CRITERII DE ALEGERE A LAGARELOR

Transkript

1 Forta [N] CRITERII DE ALEGERE A LAGARELOR Tip lagar Film fluid Rulment Cuzinet poros Lagar uscat Diametru arbore [mm] Turatia [rot/s] 1/ COMPARATIE RULMENTI/LAGARE CU ALUNECARE Rulmentii sunt superiori prin : Demaraj usor si frecare redusa in functionare Preiau atat forte radiale cat si axiale concomitent Nu prezinta instabilitati auto-excitate Gabarit axial mai redus Permit etansarea lubrifiantului Simple si mai ieftine (prin standardizarea extinsa) Lagarele cu film fluid (HD) sunt superioare prin: Nu se distrug prin oboseala Gabarit radial mai redus Capacitate de amortizare (zgomot redus) Suporta ne-alinieri importante ale arborelui Mai ieftine, daca nu necesita un sistem de alimentare Frecare mai redusa Pot functiona la viteze foarte mari 2/ 1

2 LAGARE CU ALUNECARE Lagare radiale Lagare axiale 3/ LAGARE CU ALUNECARE - Clasificari Directia fortei: radiale /axiale /combinatie Regimul de frecare: uscata /limita /mixta / film fluid Film fluid : HD / GD / HS / GS / EHD Forma suprafatei de contact: cilindrica / plana (circulara, inelara) / conica / sferica Tipul miscarii relative : completa / oscilatorie Tipul de rezemare: Rigid / elastic Solutia constructiva de principiu: Independent / incorporat 4/ 2

3 LAGARE RADIALE CU ALUNECARE regimuri de functionare Regim de frecare uscata / limita / mixta Lagar radial de capat F n D B * B F r n Lubrifiant Regim de frecare fluida F n D diametru nominal C = (D d)/2 Joc radial B/D = parametru constructiv important 5/ LAGARE RADIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD Lubrifiant viscos Viteza relativa Interstitiu convergent Ecuatia Reynolds x h p x z h p 6 U h 3 3 z x Geometria interstitiului h C 1 cos h(x, z) e C Variatia viscozitatii [T( x, z)] cuzinet cuzinet C R arbore arbore F 2 B / p Rd d z 6/ 3

4 LAGARE RADIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD Parametrii de calcul Capacitatea de incarcare (Forta) / Grosimea filmului, F/h m F=f(h m ) h m > h a Debitul de lubrifiant, Q h a 1.2(R a1 + R a2 ) Puterea consumata prin frecare (caldura generata), P f Temperatura efectiva (medie), T T < T a = f(t) h a dimensiunea de filtrare Rigiditatea, S Cifra de portanta Unghiul atitudine n C p = = f1, B 2 p tan m = f2 D Cifra de debit Q = f3( B D n C Q hidrodinamic ) 2 hidrostatic Q" C= f 3 4 D p Q, 3 in B D Cifra de frecare Pf C F = = f5, B F Dn D 7/ LAGARE AXIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD Kingsbury 1898 ; Mitchel Pivoted pad Springs Elastic matrix Pivoted pad Active surface Back surface 8/ 4

5 LAGARE AXIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD 9/ LAGARE AXIALE HD CU PATINA OSCILANTA 10/ 5

6 LAGARE AXIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD Wülfel Renk patent for Tilting Circular Pads 11/ LAGARE AXIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD Saiba elastica 2002 ; Lubrificatie macro - EHD Lagar pentru capul de forare a sondelor petroliere Kalsi Thrust Bearing 12/ 6

7 LAGARE CU FUNCTIONARE IN REGIM HS Principiu de functionare Presiune de ridicare p l p Distributia presiunii h = 0 p r p Distributia presiunii h 0 Buzunar F r h r 0.1 1mm Q F r h h r >>h Pompa Q = 0, p in=p l Prag Q, p in=p r < p l Lubrifiant 1. Propellers 2. Air 3. Fan 4. Flexible skirt R r R Lagar axial HS circular cu un singur buzunar 13/ Recess LAGARE CU FUNCTIONARE IN REGIM HS - Caracterizare AVANTAJE capacitatea portantă ridicată, chiar la viteze mici sau când ambele suprafeţe sunt imobile; pornire uşoară datorită prezenţei filmului fluid încă de la iniţierea mişcării; posibilitatea realizării de lagăre cu rigiditate foarte mare; caracteristici statice şi dinamice controlabile; efectul impreciziilor de prelucrare a suprafeţelor este atenuat în cazul lubrifianţilor lichizi, deoarece portanţa nu se datorează mişcării relative a suprafeţelor; calculul este relativ simplu şi exact. APLICATII lagăre radiale şi axiale de mari dimensiuni care funcţionează la viteze reduse lagărele şi ghidajele meselor mobile ale maşinilor unelte, care necesită rigiditate mare; liniile de asamblare mecanică în care suportul este asigurat de ghidaje hidrostatice care asigură o poziţionare foarte exactă; lagăre ale maşinilor şi utilajelor de mare importanţă, la care se doreşte evitarea uzurii din perioadele de pornire sau oprire; lagăre pentru utilajele la care se doreşte pornirea uşoară (existenţa filmului fluid încă de la pornire). 14/ 7

8 LAGARE CU FUNCTIONARE IN REGIM HS Lagar HS cu buzunare multiple Lagar HS radial si axial pentru turbopompe criogenice (Texas A&M Univ.) 6 buzunare axiale 4 buzunare radiale Restrictori 15/ Sistem de alimentare pentru lagare HS (SKF-Vogel ) LAGARE CU FUNCTIONARE IN REGIM HS Detaliu cu 2 dintre cei 3 suporti ai platoului Platou suport telescop Mount Palomar 16/ Detaliu al unei patine HS 8

9 LAGARE RADIAL CU FUNCTIONARE IN REGIM HS d Lagar radial HS (SKF) d = mm ( m) patine 17/ SOLUTII CONSTRUCTIVE PENTRU CUZINETI Cuzinet cu pereti grosi Material de baza (dur) Material moale 18/ 9