The influence of a wall porosity on the pressure distribution in a curvilinear squeeze film bearing lubricated with a lubricant being a viscoplastic fluid of a Herschel-Bulkley type is considered. After general considerations on the flow of the viscoplastic fluid (lubricant) in a bearing clearance and in a porous layer the modified Reynolds equation for the curvilinear squeeze film bearing with a Herschel-Bulkley lubricant is given. The solution of this equation is obtained by a method of successive approximation. As a result one obtains a formula expressing the pressure distribution. The example of squeeze films in a step bearing (modeled by two parallel disks) is discussed in detail.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The influence of inertia and wall porosity on the pressure distribution in a curvilinear squeeze film bearing lubricated by a viscoplastic fluid of a Bingham type is considered. The general consideration on the flow of the viscoplastic fluid in a bearing clearance and in a porous layer are presented. Using the Morgan-Cameron approximation and an averaged inertia method the modified Reynolds equation for the curvilinear thrust bearing is given. The solution of this equation for the case of the squeeze film bearing is presented. As a result one obtains a formula expressing the pressure distribution. The example of a squeeze film between parallel disks is discussed in detail.
Przedstawiona w pracy analiza dotyczy modelu diatermicznego łożyska porowatego pracującego w warunkach dodatkowego zasilania olejem. Podane zostały równania ruchu i energii dla szczeliny smarnej i tulei porowatej uzupełnione równaniami przewodzenia i przejmowania ciepła w obszarze całego łożyska. W obliczeniach uwzględniono zmianę lepkości oleju w funkcji temperatury. Wyniki obliczeń podano w postaci przestrzennych rozkładów ciśnienia i temperatury w filmie smarnym i w tulei porowatej.
EN
This work presents the diathermic model of a porous bearing working with additional oil supply conditions. The equations of motion and energy in the oil gap and the porous bearing are supplemented with the equations of heat transfer and conductance in total region of bearing. The change of viscosity in the function of temperature was given in calculations. The resulting calculations are given in the form of spacing distributions of pressure and temperature in the oil gap and porous sleeve.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The influence of a wall porosity on the pressure distribution in a curvilinear squeeze film bearing lubricated by a viscoplastic fluid of a Bingham type is considered. The general consideration on the flow of viscoplastic fluid in a bearing clearance and in a porous layer are presented. The modified Reynolds equation for the curvilinear thrust bearing is given. The solution of this equation for the case of the squeeze film bearing is presented. As a result one obtains a formula expressing the pressure distribution. The example of a squeeze film between parallel disks is discussed in detail.
W pracy scharakteryzowano proces starzenia środków smarowych w kontekście ich zastosowania do łożysk porowatych. Przeprowadzono analizę literatury w zakresie badania procesów starzenia środków smarowych i przedstawiono wyniki badań własnych wskazujące na dość intensywny charakter procesu starzenia olejów w łożyskach porowatych.
EN
In the work, aging process of lubricants was described regarding their implementation to porous bearings. Th e review of existing opinions on the aging process of lubricants in the porous bearings was presented. Finally, the results of own investigations were described and it was observed that the process in real conditions was intensive.
Alloplastyka stawów jest jedną z dziedzin, które intensyfikują rozwój inżynierii biomedycznej. W ostatnich dziesięcioleciach obserwuje się niesłabnące działania w kierunku zwiększenia trwałości implantów. Ograniczenia materiałowe wymuszają poszukiwanie nowych rozwiązań. W referacie przedstawiono koncepcję nowej panewki stawu biodrowego z metaliczną warstwą porowatą. Idea oparta na założeniu łożyska samosmarnego powinna zapewnić korzystne warunki pracy i minimalizację zużycia elementów współpracujących. Przeprowadzono analizę numeryczną przepływu cieczy w warstwie porowatej oraz weryfikujące badania eksperymentalne na symulatorze tarcia stawu biodrowego. Uzyskane wyniki potwierdziły słuszność przyjętej koncepcji. Przepływ cieczy w porowatej panewce zapewnia dobre smarowanie powierzchni trących i zmniejsza zużycie elementów.
EN
Joint alloplastics is one of the domains intensifying biomedical engineering development. Last decades show unabated activity towards increase of implant durability. Material restrictions force the search for new solutions. In this work the conception of new hip joint cap with metallic porous layer is presented. The idea based on self-lubricating bearing should ensure favourable conditions and minimize wear of co-working elements. Numeric analysis of the lubricating fluid flow in porous layer has been taken as well as verifying experimental research on hip joint friction simulator. Obtained results confirmed the fairness of the admitted assumptions. The fluid flow in porous cap ensures good lubrication of sliding layers and decrease wear of elements.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiona w pracy analiza dotyczy modelu diatermicznego łożyska porowatego pracującego w warunkach samosmarowania. Podane zostały równania ruchu i energii dla szczeliny smarnej i tulei porowatej uzupełnione równaniami przewodzenia i przejmowania ciepła w obszarze całego łożyska. W obliczeniach uwzględniono zmianę lepkości oleju w funkcji temperatury. Wyniki obliczeń podano w postaci przestrzennych rozkładów ciśnienia i temperatury w filmie smarnym i w tulei porowatej.
EN
This work presents the diathermic model of porous bearing working in selflubrcation conditons. The equations of motion and energy have been supplemented the equations of heat transfer and conductance in total region of bearing. The change of viscosity in function of temperature was given in calculations. Result of calculations was given in form of spacing distributions of pressure and temperature in oil gap and porous sleeve.
W pracy przedstawiono wyniki własnych badań wpływu lotności na charakterystyki łożysk porowatych. Autorzy podjęli ten problem, badając łożyska porowate nasączone olejami o różnym stopniu nasycenia. Zastosowano bazowe oleje mineralne, które charakteryzowały się szerokim zakresem lotności oznaczonej normatywną metodą Noacka od 4 do 30%. W pierwszym etapie przeprowadzono badania podstawowych parametrów olejów, łożysk i czopów badawczych. W drugim etapie przeprowadzono badania stanowiskowe (docieranie i praca przy różnych prędkościach obrotowych i obciążeniach). Uzyskane wyniki badań wskazują na wpływ lotności na charakterystyki łożysk porowatych i konieczności uwzględniania tej właściwości olejów w procesie doboru do łożysk porowatych.
EN
In the article, the problem of oils evaporation was discussed and the investigation results of porous bearings having different saturation rates were presented. Oil samples were basic mineral oils with different volatilities, estimated by Noack method, ranging from 4% to 30%. At the first stage, investigations of chosen parameters of oils, bearings, and shafts were performed. At the second stage, stand tests were carried out (running-in process and operation under conditions of different sliding speeds and loads). The obtained results confirmed that oil evaporation has significant influence on operation characteristics of porous bearings. Finally, it was noticed that evaporation of oils should be regarded in the process of oil selection to porous bearings.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy opisano modele matematyczne, które mogą być stosowane w analizie teoretycznej parametrów pracy łożysk porowatych. Te modele to: model izotermiczny, pseudoadiabatyczny i diatermiczny. Podane zostały równania ruchu i energii dla szczeliny smarnej i tulei porowatej oraz założenia i warunki brzegowe. Wskazano na różnice w opisie zjawisk cieplnych w łożyskach porowatych i konwencjonalnych.
EN
The mathematical models which have been employed in theoretical analysis of the operation of porous bearings are describad in the paper. These are: isothermal, pseudoadiabatic and diathermal models. The equations of flow motion and energy in the oil gap and in porous sleeve as well assumptions and boundary conditions were given. The difference of descriptions of the heat phenomena between porous and convencional bearings has been indicated.
W artykule przedstawiono analizę teoretyczną wpływu luzu promieniowego na rozkład ciśnienia, opory ruchu w łożysku porowatym oraz jego nośność. Zakres rozpatrywanych luzów zawierał się w granicach 0,01 - 0,05 mm. Obliczone zostały rozkłady ciśnienia w szczelinie smarnej, przebiegi zmian nośności, współczynnika tarcia oraz upływów bocznych w łożysku w funkcji luzu promieniowego. Przeprowadzone obliczenia wykazały, że wraz ze wzrostem luzu maleje nośność łożyska porowatego. Badany zakres luzów promieniowych zawierał się w granicach 0,01 - 0,05 mm i obejmował zakres luzów promieniowych wynikający z pasowania obrotowego i obrotowego luźnego. Obliczony dla tego zakresu luzów przebieg współczynnika tarcia wykazał, że dla luzu c ~ 0,035 mm występuje minimalny współczynnik tarcia w łożysku. Taka wartość luzu promieniowego leży poza zakresem luzów promieniowych zalecanych dotychczas w literaturze. Należy jednak pamiętać, że przeprowadzone obliczenia dotyczyły izotermicznego przepływu oleju przy założeniu jego stałej lepkości. Z obliczeń wynika, że wprawdzie przy małych luzach rośnie nośność łożyska, ale równocześnie rosną opory ruchu w łożysku, co powoduje wzrost ilości ciepła wydzielonego w szczelinie smarnej, czego wynikiem jest wzrost temperatury w łożysku i spadek lepkości oleju. Mniejsza lepkość oleju to mniejsza nośność łożyska. Zatem zbyt małe luzy nie wpływają korzystnie na parametry pracy łożyska. Wymaga to jednak znacznie pogłębionej analizy z uwzględnieniem zjawisk termicznych występujących w łożysku. Zbyt duże luzy nie tylko powodują spadek nośności łożyska, ale również zwiększają straty oleju w wyniku upływów bocznych oraz zwiększają współczynnik tarcia. Można więc przyjąć, że optymalne luzy należy dobierać ze względu na minimalny współczynnik tarcia występujący w szczelinie smarnej. Przy stosowaniu takiego kryterium w łożysku wydziela się najmniejsza ilość ciepła, a więc wystąpią najmniejsze spadki lepkości oleju, co ma bezpośredni wpływ na nośność łożyska.
EN
In the paper the theoretical analysis of radial clearance impact on pressure distribution, load capacity and resistance to motion of porous bearing. Bearing slackness range was 0,01 - 0,05 mm. The pressure distribution in bearing interspace, load capacity variations, friction coefficient and lateral leakage were calculated as a function of radial clearance.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy podane zostały równania ruchu cieczy w łożysku porowatym o skończonej długości i stosowane uproszczenia dla łożyska o nieskończonej długości oraz dla łożyska wąskiego. Szczegółowo omówiono założenia przyjęte przez Camerona dla łożyska wąskiego oraz przeprowadzono obliczenia porównawcze rozkładów ciśnienia i nośności łożyska obliczone wg wzorów Camerona oraz dla łożyska porowatego o skończonej długości.
EN
The equations of liquid motion for finite porous bearings and applied simplifications for infinite bearing and narrow bearing were described in the paper. The assumptions for narrow bearing approximation given for Cameron were deathly presented. The pressure distributions in oil gap calculated for finite bearing and narrow bearing give for Cameron were compared.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono modele matematyczne (izotermiczny i pseudoadiabatyczny) i omówiono przyjęte w nich założenia stosowane do opisu zjawisk związanych z przepływem cieczy smarnej w łożyskach porowatych. Podane zostały równania ruchu cieczy orz równania energii dla szczeliny smarnej i tulei porowatej.
EN
Mathematic models (isothermal and pseudoadiabatics). Discussion of the assumptions accepted in them, used for description of the effects accompanying in the flow of lubricant in porous bearings. Lubricant motion equations and energy equations for the lubricating gap and porous sleeve.
W artykule przedstawiono wyniki badań charakterystyk pracy porowatych łożysk ślizgowych w warunkach samosmarowania w zakresie temperatur powyżej 100 °C; zastosowanie nowych środków smarnych w postaci smarów plastycznych z dodatkiem azotku boru pozwala na pracę łożysk bez dodatkowego smarowania w temperaturach 100-150 °C przy jednoczesnym podwyższeniu nośności i zmniejszeniu oporów ruchu w stosunku do samosmarujących łożysk porowatych smarowanych olejami.
EN
Results of examining operating characteristics of porous slide bearings under self-lubrication conditions at temperatures above 100 °C. Application of new lubricants in the form of plastic greases with boron nitride added permints operation of these bearings without additional lubrication at temperatures 100-150 °C with increased bearing capacity and reduced resistance to motion - as compared with porous selflubricating bearings using oils.
Przedstawiono charakterystyki pracy nowych rozwiązań łożysk porowatych z tulejami spiekanymi z proszków żelaza, nowe tuleje porowate o odpowiednio dobranej porowatości i przepuszczalności zostały nasycone olejem transformatorowym z dodatkiem 1,5% azotku boru, wyniki badań parametrów pracy tych łożysk zostały porównane z parametrami pracy łożysk z tradycyjnymi olejani Mobil Oil SAE 50 lub Antykol TS - 120, przeprowadzone badania porównawcze wykazały,że nowe tuleje wytrzymują ponad dwukrotnie wyższe obciążenia, wykazując znacznie mniejsze współczynniki tarcia i temperaturę pracy łożyska.
EN
Preformance characteristics of the new porous bearings with sleeves of sintered iron powder. The new porous sleeves of suitably selected porosity and permeability were saturated with a transformer oil with a 1,5% addition of boron nitride. Results of testing the working parameters of these beatings were compared with such parameters of bearings with traditional porous sleeves saturated with oils Mobil Oil SAE 50 or Antykol TS 120. The comparative tests reveal that the new sleeves withstand over doubled loads with considerably lower friction and working temperature.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.