Schwingungsanalyse in der Antriebstechnik

ISBN-13: 9783642626388 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 258 str.

Hans-Jurgen Weidemann

Opis

Die Dynamik von Antriebsstrangen bildet einen Forschungsschwerpunkt des Maschinen- und Anlagenbaus in Deutschland. Viele Dissertationen und Habilitationen aus den letzten drei Jahrzehnten behandeln die nummerische Berechnung und die Regelung von Schwingungen in Rotoren und Antriebsstrangen verschiedenster Art. Das Buch fasst einige der Arbeiten, Messungen und Rechnungen zusammen. Es wendet sich an berechnende Ingenieure, Assistenten und Studenten, und versucht anhand der ausgewahlten Komponenten und Beispiele die Vielfalt des Themas von der Theorie uber Berechnung und Nummerik bis zur Messung und Diagnose von Schwingungen darzustellen."

Spis treści

1. Einleitung.- 2. Berechnung von Schwingungen.- 2.1 Methodik.- 2.2 Dynamik starrer und elastischer Bauteile.- 2.2.1 Grundlagen.- 2.2.2 Starre Einzelkörper.- 2.2.3 Elastische Körper.- 2.3 Bewegungsgleichungen für Räder und Wellen.- 2.3.1 Räder.- 2.3.2 Wellen.- 2.4 Spline-Ansatz für elastische Wellen.- 2.4.1 B-Splines zweiter Ordnung.- 2.4.2 B-Splines dritter Ordnung.- 2.4.3 Spezielle B-Splines.- 2.4.4 Vergabesystematik.- 2.5 Lagerungen für Rotoren.- 2.5.1 Wälzlagerungen.- 2.5.2 Gleitlagerungen.- 2.5.3 Luftlager.- 2.6 Koppelelemente in rotierenden Maschinen.- 2.6.1 Verzahnungen.- 2.6.2 Planetensätze.- 2.6.3 Riementriebe.- 2.6.4 Schrumpfsitze.- 2.6.5 Kupplungen.- 2.6.6 Arbeitszylinder in Hubkolbenmotoren.- 2.6.7 Nockentriebe.- 2.6.8 Modellierung von Randbedingungen.- 2.7 Nummerische Integration.- 2.7.1 Übersicht.- 2.7.2 Einteilung der Verfahren.- 2.7.3 Stabilität.- 2.7.4 Schrittweitensteuerung.- 2.7.5 Schaltpunktsuche.- 2.8 Programmierung der Bewegungsgleichungen.- 2.8.1 Datenstrukturen.- 2.8.2 Körper und Koppelelemente.- 3. Überwachung von Schwingungen.- 3.1 Entstehung von Schwingungen.- 3.1.1 Klassifizierung der Mechanismen.- 3.1.2 Anregungsmechanismen in rotierenden Maschinen.- 3.2 Methodik der Schwingungsdiagnose.- 3.2.1 Überwachungsgrößen.- 3.2.2 Standards und Normierungen.- 3.2.3 Messverfahren und -größen.- 3.2.4 Sensorik für Schwingungsanalysen.- 3.2.5 Überwachungsmethoden.- 3.2.6 Darstellungsmethoden.- 3.3 Überwachungssysteme in großen Industrieanlagen.- 3.3.1 Systemübersicht.- 3.3.2 Datenfluss und Systemarchitektur.- 3.3.3 Analysemodule.- 4. Beispiele.- 4.1 Schiffsdieselmotor, 12 Zylinder.- 4.1.1 Modellierung des Schiffsdiesels.- 4.1.2 Torsionsschwingungen in der Kurbelwelle.- 4.1.3 Zahnhämmern im Rädertrieb des Dieselmotors.- 4.2 Luftgelagerte Kleinturbine.- 4.2.1 Aufgabenstellung.- 4.2.2 Mechanisches Ersatzmodell.- 4.2.3 Dynamisches Verhalten, Messung und Rechnung.- 4.3 Kompaktplanetengetriebe.- 4.3.1 Modellbeschreibung.- 4.3.2 Zahnkräfte und Sonnenradschwingung.- Literatur.

Blurb

Die Dynamik von Antriebssträngen bildet einen Forschungsschwerpunkt des Maschinen- und Anlagenbaus in Deutschland. Viele Dissertationen und Habilitationen aus den letzten drei Jahrzehnten behandeln die nummerische Berechnung und die Regelung von Schwingungen in Rotoren und Antriebssträngen verschiedenster Art.

Das Buch fasst einige der Arbeiten, Messungen und Rechnungen zusammen. Es wendet sich an berechnende Ingenieure, Assistenten und Studenten, und versucht anhand der ausgewählten Komponenten und Beispiele die Vielfalt des Themas von der Theorie über Berechnung und Nummerik bis zur Messung und Diagnose von Schwingungen darzustellen.