Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of Rabinovitsch fluid model to pivoted curved slider bearings

Singh U. P.

Archive of Mechanical Engineering

|

2013

|

Vol. LX, nr 2

247--267

EN

In the present theoretical analysis, the combined effects of slider curvature and non-Newtonian pseudoplastic and dilatant lubricants (lubricant blended with viscosity index improver) on the steady and dynamic characteristics of pivoted curved slider bearings have been investigated for Rabinowitsch fluid model. The modified Reynolds equations have been obtained for steady and damping states of bearing. To solve the modified Reynolds equations, perturbation theory has been adopted. The results for the steady state characteristics (steady state film pressure, load carrying capacity and centre of pressure) and dynamic characteristics (dynamic damping and dynamic stiffness) have been calculated numerically for various values of viscosity index improver using Mathematica. In comparison with the Newtonian lubricants, higher values of film pressure, load carrying capacity, dynamic damping and dynamic stiffness have been obtained for dilatant lubricants, while the case was reversed for pseudoplastic lubricants. Significant variations in the bearing characteristics have been observed for even small values of pseudoplastic parameter, that is, with the non-Newtonian dilatant and pseudoplastic behaviour of the fluid.

PL

W przedstawionej analizie teoretycznej badano, przy wykorzystaniu modelu płynu Rabinowitch’a, łączny wpływ krzywizny ślizgacza i smaru o właściwościach pseudoplastycznych, nieniutonowskich, o odwróconej plastyczności (smar zmieszany ze środkiem poprawiającym wskaźnik lepkości) na charakterystyki w stanie ustalonym i warunkach dynamicznych uchylnego, łożyska ślizgowego. Zmodyfikowane równania Reynoldsa otrzymano dla stanów ustalonych i tłumionych łożyska. W celu rozwiązania zmodyfikowanych równań Reynoldsa zastosowano teorie perturbacji. Wielkości charakterystyczne dla stanu ustalonego (ciśnienie smaru w stanie ustalonym, nośność i środek ciśnienia) i charakterystyki dynamiczne (tłumienie dynamiczne i sztywność dynamiczna) zostały wyznaczone numerycznie, przy użyciu pakietu Mathematica, dla różnych wartości wskaźnika poprawy lepkości. W porównaniu ze smarami o właściwościach cieczy newtonowskiej, dla smaru o odwróconej plastyczności uzyskano wyższe wartości ciśnienia w filmie, większą nośność, lepsze tłumienie dynamiczne i dynamiczną sztywność. Sytuacja wygladała odwrotnie w przypadku smarów pseudoplastycznych. Znaczące zmiany charakterystyk łożyska, związane z nie-newtonowskim, pseudoplastycznym zachowaniem płynu o odwróconej plastyczności, zaobserwowano już przy małych wartościach parametru pseudoplastyczności.

2

Metoda obliczania ślizgowych łożysk wzdłużnych o stałej geometrii przy dużym wskaźniku obciążenia.

Szkurłat J., Murdzia E.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2007

|

Vol. 42, nr 2

53-68

PL

Prezentowana jest metoda obliczania ślizgowych łożysk wzdłużnych, które krótkookresowo pracują przy tarciu mieszanym a przez pozostałą, znacznie większą część okresu eksploatacji (warunki nominalne) - przy tarciu płynnym. Obecność tarcia mieszanego powoduje zużycie miękkiej warstwy ślizgowej segmentu. W następstwie zużycia zmieniają się właściwości filmu hydrodynamicznego. W modelu obliczeniowym rozpatrywanego łożyska, który stanowi podstawę prezentowanej metody, przyjęto superpozycję stanu smarowania hydrodynamicznego oraz stanu stykania się chropowatej tarczy oporowej z gładką powierzchnią segmentów. Dla stanu smarowania hydrodynamicznego przyjęto obliczeniowy model sformułowany w normie ISO/FDIS 12131-1, 2, 3:2000(E). Dla stanu stykania się powierzchni tarczy z segmentami wykorzystano zależności opracowane na podstawie teorii Kragielskiego. Przedstawiono opis metody oraz algorytm obliczania łożyska. Sformułowano ograniczenia stosowania metody oraz wnioski.

EN

Assumptions and simplifications of the model of hydrodynamic plain thrust pad bearing operating temporary in the conditions of mixed friction have been introduced. It was assumed that the load and friction loss of bearing are determined by superposition method these magnitudes generated in the oil film as well in the contact of sliding supporting pad surfaces and thrust collar. The load capacity and friction force in the hydrodynamic film are calculated based on the isothermal model of bearing operating at fluid friction. This isothermal model is given in the standard ISO/FDIS 12131-1, 2, 3:2000(E). Load capacity and friction force in the contact are determined by the model of the contact of supporting pad surfaces and thrust collar and the curve of load capacity (Abbot - Firestone curve). Equation of the mathematical model of bearing was developed. The load, macro- and micro geometry of bearing, properties of thrust collar and thrust pad materials as well as the lubricant were taken into account. It allows the investigation of friction in bearings operating at different conditions (Stribeck curve).

3

Wpływ zużycia panewki poprzecznego łożyska ślizgowego na jego charakterystyki tribologiczne

Wójcicki R.

Tribologia

|

2007

|

nr 1

273-285

PL

W poprzecznych, hydrodynamicznych łożyskach ślizgowych obciążonych statycznie, przeznaczonych nominalnie do pracy w warunkach tarcia płynnego, występują okresy jego pracy przy tarciu mieszanym. Ma to miejsce w fazie rozruchu oraz zatrzymywania maszyny, kiedy prędkość obrotowa wału jest mniejsza od nominalnej. Dotychczasowa analiza stanu powierzchni roboczej panewek łożysk ślizgowych wskazuje, że mogą wystąpić lokalne zmiany geometrii zarysu generowane zużyciem ściernym podczas pracy łożyska pracującego okresowo w warunkach tarcia mieszanego. Skutkiem zużywania jest zawsze zmiana kształtu powierzchni roboczych i zwiększenie luzów pomiędzy współpracującymi elementami. Proces zużycia powierzchni roboczej panewki powoduje zmianę geometrii szczeliny olejowej łożyska. Wraz ze zużyciem zmieniają się charakterystyki tribologiczne pracy węzła: oporów ruchu (momentu tarcia), temperatury łożyska i warunków smarowania występujących w styku czop-panewka. W pracy przedstawiono wyniki badań wstępnych łożysk z panewką wykonaną ze stopu łożyskowego PbSb15Sn10 wg PN-ISO 4381:1997 we współpracy ze stalowym czopem. Przedstawiono wyniki badań wpływu luzu względnego w łożysku na charakterystyki tribologiczne pracy łożyska ślizgowego. Prowadzone badania doświadczalne na stanowisku modelowym pozwalają na wstępną ocenę pracy węzła tarcia pod kątem zużycia w zależności od jego cech konstrukcyjnych, technologicznych i eksploatacyjnych.

EN

In hydrodynamic, radial plain bearings that are loaded statically and operate at the fluid friction the periods of mixed operation occur. It is observed during start up or slowing down of machine when the rotational speed of shaft is smaller than the nominal one. The analysis of the state of operating surface of journal bearing sleeves shows that the local variations of profile geometry occur. Operation of bearing in the conditions of mixed friction generates the abrasive wear. As result of this, there is the variation of profile of bearing operating surfaces and an increase in the backlashes between the journal and sleeve. The wear process of sleeve operating surface causes the variation of geometry of oil gap. The tribo-charactersitics of node operation such as the power losses (friction torque), bearing temperatures and lubricating conditions in the contact journal-sleeve show the changes with the wear. The paper gives the results of experimental initial investigation of bearings with the sleeve made of bearing material PbSb15Sn10 according to polish standard PN-ISO 4381:1997 operating with the steel journal. The results of the effect of bearing relative clearance on the tribo-characteristics of journal bearing were described. Experimental investigation on the model test rig allow to initially evaluate the operation of friction node from the point of wear in the function of its design, technological and operational features.

4

Metoda obliczania poprzecznych łożysk ślizgowych w stacjonarnych warunkach tarcia mieszanego

Szkurłat J., Wójcicki R., Murdzia E.

Tribologia

|

2006

|

nr 1

65-82

PL

Prezentowana jest metoda obliczania ślizgowych łożysk poprzecznych, które krótkookresowo pracują przy tarciu mieszanym a przez pozostałą, znacznie większą część okresu eksploatacji (warunki nominalne) - przy tarciu płynnym. Obecność tarcia mieszanego powoduje zużycie miękkiej warstwy ślizgowej panewki na łuku styku z czopem. W następstwie zużycia, deformacji ulega montażowy kształt panewki i zmieniają się właściwości filmu hydrodynamicznego. Zmiana kształtu powierzchni ślizgowej zależy od siły przenoszonej przez stykające się chropowatości czopa i panewki oraz współczynnika tarcia. Określenie tych wielkości jest zasadniczym zadaniem przedstawionej metody. W modelu obliczeniowym rozpatrywanego łożyska, który stanowi podstawę prezentowanej metody, przyjęto superpozycję stanu smarowania hydrodynamicznego oraz stanu stykania się chropowatego czopa z gładką panewką. Dla stanu smarowania hydrodynamicznego przyjęto obliczeniowy model sformułowany w normach DIN. Dla stanu stykania się powierzchni czopa z panewką wykorzystano zależności opracowane na podstawie teorii Kragielskiego, Fleischera i Bodensteina. Przedstawiono opis metody oraz algorytm obliczania łożyska. Opracowaną metodę zweryfikowano na modelowym stanowisku badawczym. Zamieszczono wybrane wyniki obliczeń oraz wyniki pomiarów. Sformułowano ograniczenia stosowania metody oraz wnioski.

EN

Assumptions and simplifications of the model of hydrodynamic slide journal bearing operating temporary in the conditions of mixed friction have been introduced. It was assumed that the load and friction loss of bearing are determined by superposition method these magnitudes generated in the oil film as well in the contact of sliding surface of journal and bush. The load capacity and friction force in the hydrodynamic film are calculated based on the isothermal model of bearing operating at fluid friction. This isothermal model is given in the standard DIN 31652. Load capacity and friction force in the contact are determined by the model of the contact of journal and bush and the curve of load capacity (Abbot - Firestone curve). Equation of the mathematical model of bearing was developed. The load, macro-, and micro geometry of bearing, properties of journal and bush materials as well as the lubricant were taken into account. It allows the investigation of friction in bearings operating at different conditions (Stribeck curve). The presented model is the basis of the computer program developed.

5

Model fizyczno-matematyczny ślizgowego łożyska promieniowego dla warunków tarcia mieszanego

Szkurłat J., Wójcicki R., Murdzia E.

Tribologia

|

2004

|

nr 4

255-264

PL

W pracy przedstawiono założenia i uproszczenia do modelu ślizgowego, hydrodynamicznego łożyska promieniowego, pracującego okresowo w warunkach tarcia mieszanego. Przyjęto, że obciążenie i opory ruchu w łożysku określa się metodą superpozycji tych wielkości generowanych w filmie hydrodynamicznym oraz w styku powierzchni ślizgowej czopa i panewki. Nośność i siła tarcia hydrodynamicznego są obliczane w oparciu o izotermiczny model łożyska przy tarciu płynnym zamieszczony w normie DIN 31652. Nośność i siła tarcia w styku są ustalane w oparciu o model styku czopa z panewką oraz krzywą nośności (krzywa Abbota) chropowatości powierzchni czopa. Sformułowano równania modelu matematycznego łożyska. Uwzględniono w nim obciążenie, makro- i mikrogeometrię łożyska, własności materiałów czopa, panewki oraz czynnika smarowego, co umożliwia badanie tarcia łożysk pracujących w różnych warunkach (krzywa Stribecka). Przedstawiony model stanowi podstawę programu komputerowego.

EN

Model of the hydrodynamic journal bearing operating under conditions of mixed friction has been presented. It was assumed, that the load and friction loss of bearing are determined by the superposition method of these figures obtained for the full film lubrication and for the metal-to-metal contact of journal and bush. The load capacity and friction force in the hydrodynamic film are calculated on the base of the isothermal model that is given in the standard DIN 31652. Load capacity and friction force in the metallic contact of asperities are determined on the base of the curve of load capacity (Abbot curve). The load, macro-, and microgeometry of bearing, materials properties of journal and bush and the lubricant properties are considered in resulting equations that allow studies of friction in bearings operating at different conditions (Stribeck curve). Developed model is the basis of computer program.

6

Badania modelowe poprzecznych łożysk ślizgowych

Wójcicki R.

Tribologia

|

2004

|

nr 4

359-368

PL

Projektowanie łożysk ślizgowych wymaga poznania związków przyczynowo-skutkowych zachodzących w tego typu węzłach tarcia. W wyniku zużycia zmienia się makro- i mikrogeometria łożyska ślizgowego, a w konsekwencji zmienia się geometria szczeliny smarowej filmu olejowego. Zmiany te mają znaczący wpływ na statyczne i dynamiczne właściwości hydrodynamicznych łożysk ślizgowych. Wraz ze zużyciem zmieniają się charakterystyki tribologiczne pracy węzła: oporów ruchu (momentu tarcia), temperatury łożyska i warunków smarowania występujących w styku czop-panewka. W tradycyjnych łożyskach ślizgowych czopy wału wykonane są ze stali, a materiałem przeciwciernym panewki jest stop łożyskowy. Własności tego stopu decydują w głównej mierze o pracy łożyska w warunkach tarcia mieszanego, dlatego odpowiedni dobór stopu łożyskowego ma istotne znaczenie. Badano wpływ zużycia na charakterystyki tribologiczne pracy łożyska ślizgowego. W pracy przedstawiono wyniki badań łożysk ze stopu łożyskowego L83 i L16 we współpracy ze stalowym czopem. W badaniach zainicjowano metodę pomiaru zużycia opartą na pomiarach zarysu okrągłości wewnętrznej powierzchni łożyska ślizgowego.

EN

Design process of journal bearings requires the knowledge of relations between the operation conditions and resulting characteristics of these friction couples. As result of wear, there are changes of macro- and microgeometry of bearing and the following changes of the oil film geometry. The wear affects the static and dynamic properties of hydrodynamic journal bearings, i.e. power loss (friction torque), bearing temperature and lubrication conditions between the journal and bush. Classic journal bearings have the steel journal and the antifriction material of bush is the bearing material. Properties of bearing material influence the bearing operation under mixed friction condition, and it means, that the choice of proper bearing material is very important. An effect of wear on the tribological characteristics of bearing operation was investigated. The paper presents the results of the investigation of bearings with the steel journal and the bearing material L83 and L16. The method of wear measurement based on the inner roundness of bearing surface has been developed.