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4 Einige Demonstrationsbeispiele

Anhand einiger Demonstrationsbeispiele soll nun die Leistungsfähigkeit des Programms gezeigt werden. Drei der vier Beispiele wurden mit der erweiterten Reynoldsschen Differentialgleichung berechnet. Dadurch kann auch die Verteilung des Öls im Schmierspalt gezeigt werden. Es ist aber eine Anlaufrechnung erforderlich. Auch wenn der zu berechnende Zustand des Lagers in allen Punkten stationär ist.

Zu den nachfolgenden Abbildungen können Animationen des zeitlichen Ablaufs aufgerufen werden.

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4.1 Lager mit zwei Schmierlöchern und umlaufender Last konstanter Größe

Für ein Lager mit der relativen Lagerbreite B=0,5 und zwei seitlichen Schmierlöchern wurden bei konstanter umlaufender Belastung So=2 und stillstehender Welle Ω=0 (Bild 2 linkes Diagramm) die Verlagerungsbahn E1(T), E1(T) bzw. E(T), XSo(T) (Bild 2, rechtes Diagramm) mit Hilfe der erweiterten Reynoldsschen Differentialgleichung berechnet. In der Darstellung der Verlagerungsbahn sind auch die Werte der notwendigen Anlaufrechnung dargestellt. In diesem Beispiel ist nach weniger als einem halben Umlauf der Belastung der geschlossene Verlagerungszyklus erreicht.

Bild 2: Lagerbelastung (links) und Verlagerungsbahn bei umlaufender Lagerbelastung (Animation)

Hier wird der Einfluss des Schmierlochs auf den Druckberg gezeigt, wenn dieser über das Schmierloch hinweggeht. (Bild 3 und Bild 4)

Bild 3: Druckverlauf P(X) und Ölverteilung FH(X) in Lagermitte nach 1,75 Lastumläufen (links) bzw. 2 Lastumläufen (rechts) (Animation)

Da die erweiterte Theorie auch die Verteilung des Öls im Schmierspalt liefert, kann außerdem beobachtet werden, wie im Unterdruckgebiet der Spalt durch das andere Schmierloch und vom Lagerrand her wieder aufgefüllt wird. Durch das Übereinanderlegen der Funktionen des Druckverlaufs P(X,Z), der Spalthöhe H(X,Z) und der lokalen Ölverteilung FH(X,Z) im Schmierspalt über die abgewickelte Schmierspaltfläche (Bild 4) werden die Verhältnisse im Spalt sehr anschaulich dargestellt.

Bild 4: Druckverlauf P, Spaltgeometrie H und Ölverteilung FH im abgewickelten Schmierspalt nach 1,75 Lastumläufen (Animation)

Das Volumen unter der Fläche FH(X,Z) repräsentiert die flüssige Phase des Schmiermittel-Gas-Gemischs im Schmierspalt, während das Volumen zwischen den Flächen H(X,Z) und FH(X,Z) die Gasphase repräsentiert. Im Bild 4 wird nur eine Hälfte des abgewickelten Schmierspalts dargestellt, wobei der dem Betrachter zugewandte Rand des Diagramms die Lagermitte darstellt.

Die Liste der Berechnungsparameter zum Beispiel finden Sie in Tafel 1.

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