OM_AR_II_09_(Lagare)_2012

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 ?


Lagare radiale Lagare axiale

LAGARE CU ALUNECARE


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


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


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/


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


sector

oscilant

sector

oscilant

suport elastic arcuri

Kingsbury 1898 ; Mitchel - 1905

Suprafata de asezareSuprafata activa

LAGARE AXIALE CU FUNCTIONARE IN REGIM HD



Lagar cu alunecare cu patina oscilanta cu egalizare de sarcina


LAGARE AXIALE HD CU PATINA OSCILANTA


patent Wlfel Renk lagare axiale cu sectoare circulare oscilante



Kalsi Thrust Bearing

Saiba elastica 2002 ;

Lubrificatie macro - EHD

Lagar pentru capul de forare a sondelor petroliere


lagar axial cu sectoare plan-inclinate

Distributiapresiunii HD

forma initiala

forma deformata

Lungime segment

Zonarigida


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


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


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


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 !


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


Cuzinet cu pereti grosi Material de

baza (dur)

Material moale

SOLUTII CONSTRUCTIVE PENTRU CUZINETI

10


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


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


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)


(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


`

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


Solutii hibride de lagare

Amortizor cu film fluid

Inel O

Canal de alimentare

Carcasa

Film fluid expulzat

Rulment/ lagar HD

Inelintermediar

OM_AR_II_09_(Lagare)_2012

Documents

Transcript of OM_AR_II_09_(Lagare)_2012