Die Arbeit prsentiert Ergebnisse theoretischer und experimenteller Grundlagenuntersuchungen an ebenen rotationssymmetrischen Gaslagerelementen, die unmittelbar in einer Hochvakuumumgebung eingesetzt werden knnen. Ziel der Arbeit ist es, einen Beitrag zur Entwicklung hochvakuumtauglicher Gasfhrungen zu leisten. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf Dsenlagerelemente mit Mikroverteilerkanlen und porse Lagerelemente. In die Lagerelemente integrierte Dichtsysteme fhren das zur Ausbildung des tragenden Schmierfilmes bentigte und kontinuierlich einstrmende Gas nahezu vollstndig wieder ab. Durch die Absaugung des Gases findet im tragenden Gasfilm ein bergang von der Kontinuumsstrmung zur Molekularstrmung statt. Zur Dimensionierung der Lagerelemente wird ein einfaches numerisches Modell entwickelt, dass durch die Bercksichtigung dieses bergangs die Auslegung der Lagerelemente fr einen beliebigen Umgebungsdruck ermglicht. Auch zur Auslegung des Dichtsystems werden umfangreiche Berechnungswerkzeuge bereitgestellt. Es wird gezeigt, inwieweit sich die Charakteristiken beider Lagerelementarten durch das Dichtsystem und die Vakuumumgebung im Vergleich zum Einsatz unter Normalatmosphre verndern. In einer Gegenberstellung werden fr beide Lagerelementarten im Hochvakuum bei 10-7 mbar gute Trageigenschaften und sehr geringe Leckraten <0,3 lN/min nachgewiesen. Die theoretischen Ergebnisse werden dabei sehr gut durch die experimentellen Untersuchungen besttigt. Fr beide Lagerelementarten werden Mglichkeiten zur Optimierung der statischen Eigenschaften analysiert, die sich aus einer Modifikation der Drosselparameter bzw. durch den Einsatz spezieller Gase ergeben. Experimentell wird gezeigt, dass die an Normalatmosphre stabil arbeitenden Lagerelemente im Vakuum nach berschreiten einer Stabilittsgrenze zu selbsterregten Schwingungen neigen. Das Auftreten der Stabilittsgrenze wird theoretisch begrndet und der Einfluss verschiedener Faktoren auf die Stabilittsgrenze analysiert. Ebenso wird in experimentellen Untersuchungen die auf verschiedenen Materialien hervorgerufene Gasabgaberate bestimmt, die bei einer translatorischen Relativbewegung zwischen dem Lagerelement und dem eingesetzten Gegenpart auftritt. Mit der Arbeit gelingt es, die Einsatzmglichkeit von Gaslagerelementen unmittelbar in einer Hochvakuumumgebung erfolgreich nachzuweisen. Aus den Untersuchungsergebnissen werden Gestaltungsrichtlinien abgeleitet, die zu guten Trageigenschaften, niedrigen Leck- und Gasabgaberaten und einem stabilen Betriebsverhalten der Lagerelemente fhren.

Titel
Theoretische und experimentelle Untersuchungen an ebenen aerostatischen Gaslagerelementen unter Hochvakuumbedingungen
EAN
9783736924703
ISBN
978-3-7369-2470-3
Format
E-Book (pdf)
Herausgeber
Veröffentlichung
07.01.2008
Digitaler Kopierschutz
frei
Dateigrösse
2.34 MB
Anzahl Seiten
188
Jahr
2008
Untertitel
Deutsch