Grundrahmenbelastung eines Aggregats

Seitenübersicht:

- Lagerbelastung durch Eigengewicht
- Lagerbelastung durch Kurzschlussmoment
- Maximale Lagerbelastung
- Dynamische Lagerbelastung
- Anzahl der Grundrahmenlagerelemente
- Lageranordnung der Grundrahmenlagerung
- Berechnungsprogramm - Belastung der Motor- und Generatorlagerung bei angeflanschten Generatoren
- Lagerbelastung bei asymmetrischer Krafteinleitung

Lagerbelastung durch Eigengewicht

Für die Auslegung des Fundaments für ein Stromaggregat, werden die Kräfte benötigt die von den Grundrahmenlagerelementen in das Fundament eingeleitet werden. Diese Berechnung ist nur für eine überschlägige Auslegung geeignet. Wird der Grundrahmen direkt auf dem Fundament aufgestellt (ohne Lagerelemente), ist als Anzahl der Lagerelemente 2 einzusetzen. Die Kraft je Längsträger ist durch die Auflagefläche eines Längsträgers zu dividieren, somit erhält man die Flächenbelastung des Fundaments.

F _G = Lagerbelastung durch Eigengewicht (N)
F _mG = Gewichtskraft (N)
n = Anzahl Lagerelemente (-) 

F _G = Lagerbelastung durch Eigengewicht (N)
F _mG = Gewichtskraft (N)
n = Anzahl Lagerelemente (-) 

Lagerbelastung durch Kurzschlussmoment

Das max. Kurzschlussmoment ist aus den technischen Unterlagen des Generators zu entnehmen. Bei der Belastung durch das Kurzschlussmoment ist zu berücksichtigen, dass diese Belastung abwechselnd mit 50 Hz auf beide Grundrahmenseiten wirkt und nach ca. 0,5 sec. abklingt.

F _MK = Lagerbelastung durch Kurzschlussmoment (N)
M _K = Kurzschlussmoment (Nm)
l = Abstand der Lagerelemente in Motorquerrichtung (m) 
n = Anzahl der Lagerelemente (-) 

F _MK = Lagerbelastung durch Kurzschlussmoment (N)
M _K = Kurzschlussmoment (Nm)
l = Abstand der Lagerelemente in Motorquerrichtung (m) 
n = Anzahl der Lagerelemente (-) 

Lagerbelastung

Maximale Lagerbelastung

F _max1 = Max. Druckbelastung (N)
F _max2 = Max. Zugbelastung (N)
F _G = Lagerbelastung durch Eigengewicht (N)
F _MK = Lagerbelastung durch Kurzschlussmoment (N)

F _max1 = Max. Druckbelastung (N)
F _max2 = Max. Zugbelastung (N)
F _G = Lagerbelastung durch Eigengewicht (N)
F _MK = Lagerbelastung durch Kurzschlußmoment (N)

Dynamische Lagerbelastung

Der Anteil der dynamischen Belastung, beträgt ca. 2 - 5% der statischen Belastung. Die Größenordnung ist Abhängig von der Aufstellungsform sowie der Lagerausführung.

F _dyn = Dynamische Belastung (N)
F _G = Lagerbelastung durch Eigengewicht (N)
x = prozentualer Anteil ca. 2-5% (0,02 - 0,05) der statischen Belastung 

F _dyn = Dynamische Belastung (N)
F _G = Lagerbelastung durch Eigengewicht (N)
x = prozentualer Anteil ca. 2-5% (0,02 - 0,05) der statischen Belastung 

Anzahl der Grundrahmenlagerelemente

n _x = Anzahl Lagerpunkte aufgerundet auf die nächste gerade Zahl (-)
F _G = Gesamtbelastung (N)
F _L = zul. Belastung eines Lagers (N)

n _x = Anzahl Lagerpunkte aufgerundet auf die nächste gerade Zahl (-)
F _G = Gesamtbelastung (N)
F _L = zul. Belastung eines Lagers (N)

Lageranordnung der Grundrahmenlagerung

Die Lagerpunkte der Grundrahmenlagerung sind so anzuordnen, dass alle Lager gleichmäßig einfedern. Dies wird erreicht wenn die Summe der Lagerabstände links und rechts vom Gesamtschwerpunkt gleich sind.

M _L = linksdrehende Momente um Aggregate-Schwerpunkt (Nm)
M _R = rechtsdrehende Momente um Aggregate-Schwerpunkt (Nm)
l _Li = Abstand der Lagerpunkte links vom Aggregate-Schwerpunkt (m)
l _Ri = Abstand der Lagerpunkte rechts vom Aggregate-Schwerpunkt (m)

M _L = linksdrehende Momente um Aggregate-Schwerpunkt (Nm)
M _R = rechtsdrehende Momente um Aggregate-Schwerpunkt (Nm)
l _Li = Abstand der Lagerpunkte links vom Aggregate-Schwerpunkt (m)
l _Ri = Abstand der Lagerpunkte rechts vom Aggregate-Schwerpunkt (m)

Berechnungsprogramm - Belastung der Motor- und Generatorlagerung bei angeflanschten Generatoren.

Bei Stromaggregaten mit starr angeflanschtem Generator, werden die Lagerelemente oftmals ungleichmäßig belastet. Durch den gegebenen Schwerpunkt und die Anordnung der Lagerpunkte, kommt es zu ungleichmäßiger Belastung. Um die Lagerelemente im zulässigen Bereich zu belasten, kann die die Lagerbelastung mit dem Berechnungsprogramm ermittelt werden.

Lagerbelastung bei asymmetrischer Krafteinleitung

Bei der Auslegung von Lagerelementen unter Maschinenfundamenten ist die Auflagerkraft an den Lagerelementen zu bestimmen. Mit dem Programm kann ein Lagersystem mit 4 Lagerpunkten (statisch unbestimmt) und asymmetrischem Kraftangriffspunkt berechnet werden. Folgende Annahmen sind zu berücksichtigen:
- Lagerpunkte sind symmetrisch angeordnet
- Lagerplatte ist steif
- Lagerelemente sind im Vergleich zur Lagerplatte um ein vielfaches weicher
- Belastung wirkt vertikal auf das Maschinenfundament

F   = Belastung (N)
XL   = Lagerabstand in X-Richtung (mm)
YL   = Lagerabstand in Y-Richtung (mm)
X   = Abstand der Belastung in X Richtung (mm)
Y   = Abstand der Belastung in Y Richtung (mm)
F _i = Lagerbelastung (N)

F   = Belastung (N)
XL   = Lagerabstand in X-Richtung (mm)
YL   = Lagerabstand in Y-Richtung (mm)
X   = Abstand der Belastung in X Richtung (mm)
Y   = Abstand der Belastung in Y Richtung (mm)
F _i = Lagerbelastung (N)