Seminar

Grundlagen Rotordynamik

mit Teilnahmebescheinigung

Grundlagenwissen zur Rotordynamik

Durch das Seminar erlangen Sie breite Grundlagenkenntnisse auf dem Gebiet der Rotordynamik. Sie lernen, komplexe Rotoren für die Berechnung in ein rotordynamisches Modell zu überführen. Zudem wird an Praxisbeispielen gezeigt, wie ein System auf Störungen wie z.B. Unwucht oder Fluidkräfte von außen reagiert. Die Interpretation von Berechnungsergebnissen und Diagrammen bilden einen Schwerpunkt des Seminars. Zusätzlich werden Schwingungsphänomene wie Instabilitäten anhand von realen Betriebsmesswerten vorgestellt und diskutiert.

Die Rotordynamik stellt eine zentrale Schlüsseldisziplin bei der Auslegung komplexer Turbomaschinen wie Verdichtern, Turbinen, Generatoren und Pumpen dar. Nur die exakte Kenntnis rotordynamischer Eigenschaften ermöglicht gleichzeitig höchste Leistungsdichten und einen breiten Betriebsbereich bei gutmütigem Betriebsverhalten.

Ist eine „kritische“ Drehzahl der Maschine gefährlich? Wann ist eine Resonanz kritisch? Kann jede Eigenfrequenz auch angeregt werden? Welches Lager hat die „besten“ Eigenschaften? Welches sind die effektivsten Stellschrauben zur Beeinflussung der Systemeigenschaften? Dies sind nur einige der häufig gestellten und wiederkehrenden Fragen, die Sie nach dem Seminar für sich beantworten können.

Top Themen

  • Wichtiges Grundlagenwissen zu Lagersysteme und deren Eigenschaften
  • Hintergrundinformationen zu Resonanz und Dämpfung
  • Bedeutung von Eigenformen und –frequenzen
  • Lateralanalyse und Torsionsanalyse in der Praxis
  • Maßnahmen zur Behebung von Instabilitäten

Programm

Diese Inhalte behandelt das Seminar "Grundlagen der Rotordynamik" im Einzelnen:

Programm als PDF herunterladen

Programmablauf

Das schwingfähige System

  • Theoretische Grundlagen der Schwingungstechnik
  • Die Bewegungsgleichung
  • Bedeutung der Therme
  • Systemantwort in Frequenz und Amplitude
  • Was ist Resonanz und ist Resonanz kritisch?
  • Welchen Einfluss hat die Dämpfung?

Das rotordynamische Modell

  • Geometrie des Rotors
  • Welchen Einfluss hat der Werkstoff?
  • Wie wird die Welle gelagert?
  • Die statische Biegelinie – ja, jede Welle „hängt“ durch!
  • Einfluss der äußeren Abstützung

Lagersysteme und deren Eigenschaften

  • Gleitlager: Grundlagen, Typen, Eigenschaften
  • Wälzlager: Grundlagen, Typen, Eigenschaften
  • Steifigkeit und Dämpfung

Lateralanalyse

  • Bedeutung von Eigenformen und -frequenzen
  • Die Critical-Speed-Map
  • Einfluss der Lagersteifigkeit
  • „Einordnung“ des Systems
  • Das Campbell-Diagramm
  • Verlauf der Eigenmoden
  • Mögliche Resonanzstellen
  • Resonanzabstand
  • Anregung durch Unwucht
  • Bewertung von Ergebnissen
  • Amplitudenverlauf/Verstärkungsfunktion/Resonanzabstand

Störgrößen der Rotordynamik

  • Unwucht: Wuchtgüte/Lagerkräfte/Betriebswuchten
  • Zusätzliche Kräfte (Fluidkräfte oder Verzahnungskräfte)
    auf das System
  • Toleranzen in der Fertigung↓

Schwingungsphänomene im Betrieb

  • Drehfrequente Schwingungen
  • Subsynchrone Schwingungen
  • Instabilitäten

Thermische Instabilität

  • Hot-Spot – was ist das?
  • Grundlagen des Phänomens
  • Entstehung/Unterkritischer Lauf/Überkritischer Lauf
  • Konkrete Maßnahmen zur Behebung
  • Veränderung des Designs

Torsionsanalyse

  • Grundlagen und Bedeutung der Torsionsanalyse am Beispiel eines Turbosatzes
  • Modellbildung eines 3-Massen-Schwingers
  • Bewertung von Ergebnissen
  • Campbell Diagramm
  • Drehzahlharmonische und Netzfrequenz
  • Resonanzabstand

Zielgruppe

Ingenieure und Fachkräfte aus:

  • Entwicklung, Konstruktion, Projektierung
  • Berechnung, Versuch, Simulation
  • Mess- und Prüftechnik
  • Produktion und Qualitätssicherung
  • Betrieb und Instandhaltung

Ihr Seminarleiter

Dipl.-Ing. Philipp Lücke, Ingenieurbüro Philipp Lücke – Turbomaschinen & Kraftwerkstechnik, Paderborn

Herr Dipl.-Ing. Philipp Lücke studierte an der RWTH Aachen Maschinenbau mit der Fachrichtung Turbomaschinen und Strahlantriebe. Die Basis für seine Expertise auf dem Gebiet der Rotordynamik konnte er während der Auslegung und Berechnung komplexer Antriebsdampfturbinen bei der SIEMENS Energy AG, Duisburg legen. Nach acht Jahren Berufserfahrung im Dampfturbinenbau entschied er sich 2015 für den Schritt in die Selbstständigkeit. Als unabhängiger Experte im Bereich der Turbomaschinen sowie der Kraftwerkstechnik unterstützt er heute Entwicklungsabteilungen, Hersteller und Betreiber mit seinem Know-How. Rotordynamische Berechnungen zählen dabei genauso zu seinen Aufgaben wie disziplinübergreifendes Troubleshooting. Er leitet zudem Schulungen und hat an der Fachhochschule Bielefeld das Fach Kraft- und Arbeitsmaschinen gelehrt.

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Veranstaltungsnummer: 02SE067

Grundlagen Rotordynamik

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