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Thema: Wellenlagerung Pendelrollenlager (1934 mal gelesen)
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Proll Mitglied
Beiträge: 10 Registriert: 07.04.2017
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erstellt am: 07. Apr. 2017 08:04 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hey Leute! Ich benötige etwas Hilfe, da ich nun seit längerem an diesem Problem festhänge. Ich möchte wie in der Zeichnung dargestellt eine Welle mit zwei Pendelrollenlagern lagern. Die Lagerung selber soll in der Simulation nicht dargestellt werden, da mich nur die Durchbiegung der Welle interessiert. Wenn ich auf einer Stirnseite eine Einspannung habe und auf der anderen eine Lagerunterstützung, selbstausrichtend (entspricht dem Pendelrollenlager) funktioniert die Berechnung (siehe Bild). Wähle ich auf beiden zylindrischen Flächen jedoch die Lagerunterstützung, selbstausrichtend, kommt bei der Berechnung eine Fehlermeldung (siehe Bild). Ich freue mich über jede Hilfe!!! Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
Beiträge: 3664 Registriert: 21.06.2001 "ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform ** CSWP 04/2011 ** ** CSWE 08/2011 **
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erstellt am: 07. Apr. 2017 08:26 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Proll
Ich schätze mal, ihm fehlt dann eine Lagerung in axialer Richtung und der Solver läuft in grosse Verschiebungen in diese Richtung. Wäre aber vielleicht ohnehin sinnvoller, nur die halbe Welle zu rechnen. Dann könntest Du dann die Schnittfläche in axialer Richtung lagern. Würde sonst schwieriger... Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5145 Registriert: 05.12.2005 SWX 2012
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erstellt am: 07. Apr. 2017 15:05 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Proll
Beim unteren Bild fehlt die axiale Fixierung. Deswegen ist die Rechnung mathematisch nicht lösbar. Symmetrisch ist das nur in Zeichenebene. Ein Pendlerollenlager soll sich ja mit der Wellenbiegung mitdrehen. Deswegen kann das so technisch nicht funktionieren. Die Welle ist rechts eingespannt. Das hält kein Lager aus. Da benötigt man mindesetens doppelte Kegelrollenlager. ------------------ Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Proll Mitglied
Beiträge: 10 Registriert: 07.04.2017
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erstellt am: 16. Mai. 2017 11:01 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Sorry für die späte Rückmeldung und vielen Dank für eure Antworten!Das mit der axialen Festlegung funktioniert. Habe das eigentliche Problem allerdings nur vereinfacht dargestellt, also im eigentlichen Problem sind die Lager nicht symmetrisch angeordnet und die Last greift ganz rechts in radialer Richtung an, also nach unten(siehe Bild). Wo setze ich die Welle nun schlauerweise axial fest? In Wirklichkeit ist das rechte Lager das Festlager. Wenn ich nun die rechte Stirnfläche auswähle, gegen die der Lagerinnenring anschlägt und diese axial festlege, dann hebe ich damit wiederum die Selbstausrichtung des Pendelrollenlagers auf...Hat jemand eine schlaue Idee? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5145 Registriert: 05.12.2005 SWX 2012
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erstellt am: 16. Mai. 2017 14:57 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Proll
Hallo, wenn das Pendelrollenlager das Festlager ist, dann solltest Du die Welle auch da axial fixieren. Ich fand diese Lösung. Mittenrein ein rundes Loch und da ein fixiertes Scharnier. Das bezweckt genau was Du willst. Statisch hat die Bohrung kaum Einfluss. Achse oder Trennlinie funktioniert hier nicht. Auch Lagereinspannung geht heir nicht. ------------------ Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Strandman Mitglied
Beiträge: 49 Registriert: 04.07.2014
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erstellt am: 17. Mai. 2017 15:12 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Proll
Moin, eine weitere Möglichkeit ist folgende: Bilde das "Innenleben des Lagers nach (s. Bild.). Dann kann die äußere "Kugelfläche" mit dem Befehl Auf Kugelfläche die realen Bewegungen mit abbilden. Den Dummy habe ich starr gemacht. Den axialen Anschlag habe ich mit Kontaktsätzen auf die Seitenfläche des Dummies realisiert. Die Berechnungsdauer steigt zu dem zuvor genannten Lösungsansatz. Ich finde die Modelldarstellung jedoch gegenüber dem Kunden besser zu erklären. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5145 Registriert: 05.12.2005 SWX 2012
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erstellt am: 17. Mai. 2017 16:02 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Proll
Für Präsentationszwecke ist das sicher gut. Aber auch könnte man nur die Hälfte rechnen, dann ist es übersichtlicher. Aber ich würde zuerst mal ein Einzelteil rechnen. ------------------ Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Proll Mitglied
Beiträge: 10 Registriert: 07.04.2017
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erstellt am: 18. Mai. 2017 10:11 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Vielen Dank für die schnellen Antworten! Ich habe jetzt Strandsman's Ansatz gewählt, ist schöner anzuschauen! Ich bin mit den Kontaktsätzen noch nicht ganz so vertraut, die Berechnung scheint richtige Ergebnisse zu liefern, wollte aber nochmal eure Meinung einholen. Es wird ja automatisch in der Baugruppe zwischen den Lagern und der Welle "globaler kontakt" verbunden erstellt, was ja nicht der Realität entspricht. Habe nun die Kontaktsätze "keine Penetration" erstellt für die beiden Wellenschultern, gegen die die Lager drücken und für die Mantelfläche zwischen dem linken kleineren Lager und der Welle. Für die Mantelfläche zwischen dem rechten Lager und Welle habe ich "Verbunden" gewählt, da das Lager auf die Welle gepresst wurde. Ist das korrekt so? "Den axialen Anschlag habe ich mit Kontaktsätzen auf die Seitenfläche des Dummies realisiert." Hast du dafür den Kontaktsatz keine Penetrierung zwischen Lager und Welle gewählt? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Strandman Mitglied
Beiträge: 49 Registriert: 04.07.2014
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erstellt am: 18. Mai. 2017 16:05 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Proll
Moin, Ich habe beim Festlager als Kontaktsatz verbunden (mit Dummy) gewählt. Dadurch ist die axiale Lagerung gegeben. Am Loslager habe ich den Kontaktsatz keine Penetration zwischen den beiden zyl. Flächen gewählt. Es sind aber auch andere Lagerungen möglich, kommt darauf an, was du abbilden/berechnen möchtest. Ich hatte einen drehenden Druckbehälter, der auf 250°C aufgeheizt wurde. Ich habe dabei nur die Anbindepkte zum Behälter sowie die Durchbiegung in den verschiedenen Stellungen des Apparates nachgewiesen. Berechnung wurde vom TÜV validiert. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Proll Mitglied
Beiträge: 10 Registriert: 07.04.2017
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erstellt am: 19. Mai. 2017 10:00 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Vielen Dank Strandman! habe jetzt doch die andere Lösung gewählt, da bei einer komplexeren Welle die Rechenzeit ne Ewigkeit dauert (wegen der Kontaktbedingungen?). Auf jeden Fall haut alles hin, vielen Dank Leute! Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Strandman Mitglied
Beiträge: 49 Registriert: 04.07.2014
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erstellt am: 19. Mai. 2017 10:38 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Proll
Morgen Proll, natürlich steigt die Berechnungsdauer deutlich an, vor allem, wenn Kontaktsätze und virtuelle Verbindungen definiert sind. Ich würde auch immer versuchen, das Problem im Einzelteil zu lösen. Doch ist dies manchmal nicht möglich, oder meine Lagerungen des Modells führen zu Diskussionsbedarf mit dem Kunden bzw. Prüfer. In der Dokumentation deiner Berechnung würde ich die Bohrung genau beschreiben und erklären, warum diese keinen Einfluss auf das Ergebnis hat (Spannungsbewertung und evtl. Verformung). Im Anhang einmal die Netzdetails meiner Berechnung. Die Vernetzungsdauer von 1,5h ist recht hoch. Die Wellen haben einen Durchmesser von ca. 0,7m, Abstand zwischen den beiden Wellen ca. 6,0m. Die Berechnungsdauer des Modells beträgt ebenfalls 1,5h. Falls die Berechnungsdauer deines Modells (ich gehe davon aus, dass es deutlich weniger Knoten aufweist) größer ist, würde ich die Randbedingungen nochmals abklopfen. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Proll Mitglied
Beiträge: 10 Registriert: 07.04.2017
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erstellt am: 19. Mai. 2017 14:29 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Alles klar, also nur da Kontaktsätze, wo sinnvoll So ich steh jetzt vor einem neuem Problem...selbe Welle, nur in einer Baugruppe. Es sind nur die Spannungen an einer kleinen Fläche in der Trommel von Interesse. Dieser Bereich, sowie etwas darüber hinaus sind mit 0,5mm Elementen fein vernetzt (siehe Anhang). Der Innenbereich der Trommel ist mit 4mm Elementen vernetzt und der Rest global mit 8mm Elementen. Beim Vernetzen erhielt ich keine Fehlermeldung, jedoch bei der Berechnung...(siehe Anhang). Bei einer gröberen Vernetzung gab es keine Berechnungsprobleme, habt ihr eine Idee wie ich das ganze besser vernetzen könnte? Für den kleinen Bereich sollen die Spannungen berechnet werden, welche später mit Dehnungsmessstreifen abgeglichen werden sollen. Schon mal vielen Dank! Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Strandman Mitglied
Beiträge: 49 Registriert: 04.07.2014
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erstellt am: 19. Mai. 2017 14:58 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Proll
Moin, ich habe mir die Screenshots mal angeschaut, steige aber nicht ganz durch. Was hast du genau definiert? Die grünen, pinken und blauen Pfeile stellen welche Belastung oder Lagerung dar? Kann sich das Modell hier noch realistisch biegen? Du hast jetzt alles als Baugruppe modelliert, falls die Teile verschweißt werden, kannst du dir ein FEM-Einzelteilmodell erstellen und in diesem rechnen. Die Vernetzung ist sehr fein, ist dies überhaupt notwendig? Die Verformung und/oder Spannung anhand der Netzgröße einzustellen ist nicht zulässig. Ich würde die Elementgröße min. WD/2 einstellen. Bei der Vernetzung gibt es noch die Möglichkeit Automatischer Übergang, diesen evtl. aktivieren. Die Empfehlung zur Netzsteuerung ohne die Abmessungen zu kennen ist schwierig, könnte aber in deinem Fall sinnvoll sein.
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N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5145 Registriert: 05.12.2005 SWX 2012
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erstellt am: 19. Mai. 2017 21:12 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Proll
Das Ding ist sehr groß. Das heißt zuviele Elemente. Früher war da die "Bandbreite " künstlich beschränkt. Wenn die dreieckige Matrix nicht mehr in den Arbeitsspeicher paßt, ist Feierabend oder es dauert sehr lange. Ob das immer noch der Fall ist weiß ich auch nicht. Ich würde auch als Einzelteil rechnen wenn irgendwie möglich. ------------------ Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Proll Mitglied
Beiträge: 10 Registriert: 07.04.2017
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erstellt am: 22. Mai. 2017 09:35 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Also die grünen Pfeile sind alles symmetriebedingungen an der Schnittfläche, die über die gesamte Baugruppe geht. Die pinken Pfeile links stellen die Belastung dar und rechts die blauen die Lagereinspannung, sowie die grünen Pfeile in der Bohrung das fixierte Scharnier (wie vorher bei der wellenlagerung besprochen). Zur Orientierung, der Trommel-innendurchmesser ist 300mm. Kann die Welle, dessen Spannung für mich uninteressant ist noch grober als 8mm vernetzt werden? Was ist WD für eine größe? Und wie soll ich die Trommel als Einzelteil modellieren? Hab mal nur die Trommel genommen und so getan als wäre sie eingespannt an der stelle wo die Welle sitzt, aber glaube damit kriege ich ein anderes Ergebnis. Also komme ich doch gar nicht drum herum die komplette Baugruppe mit abzubilden oder liege ich falsch? Und mich interessiert wie gesagt nur der Bereich mit der 0,5 mm vernetzung. Ich war mir nur nicht sicher, ob ich durch eine zu grobe Vernetzung der anderen Teile falsche Ergebnisse krieg (kenne mich mit dem noch nicht so gut aus). Und die lange rechendauer (solange es nicht über 5stunden geht) stört mich nicht, Hauptsache es kommt ein richtiges Ergebnis raus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Strandman Mitglied
Beiträge: 49 Registriert: 04.07.2014
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erstellt am: 22. Mai. 2017 11:32 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Proll
Morgen, WD ist als Abkürzung für Wanddicke gemeint. Kannst du das Modell evtl. hier hochladen, müsste man sich mal genauer anschauen. Auf den Bildern und nach deiner Beschreibung ist vlt. eine ganz andere Berechnungsmethode zielführender. Es gibt in Solid die 2D-Vereinfachung. Dadurch könnte man sehr fein Vernetzen bei sehr geringer Berechnungsdauer im Verhältnis zur 3D-Berechnung. 300mm ist ja kein sehr großes Modell und sollte deutlich schneller Berechnen. Falls du das Modell nicht einstellen kannst/willst, könntest du noch einen Screenshot mit deinen Netzdaten (Knotenanzahl, ...) einstellen? Findest du unter RMT und Netzdetails. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Proll Mitglied
Beiträge: 10 Registriert: 07.04.2017
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erstellt am: 29. Mai. 2017 21:09 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hey sorry für die späte Antwort, habe das Modell nochmal abgeändert, also die Geometrien etwas vereinfacht, also das Vernetzen funktioniert, nur bei bestimmten Elementgrößen bricht am Ende die Berechnung ab... Da sich bei weiterer Netzverfeinerung am Ergebnis für die beiden Sensoren der Dehnungsmesstreifen mit glaube 2 N/mm² und 9 N/mm² nichts mehr tut, denke ich dass das Netz fein genug ist. Mein großes Problem ist nur, dass die Sensoren der beiden gegenüberliegenen Dehnungsmessstreifen nicht betragsmäßig gleich große Spannungen liefern, was ich eigentlich erwartet hätte (Zug/Druckseite). Bei veränderter Lagerung(Einspannung der Trommel am kleineren Innendurchmesser) (habe gerade kein Bild parat, kommt morgen!) sind die Werte der beiden Sensoren/Dehnungsmessstreifen betragsmäßig gleich groß. Habe ich vllt falsche Kontaktbedingunen zur Wellen gesetzt? So zuletzt der Link zu den Dateien: https://www.dropbox.com/sh/oej5hcxsx94pzoj/AAAGf3UkT9o35R6sNFjlwawBa?dl=0Schon mal Danke für alles, habt mir ordentlich weitergeholfen!!! Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Proll Mitglied
Beiträge: 10 Registriert: 07.04.2017
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erstellt am: 01. Jun. 2017 16:11 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo, ich komme mal wieder nicht weiter... Ich möchte mir die Reaktionskräfte der im Bild dargestellten Pendelrollenlager anzeigen lassen. Wie besprochen habe ich Einspannung auf Kugelfläche gewählt. Zum Prüfen, ob die Simulation richtige Werte liefert, habe ich mir die Spannung an einem Punkt zwischen den zwei lagern anzeigen lassen. Diese stimmt mit der Handrechnung überein, somit ist die Lagerung korrekt. Wenn ich RK auf Ergebnisse und Ergebniskraft auflisten und Reaktionskraft die beiden Kugelflächen auswählen, sind alle Werte null...Wieso??? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5145 Registriert: 05.12.2005 SWX 2012
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erstellt am: 01. Jun. 2017 20:37 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Proll
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