von Lagern mit starren Segmenten nach DIN Berechnung von Lagern mit Kippsegmenten nach DIN Kühlung durch Konvektion oder Schmierstoff Gestaltung und Optimierung von Gleitlagern Gestaltung des Gleitraums Berücksichtigung elastischer Lagerverformung Wirkung von Einlaufvorgängen Auswahl der Lagermaterialien Schmierstoffversorgung Reibleistungsfokussierte Optimierung 4 / 5

5 Analyse von Gleitlagerschäden Strukturierung von Gleitlagerschäden Terminologie der Schadensbilder Der Weg vom Schadensbild zur Schadensursache Praxistipps für Konstruktion, Montage und Betrieb Fettgeschmierte Radialgleitlager Einsatzgebiete und -grenzen Hydrodynamische Tragfähigkeit Schmierstoffbedarf, Nachschmierfristen und -mengen Verlustleistung Fettauswahl und konstruktive Besonderheiten Hydrostatische Lager und Anfahrhilfen Wirkprinzip Dimensionierung, Tragfähigkeit, Steifigkeit Öldruck, Ölbedarf und Öldrosselung Ölversorgungssysteme Besonderheiten der Gestaltung Lagersteifigkeiten für Radialgleitlager Bestimmung der Lagersteifigkeiten Berücksichtigung der Lagersteifigkeiten der Gleitlager in der Wellenberechnung (nur senkrechter Kraftangriff) Iteration der exakten Kraftrichtung und den Lagersteifigkeiten in KISSsys GPK-Modell mit Gleitlagern 5 / 5