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Publications in Scientific Journals:

L. Rinder, M. Grafinger:
"Verzahnungsgeometrie und möglicher Vorzeichenwechsel beim Drehmoment und Achsschub am Nebenrotor von Schraubenkompressoren";
Schraubenmaschinen, 7 (1999), 49 - 60.



English abstract:
For male rotor driven screw compressors it is very important to know about the graph of the torque at the female rotor just in the design phase. If the female rotor torque changes the sign during one revolution a rattling of the female rotor is actuated which causes higher acoustic emissions and material stress.

A universal disc model for the rotor-pair of screw compressors was created and loaded with the polytropic calculated or with a pregiven pressure in the tooth gaps. Therefore a computer program was developed which, depending on the male rotor rotation angle, calculates the tooth gap pressure from the tooth gap volume, loads the disc model with this pressure, superposes the rotor discs and the tooth gaps and calculates the bearing forces and the rotor torques.

The calculations with this program have shown that even very little change at the end face rotor geometry has a very high influence to the graph of the female rotor torque. Changes at the helicoid parameter donít have such a high influence to the rotor torque. The axial bearing forces are mainly caused by the pressure to the rotor end faces, only a little component comes from the helicoid. The risk of sign changes at the female rotor axial force is not as high as at the rotor torque.

German abstract:
Bei Schraubenkompressoren mit Antrieb am Hauptrotor (abgekürzt HR) ist eine Beurteilung des Drehmomentenverlaufes am Nebenrotor (abgekürzt NR) bereits in der Entwurfsphase besonders wichtig. Wenn das NR-Drehmoment im Laufe einer Umdrehung das Vorzeichen wechselt, so entsteht ein unerwünschtes Klappern des Nebenrotors, was zu einer erhöhten Lärmentwicklung und Materialbelastung führen kann.

Es wurde ein allgemeines Scheibenmodell für das Läuferpaar von Schraubenkompressoren aufgestellt und dieses mit dem polytrop errechneten oder einem vorgegebenen Druck in den Zahnlücken belastet. Dazu wurde ein Computerprogramm entwickelt, welches in Abhängigkeit des HR-Drehwinkels aus dem Zahnlückenvolumen den Druck in den Zahnlücken errechnet, das Scheibenmodell mit diesem Druck beaufschlagt, die Scheiben und Zahnlücken einander überlagert und daraus die Auflagerkräfte und Rotordrehmomente errechnet.

Die Berechnungen mit diesem Programm haben gezeigt, dass bereits sehr geringe Änderungen in der Stirngeometrie der Läufer einen sehr großen Einfluss auf den Verlauf des Drehmomentes am NR haben. Änderungen am Verschraubungsparameter wirken sich nicht so stark auf das NR-Moment aus. Die Axialkräfte entstehen hauptsächlich durch den Druck auf die Läuferstirnflächen und werden nur zu einem geringen Teil von der Verschraubung verursacht. Die Gefahr eines Vorzeichenwechsels bei der Axialkraft am NR ist demnach nicht so groß wie beim Drehmoment.

Created from the Publication Database of the Vienna University of Technology.