Theoretical and experimental investigation of multilobe journal bearings at fluid and mixed friction

• Autorzy: Strzelecki S. , Wójcicki R.

Warianty tytułu

PL

Teoretyczne i doświadczalne badania wielopowierzchniowych łożysk ślizgowych w warunkach tarcia płynnego i mieszanego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the turbomachinery journal bearings during the start-up and stopping of machine the bearings can operate in the conditions of mixed lubrication. In the mixed lubrication regime, the hydrodynamic and boundary lubrication act simultaneously causing the increase of the friction coefficient, power loss and temperature of bearing; the wear of bearing material can be expected too. The task of paper is to consider, on the basis of developed programs of numerical calculation and experimental test rig the possibility of investigation of multilobe journal bearings static characteristics including the conditions of mixed lubrication.

PL

Rozwój niezawodnych, wydajnych maszyn wirnikowych zakłada wzrost obciążenia łożysk ślizgowych. Zmniejszenie start tarcia w łożyskach ślizgowych jest jednym z warunków zmniejszenia strat mocy tych maszyn. W normalnych warunkach pracy łożyska ślizgowe pracują w warunkach tarcia płynnego. Na krzywej Stribecka punkt pracy łożyska położony jest daleko z prawej strony minimalnej wartości tarcia, tzn. łożysko pracuje w warunkach tarcia płynnego i minimalnej grubości szczeliny smarowej - większej aniżeli wielkość przejściowa h(o) [L. 1], Gdy warunki pracy ulegną zmianie w wyniku wzrostu obciążenia, spadku prędkości obrotowej lub wzrostu temperatury pracy, wówczas grubość filmu smarowego może osiągnąć wartość mniejszą aniżeli wartość krytyczna |L. 1-3| i łożysko zaczyna pracować w warunkach tarcia mieszanego. W praktyce współczynnik tarcia w warunkach tarcia granicznego ž(bound) = 0.12, w warunkach tarcia mieszanego ž(mix) = 0.03, a w warunkach tarcia płynnego ž(fluid) =0.01, a stosunek siły hydrodynamicznej do siły w warunkach tarcia granicznego wynosi F(hydr)/F(bound) = 4,5, tzn. że w tarciu płynnym obciążenie może być 4,5 razy większe aniżeli w warunkach tarcia mieszanego. Siła tarcia w warunkach tarcia płynnego jest o około 2,5 mniejsza aniżeli tarcie w warunkach tarcia granicznego (L. 2|. Konstruktor powinien znać charakterystyki pracy łożyska ślizgowego pracującego przejściowo lub w sposób ciągły w warunkach tarcia mieszanego. Referat przedstawia sposób obliczania strat tarcia w warunkach tarcia mieszanego na przykładzie łożyska ślizgowego 2-powierzchniowego pracującego w warunkach tarcia płynnego oraz wyniki badań doświadczalnych dla łożyska pracującego w warunkach tarcia mieszanego. Procedura i zastosowane metody powinny umożliwić badania wielopowierzchniowych łożysk ślizgowych pracujących w warunkach tarcia mieszanego.

Słowa kluczowe

EN

multilobe journal bearings; mixed friction

PL

łożysko wielopowierzchniowe; łożysko ślizgowe; tarcie mieszane

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2002
• Tom: nr 6
• Strony: 1649--1662
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Strzelecki S.

• Technical University of Łódź, Institute of Machine Design. Group of Machine Design Basis, Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

autor

Wójcicki R.

• Technical University of Łódź, Institute of Machine Design. Group of Machine Design Basis, Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

Bibliografia

• 1. Vogelpohl G.: Die Stribeck-Kurve ais Kennzeichen des allgemeinen Reibungsverhaltens geschmierter Gleitflächen. Z. VDI, Bd. 96, 1954, 261-268.
• 2. Lang O., Steinhilper W.: Gleitlager, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1978.
• 3. Deters L., Fleischer G.: Mixed Lubrication in Journal Bearings. International Symposium INTERTRIBO'96, Tribological Problems in Exposed friction Systems, Stara Leśna, April 23-26, 1996. 203-208.
• 4. Hadler J.: Ein neues Berechnungsmodell fur instationar hochbeanspruchte Radialgleitlager. MTZ Motortechnische Zeitschrift 57, 2, 1997.
• 5. Shi F., Wang Q.J.: A Mixed-TEHD Model for Journal Bearing Conformal Contacts Part I: Model Formulation and Approximation of Heat Transfer Considering Asperity Contact. Trans, of the ASME, Vol. 120, April 1998. 198-205.
• 6. Roa R.A., Mohranram P.V.: A Study of Mixed Lubrication Parameters of Journal Bearings. Wear, Vol. 160, 111-118.
• 7. Wójcicki R.: Experimental Investigation of Tribological Processes in the Friction Nodes. Journal of Kones, Internal Combustion Engines. Proc. of the Conference. Vol. 2 No. 1. Warsaw-Poznan, 1995.
• 8. Strzelecki S., Wójcicki R.: Measurement of Tribological Characteristics in the Research of Journal Bearing Materials. Journal of the Society of Tribologists and Lubrication engineers. June 1999. 32-35;
• 9. Glaser H., Strzelecki S.: Two-lobe journal bearing operating under condition of misaligned axis of journal and sleeve. International Tribology Conference, October 29-November 2, 1995, Yokohama, (1995). Proc. of the Conference. Vol. m. 1267-1272.
• 10. Strzelecki S.: Power loss of Multilobe Pericycloid Journal Bearings. 12th International Colloquium Tribology 2000-Plus. January 11-13, 2000. TAE Esslingen. Vol. II. 1349-1354.
• 11. Strzelecki S., Litwicki W.: Effect of clearance variation on the power loss and oil flow of turbogenerator 2-lobe journal bearing. Proc. of 9th Nordic Symposium on Tribology, NORDTRIB 2000, Porvoo, Finland, 11-14 June 2000. Vol. 521-528.
• 12. Strzelecki S.: Statische Gleichgewichtslinien des Vierflächen-Gleitlagers mit adiabatischem Schmierfilm. Scientific Journal of Techn. Univ. of Łódz, Nr 653, 82 (1993), 123-137
• 13. Strzelecki S.: Extreme temperatures of three-lobe journal bearing operating with misaligned axis of journal and sleeve. Proc. of the VIth Tribological Conference, 6-7 June, 1996, Budapest (1996). 34-39.
• 14. Strzelecki S., Spałek J.: Thermal effects in cylindrical journal bearings of high speed gearbox. Proc. of 9th Nordic Symposium on Tribology, NORDTRIB 2000, Porvoo, Finland, 11-14 June 2000. Vol. 2. 500-509.