4.3 Lager mit unrunder Welle bei konstanter Belastung
Bild 7 zeigt den Druckverlauf und die Ölverteilung in der Lagermitte zu zwei ausgewählten Zeitpunkten eines Lagers mit der Breite B=0,5 und unrunder Welle. Die Welle ist "dreieckig" mit einer Abweichung von der ideal runden Form von nur 20% der mittleren Spaltdicke. Diese Art der Unrundheit stellt übrigens den Fall dar, wo allein durch Dickenmessung der Welle die Unrundheit nicht feststellbar ist.
Bild 7: Druckverlauf P(X) und Ölverteilung FH(X) in Lagermitte nach 1,34 Umdrehungen (links) bzw. 1,46 Umdrehungen (rechts) (Animation)
Obwohl die Lagerbelastung mit So=2 konstant ist, ist die Druckentwicklung im Schmierspalt instationär und es entwickelt sich eine Verlagerungsbahn gemäß Bild 8, rechts, die pro Umdrehung drei mal durchlaufen wird.
Bild 8: Verlagerungsbahn (rechts) trotz stationärer Belastung (links) beim Lager mit unrunder Welle (Animation)
Bei diesem Beispiel treten Zustände auf, wo die Berechnung des Druckverlaufs zur Instabilität neigt. Das ist dann der Fall, wenn sich der Druckberg plötzlich teilt und sich dazwischen kurzeitig ein kleines Unterdruckgebiet bildet. Dem kann abgeholfen werden, indem der Gitterabstand DX und/oder die Zeitschrittweite DT verringert wird. Prinzipiell kann die Anfälligkeit der Berechnung gegen numerische Instabilitäten bei der Anwendung der erweiterten Schmiertheorie durch Verwendung einer großen Mischungskonstanten C verringert werden, weil dadurch die berechneten Druckverläufe runder werden.
Bild 9: Schmierfilmdruck P, Spaltgeometrie H und Ölverteilung FH im abgewickelten Schmierspalt nach 1,46 Umdrehungen (Animation)
Bild 9 zeigt die Verhältnisse im abgewickelten Schmierspalt zu einem Zeitpunkt, an dem der Druckberg geteilt ist.
Die Liste der Berechnungsparameter zum Beispiel finden Sie in Tafel 3.
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