Fanglager mit veränderbaren Parametern

Bei schnelllaufenden, überkritisch betriebenen Rotoren treten bei der Fahrt durch die Resonanzzonen häufig große Rotorausbiegungen auf. Zur Begrenzung dieser Rotorausbiegungen, aber auch als Sicherheitseinrichtung im Fall des Versagens von aktiven oder passiven Beruhigungsmaßnahmen sowie bei kurzzeitigen Rotorausbiegungen durch unvorhergesehene Störungen, können Fanglager eingesetzt werden. Ein Fanglager ist ein zusätzliches Lager, das im normalen Betriebszustand bei kleiner Rotorausbiegung durch einen Spalt vom Rotor getrennt und damit wirkungslos ist. Überschreitet die Rotorausbiegung aber den Fanglagerspalt, legt sich der Rotor an das Fanglager an. Die Kontaktkraft vom Fanglager auf den Rotor soll die Rotorausbiegung begrenzen. In dieser Arbeit wird die Dynamik des Rotors untersucht, während der Spalt oder die Reibung zwischen Rotor und Fanglager verstellt wird. Ziel beider Verstellmöglichkeiten ist es, Rotor und Fanglager in unkritischen Drehzahlbereichen voneinander zu trennen, damit der Rotor ohne Kontakt mit kleineren Amplituden weiterlaufen kann. Weiterhin wird neben der drehsynchronen unwuchterzwungenen Schwingung der Einfluss der Spaltverstellung auf den Backward Whirl diskutiert. Analytische und numerische Untersuchungen werden gezeigt und mit experimentelle Studien untermauert.

High-speed, supercritical rotors often experience significant rotor bending when moving through resonance zones. Auxiliary bearings can be installed to limit rotor bending and to serve as an added safety measure in the event of a failure of active or passive calming measures or short-term rotor bending due to unforeseen disturbances. An auxiliary bearing is a supplemental bearing that is separated from the rotor by a gap and therefore inoperative when minor rotor bending occurs under normal operating conditions. However, if the rotor bending exceeds the auxiliary bearing gap, the rotor then comes into contact with the auxiliary bearing. The force of the auxiliary bearing's contact with the rotor is meant to limit rotor bending.