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Simulation von hydrodynamischen Gleitlagern mit Tribo-X inside ANSYS

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​Mit Tribo-X inside ANSYS haben CADFEM und das IMK Magdeburg gemeinsam eine Lösung entwickelt, die die Berechnung von hydrodynamischen Radialgleitlagern komfortabel und zeiteffizient innerhalb von ANSYS Workbench erlaubt. Die Berechnung basiert dabei auf einer erweiterten Form der Reynoldschen Differentialgleichung, welche sich zur Beschreibung der Spaltströmung im Gleitlager etabliert hat. Neben der Analyse der reinen Hydrodynamik (HD) ist es zudem möglich auch den Einfluss der Lagerumgebung zu berücksichtigen, was auch als EHD (Elasto-Hydrodynamik) bezeichnet wird. Damit ist es möglich, das Gleitlager in einem frühen Entwicklungsstadium so zu dimensionieren, dass das geforderte Betriebsverhalten eingehalten werden kann z.B. die Mindesttragfähigkeit oder die minimale Schmierspalthöhe. Schäden am Gleitlager lassen sich damit frühzeitig vermeiden. Dies führt nicht nur zu einem besseren Verständnis für das Gleitlager sondern ermöglicht auch die gezielte Optimierung des Lagers für den spezifischen Anwendungsfall.

ZIELGRUPPE

Dieses Seminar richtet sich an Berechnungsingenieure und Konstrukteure, die im Rahmen ihrer Produktentwicklung die Aufgabe haben, hydrodynamische Radialgleitlager auszulegen bzw. die drehzahlabhängigen Lagerkoeffizienten für die Beurteilung des Schwingungsverhaltens von Rotoren zu bestimmen.

IHR NUTZEN

​In diesem Seminar erlernen Sie anhand von praktischen Aufgaben zu typischen Gleitlageranwendungen den Umgang mit Tribo-X inside ANSYS. Neben der Gleitlagertechnologie und der Softwarebedienung erhalten Sie einen Einblick, welche Eigenschaften maßgeblich das Betriebsverhalten des Lagers beeinflussen.

Agenda

M1: Technologie und theoretische Hintergründe von hydrodynamischen Gleitlagern

  • ​Was unterscheidet Gleitlager von anderen Lagertypen?
  • Tribologie und Gleitlager: Reibung, Schmierung, Verschleiss
  • Charakteristik hydrodynamischer Radialgleitlager
  • Reibung zwischen Festkörpern, Flüssigkeitsreibung und Mischreibung (Stribeck-Kurve)
  • Schmierstoffe und ihre Eigenschaften
  • Einfluss von Gleitlagern auf das Schwingungsverhalten von Rotoren
  • Numerische Lösungsverfahren zur Beschreibung der Schmierfilmausbildung

M2: Gleitlageranalyse mit Tribo-X inside ANSYS

  • ​Vorbereitung der CAD Geometrie von Welle und Lager
  • Hinweise zur Vernetzung in Mechanical
  • Automatische Erkennung der Spaltgeometrie
  • Definition der Eigenschaften des Schmierstoffs sowie der Art der Schmierstoffzufuhr
  • Aufbringung der Betriebslasten und Festlegung des Drehzahlbereichs
  • Möglichkeiten zur Steuerung des Gleitlagersolvers
  • Postprocessing: Möglichkeiten zur Ergebnisauswertung
  • Berücksichtigung der Kavitation
  • Turbulenz im Schmierspalt
  • Messung und Simulation: Bekannte Wellenlage – Lagersteifigkeit?
  • Übung: Ermittlung der minimalen Schmierspalthöhe im Gleitlager für einen vorgegebenen Betriebszustand

M3: Berücksichtigung der Lagerumgebung in der EHD Analyse

  • ​Unterscheidung zwischen Hydrodynamik und Elasto-Hydrodynamik
  • Einfluss elastischer Deformationen auf den Schmierspalt
  • Bedeutung des Lagergeometrie und der Werkstoffwahl
  • Hinweise zur Vernetzung der Lagerumgebung
  • Praktische Tipps zur Vermeidung von Gleitlagerschäden
  • Einfluss der Wellenschiefstellung
  • Übung: Ermittlung des EHD Einfluss verschiedener Lagerkonstruktionen

M4: Parameterstudie und Optimierung von Gleitlagern

  • Vorgehensweise zur Durchführung einer Parameterstudie für die Gleitlageranalyse mit Tribo-X inside ANSYS
  • Parametrische Berechnung von Designvarianten mit dem ANSYS DesignXplorer
  • Übung: Sensitivitätsanalyse zur Bestimmung des Einflusses der verschiedenden Input-Parameter
  • Ausblick: Optimierung des Gleitlagers hinsichtlich der statischen Eigenschaften

TEILNEHMERHINWEIS

​Damit Sie die Theorie auch in die Praxis umsetzen können haben Sie die Möglichkeit nach Seminarende eine Trainingslizenz für "Tribo-X inside ANSYS" für 3 Monate zu bekommen. Sprechen Sie uns gerne dazu an.

ERGÄNZENDE VERANSTALTUNGEN