Upload
panaandrei
View
18
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)1/oct. 2011 - T. Cicone
Fort
a[N
]
Turatia [rot/s]
Tip lagar
Film fluid
Rulment
Cuzinet poros
Lagar uscat
Diametruarbore [mm]
CRITERII DE ALEGERE A LAGARELOR
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)2/oct. 2011 - T. Cicone
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
RULMENTI sau LAGARE CU ALUNECARE ?
2OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)3/oct. 2011 - T. Cicone
Lagare radiale Lagare axiale
LAGARE CU ALUNECARE
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)4/oct. 2011 - T. Cicone
Directia fortei: radiale /axiale /combinatie
Regimul de frecare: uscata /limita /mixta / film fluid
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
Film fluid : HD / GD / HS / GS / EHD
LAGARE CU ALUNECARE - Clasificari
3OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)5/oct. 2011 - T. Cicone
Fr
B D
B*
n
D diametru nominal
C = (D d)/2 Joc radial
B/D = 0.51.2 parametru
constructiv important
LAGARE RADIALE CU ALUNECARE regimuri de functionare
Regim de frecare uscata / limita / mixta
Regim de frecare fluida
Lagar radial de capat
Fn
Lubrifiant
F n
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)6/oct. 2011 - T. Cicone
Ecuatia Reynolds
LAGARE RADIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD
xh
p
x zh
p
z6 U
h
x
3 3 h(x, z)
Geometria interstitiului Variatia viscozitatii
Lubrifiantviscos
Vitezarelativa
Interstitiuconvergent
[T( x, z)]
cuzinet cuzinet
arborearbore
cos1 Ch Ce
006.0...001.0R
C
zRpFB
00
dd22/
4OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)7/oct. 2011 - T. Cicone
Capacitatea de incarcare (Forta) / Grosimea filmului, F/hm F=f(hm) hm > ha
Debitul de lubrifiant, Q
Puterea consumata prin frecare (caldura generata), Pf
Temperatura efectiva (medie), T T < Ta = f(T)
Rigiditatea, S
Parametrii de calcul
ha 1.2(Ra1 + Ra2)
ha dimensiunea de filtrare
DBf = p
n = C
m
p ,12
)(32
f nDB
Q = C
Q
Unghiul atitudine 2tan f=
DBf = nDF
P = C
f
F ,5
D
Bf
pD
Q" = C
in
Q,
433
Cifra de portanta
Cifra de debit
Cifra de frecare
hidrostatichidrodinamic
LAGARE RADIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)8/oct. 2011 - T. Cicone
sector
oscilant
sector
oscilant
suport elastic arcuri
Kingsbury 1898 ; Mitchel - 1905
Suprafata de asezareSuprafata activa
LAGARE AXIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD
5OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)9/oct. 2011 - T. Cicone
LAGARE AXIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD
Lagar cu alunecare cu patina oscilanta cu egalizare de sarcina
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)10/oct. 2011 - T. Cicone
LAGARE AXIALE HD CU PATINA OSCILANTA
6OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)11/oct. 2011 - T. Cicone
patent Wlfel Renk lagare axiale cu sectoare circulare oscilante
LAGARE AXIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)12/oct. 2011 - T. Cicone
Kalsi Thrust Bearing
Saiba elastica 2002 ;
Lubrificatie macro - EHD
Lagar pentru capul de forare a sondelor petroliere
LAGARE AXIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD
lagar axial cu sectoare plan-inclinate
Distributiapresiunii HD
forma initiala
forma deformata
Lungime segment
Zonarigida
7OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)13/oct. 2011 - T. Cicone
Q = 0,
pin=pl
p
hr 0.1 1mm
Rr
R
Distributia
presiunii h = 0
Lubrifiant
Pompa Prag
Buzunar
Presiune de
ridicare pl
r F
Q, pin=pr < pl
Q
p
hr >>h
h
Distributia
presiunii h 0
pr
r F
Lagar axial HS circular cu un singur buzunar
LAGARE CU FUNCTIONARE IN REGIM HS Principiu de functionare
3. Ventilator4. Manta flexibila
1. Elice2. Aer
Buzunar
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)14/oct. 2011 - T. Cicone
capacitatea portant ridicat, chiar la
viteze mici sau cnd ambele suprafee sunt
imobile;
pornire uoar datorit prezenei filmului
fluid nc de la iniierea micrii;
posibilitatea realizrii de lagre cu
rigiditate foarte mare;
caracteristici statice i dinamice
controlabile;
efectul impreciziilor de prelucrare a
suprafeelor este atenuat n cazul
lubrifianilor lichizi, deoarece portana nu
se datoreaz micrii relative a
suprafeelor;
calculul este relativ simplu i exact.
lagre radiale i axiale de mari dimensiuni
care funcioneaz la viteze reduse
lagrele i ghidajele meselor mobile ale
mainilor unelte, care necesit rigiditate
mare;
liniile de asamblare mecanic n care
suportul este asigurat de ghidaje
hidrostatice care asigur o poziionare
foarte exact;
lagre ale mainilor i utilajelor de mare
importan, la care se dorete evitarea
uzurii din perioadele de pornire sau oprire;
lagre pentru utilajele la care se dorete
pornirea uoar (existena filmului fluid
nc de la pornire).
AVANTAJE APLICATII
LAGARE CU FUNCTIONARE IN REGIM HS - Caracterizare
8OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)15/oct. 2011 - T. Cicone
Sistem de alimentare
pentru lagare HS(SKF-Vogel )
RestrictoriLagar HS radial si axial pentru
turbopompe criogenice (Texas A&M Univ.)
Lagar HS cu buzunare multiple
6 buzunare axiale
4 buzunare radiale
LAGARE CU FUNCTIONARE IN REGIM HS
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)16/oct. 2011 - T. Cicone
LAGARE CU FUNCTIONARE IN REGIM HS
Platou suport telescop Mount Palomar, 1947
Detaliu al unei patine HS
Detaliu cu 2 dintre cei 3 suporti ai platoului
Greutate: 470 tone Putere consumat aprin frecare< 60W !
9OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)17/oct. 2011 - T. Cicone
Lagar radial HS (SKF)
d = 500 ... 5400 mm (0.5...5.4 m)
2...6 patine
d
LAGARE RADIAL CU FUNCTIONARE IN REGIM HS
Sistem de alimentare
cu lubrifiant
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)18/oct. 2011 - T. Cicone
Cuzinet cu pereti grosi Material de
baza (dur)
Material moale
SOLUTII CONSTRUCTIVE PENTRU CUZINETI
10
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)19/oct. 2011 - T. Cicone
FusulMaterial otel/fontaTehnologie: (a) strunjire fina (b) strunjire + durificare + rectificare
SOLUTII CONSTRUCTIVE PENTRU CUZINETI
CuzinetulCerinte material uzura redusa
- rezistenta la compresiune si la oboseala superficiala- coeficient de frecare redus- confomabilitate- microconformabilitate (incorporare particule)- tendinta redusa de gripaj fata de otel
- stabilitate termica- conductibilitate termica buna- coeficient de dilatare apropiat de al otelului- tehnologie usoara cost redus
Materiale neferoase (bronzuri, aliaje Y-Sn-Pb, aliaje Al, aliaje Ag,Au)- sinterizate moi (Fe-Cu/Cu-Pb) tari (carburi metalice)- materiale plastice termorigide (bachelita) termoplaste (poliamida)- elastomeri, ceramica, grafit sinterizat, lemn, fonta
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)20/oct. 2011 - T. Cicone
Cuzinet poros(realizat printehnologia pulberii)continand circa18% ulei impregnatin vid.
Excelent pentruincarcari variabile(socuri)
Cuzinet din aliaj de cupru de inaltadensitate obtinut prin rulare siprevazut cu alveole pentruacumulare de lubrifiant.
Utilizare in masini de ridicat utilajminier, utilaje de constructii
Cuzinet cu insertie delubrifiant solidExcelent pentrufunctionare faralubrifiant lichid
Capacitate de incarcare
150 [ N/mm ]
Viteza 0.3 1.0 [ m/s ]
Coeficient de frecare
0,03/0,20 lubrifiant/uscat
Temperatura -100 - +300 [ C ]
Factor (pV )max 1.5 [ N/mm2 m/s ]
Capacitate de incarcare
250 [ N/mm ]
Viteza 2.5 [ m/s ]
Coeficient de frecare
0,03/0,20 lubrifiant/uscat
Temperatura -40 - +130 [ C ]
Factor (pV )max 2.8 [ N/mm2 m/s ]
11
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)21/oct. 2011 - T. Cicone
Fr
pm
B D
B*
n
Forta uniform distribuita.
Jocul, erorile de prelucrare si montaj, uzura neglijate.
Frecare uscata model Coulomb (Ff = N), - cunoscut si constant
Caldura generata prin frecare evacuata integral prin cuzinet-carcasa.
ar
m pDB
Fp
*
Presiunea medie de contact (conventionala)
IPOTEZE
amm
VpVp
Durabilitatea Factor pV
pa = 0.24 MPa
(pmV)a = 210 MPam/s
ar
TkA
VFTT
0
Temperatura medie
Calculul lagarului radial cu functionare in regim U/L/M (i)
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)22/oct. 2011 - T. Cicone
(Pm V)a pentru L = 10000 ore
pa
pm
V sau nVmax
(Pm V)a pentru gripaj
(Pm V)a pentru L = 50000 ore
Limita
termica
Vmax valoare limita pentru putereaconsumata prin frecare maxima
B/D = 0.51.2 parametru constructiv important
Calculul lagarului radial cu functionare in regim U/L/M (ii)
12
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)23/oct. 2011 - T. Cicone
`
Do
Dm Di
B
L A
A
Di Fan
Dod
ammmm
VpVp
Durabilitatea Factor pV
a
maT
kA
VFTT
0
Temperatura medie
aioa
m pDD
Fp
22
4
Presiunea medie de
contact (conventionala)
9.065.02
z22
33
3
2
io
io
m
DD
DDD
60000
nDV
m
m
Calculul lagarului axial cu functionare in regim U/L/M
OM-II Cap. 8 (Lagare cu alunecare)24/oct. 2011 - T. Cicone
Solutii hibride de lagare
Amortizor cu film fluid
Inel O
Canal de alimentare
Carcasa
Film fluid expulzat
Rulment/ lagar HD
Inelintermediar