OM II LABORATOR

Student: Grupa:

VIZUALIZAREA FILMULUI DE LUBRIFIANT SI DETERMINAREA DISTRIBUIEI

DE PRESIUNI INTR-UN LAGR RADIAL HIDRODINAMIC IMERSAT

Tabel 1. Determinrile experimentale

Greutatea

pe taler

G [N]

Turaia n [rpm]

Temperatura

medie a

uleiuluiTm [C]

Presiunea

pk [mm Ulei]

p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10 p11 p12 p13 p14 p15 p16

1

2

3

4

5

6

7

8

PROCESAREA DATELOR EXPERIMENTALE

CONCLUZII

OM II LABORATOR

1/3 Traian CICONE

VIZUALIZAREA FILMULUI DE LUBRIFIANT SI DETERMINAREA DISTRIBUIEI

DE PRESIUNI INTR-UN LAGR RADIAL HIDRODINAMIC IMERSAT

1. SCOPUL LUCRRII

Vizualizarea filmului de lubrifiant cu evidenierea fenomenelor de rupere a filmului in zona divergenta respectiv de instabilitate dinamica.

Determinarea experimental a distribuiei de presiuni pe direcie axial si circumferential. Determinarea efectului unor parametrii functionali (turaia fusului, ncrcarea, temperatura

medie a uleiului) asupra distribuiei de presiuni i a stabilitii.

2. SCHEMA STANDULUI

Lagrul radial G.U.N.T. TM 280 (Fig.1) este destinat vizualizrii principiului hidrodinamic i investigrii distributiei de presiuni n lagrele imersate n ulei functionand la turatii medii si mari si incarcari mici. Standul experimental consta dintr-un arbore in consola, antrenat de catre un motor de

curent continuu care permite variatia contnua a turatiei. Pe capatul de arbore este fixat lagarul testat,

a carui bucsa este realizata dintr-un material transparent care permite vizualizarea filmului de

lubrifiant. Cuzinetul (bucsa tranparenta) poate fi incarcata cu diferite greutati atarnate pe un ax de

incarcare.

Distribuia presiunii (Fig. 2) este masurata prin 16 tuburi manometrice diferentiale, dispuse pe panou. Cinci din cele 16 prize de presiune sunt plasate echidistant (la distanta 17 mm una de

cealalta) pe directie axiala, in acelasi plan cu planul fortei. Distributia presiunii in directie

circumferentiala este preluata prin 12 prize echidistante (la 30) plasate in planul median al lagarului. Pentru a limita presiunea generata in film la valori extrem de reduse, posibil de msurat, jocul diametral este exagerat fiind stabilit la J=4 mm.

Temperatura medie a uleiului este masurata printr-un termocuplu.

Fig. 1. Lagr radial imersat (foto (a) i schema (b))

ncrcarea vertical (spre jos) a lagrului poziionat n consol fat de reazeme, este aplicat prin greutatea carcasei ce apas pe arbore, la care se pot adauga diverse greuti. Pentru a evita ca uleiul sa refuleze prin captul tuburilor, ncrcarea trebuie sa fie limitat la 16N pentru viteze mici. n plus, standul permite msurarea temperaturii filmului ntr-un punct cu ajutorul unei termocuple.

Date tehnice ale standului:

Diametrul fusului, D = 51 mm Ulei: ISO VG 100 15C =905 kg/m3

][95

507exp352.0)( sPa

T

TT

,

unde T [C] este temperatura uleiului

Limea cuzinetului, B = 75 mm

Jocul diametral, J=4 mm

Sistem de

ncrcare

Prize de presiune

axiale

Motor

Cuplaj

flexibil

Limitator

Prize de presiune

circumferentiale

Arbore

Lagr

OM II LABORATOR

2/3 Traian CICONE

Fig. 2. Locaiile indicatorilor de presiune

3. MODUL DE LUCRU

1. Se citete nivelul uleiului corespunztor presiunii atmosferice, H0 [mm]; 2. Se monteaz termometrul digital si se seteaz poziia comutatorului pentru stabilirea sensului de

rotaie 3. Cu ajutorul poteniometrului se porneste motorul si se regleaz turaia; 4. Se ateapt circa 5 minute pn cnd temperatura uleiului i presiunile se stabilizeaz, apoi se

fac citirile corespunzatoare de presiuni i temperatur; 5. Se repet citirile la diverse alte turatii; 6. Se schimba greutatile de pe tija de incarcare si se reiau citirile la diferite turatii. 7. Se observ diverse instabiliti sau efecte de cavitaie; 8. Se nltur greutatile, se scade turaia pn la 0, iar apoi ce oprete motorul.

4. PROCESAREA DATELOR EXPERIMENTALE

a) Msurtorile vor fi inregistrate n Tabelul 1

b) Se vor trasa graficele pentru una din determinrile experimentale, n coordonate polare i carteziene x-y (axa y corespunztoare valorii presiune circumfereniale, axa x corespunztoare unghiului de atitudine).

c) Considernd setul de msurtori i graficele de la punctul precedent, se vor estima urmtorii parametrii functionali:

pmax, presiunea maxim;

pmin, presiunea minim;

p_max, unghiul presiunii maxime;

p_min, unghiul presiunii minime;

LZ, ntinderea zonei portante;

, unghiul de atitudine. d) Pentru un set de valori experimentale, se vor calcula caracteristicile lagrului pe baza

modelului lagrului radial ngust, dupa cum urmeaza:

[Pa s], viscozitatea la temperatura de functionare, conform diagramei ISO: F, fora radial teoretic:

unde

NGNGNF 0

5 3

8

1

2

3

4

6

7

9

10

11

12

13

14

15

1

6

30

B

17

17

17

1...5 6...16

17

OM II LABORATOR

3/3 Traian CICONE

o G0 = 6.7 N, este greutatea carcasei; o G, greutile aplicate.

p, presiunea n uniti SI:

unde

o este densitatea uleiului; o ph presiunea in milimetri coloana de ulei msurat fata de referinta H0. .

mmDmmB

DB ;

mmD

mJ ;

mmDmmB

NFMPapm

, presiunea medie conventionala din lagr;

Excentricitatea relativ, , calculata iterativ: se presupune o valoare pentru =01; se calculeaz iterativ pn cnd valoarea forei radiale este egal cu ncrcarea:

22

222

2

3

1

161

D

nBF

Locaia presiunii maxime

radmax

4

2411arccos

2

Valoarea presiunii maxime

MPaJ

nBp

max

maxmax 32

2

cos1

sin6

5. CONCLUZII

se comenteaza ruperea filmului in zona divergenta

se comenteaz alura distribuiei circumfereniale de presiuni;

se comenteaz ntinderea zonei portante experimentale;

se compar presiunea maxim respectiv presiunea medie obtinute experimental cu cele teoretice;

se comenteaz influena turaiei fusului si a ncrcrii lagrului asupra distribuiei de presiuni;

332 1081.9 mmpmkgsmPap h