Cercetari Teoretice si Experimentale privind Dinamica si Fiabilitatea Rulmentilor Hibrizi

Imagine preview
(10/10 din 2 voturi)

Acest proiect trateaza Cercetari Teoretice si Experimentale privind Dinamica si Fiabilitatea Rulmentilor Hibrizi.
Mai jos poate fi vizualizat cuprinsul si un extras din document (aprox. 2 pagini).

Arhiva contine 2 fisiere pdf de 231 de pagini (in total).

Profesor indrumator / Prezentat Profesorului: Paleu Viorel

Iti recomandam sa te uiti bine pe extras, cuprins si pe imaginile oferite iar daca este ceea ce-ti trebuie pentru documentarea ta, il poti descarca. Ai nevoie de doar 10 puncte.

Domeniu: Mecanica

Cuprins

CUPRINS 1
CAPITOLUL 1 7
STADIUL CERCETARILOR IN DOMENIUL RULMENTILOR RADIALI AXIALI CU BILE DE
CONSTRUCTIE CLASICA SI HIBRIDA 7
1.1. RULMENTI HIBRIZI CU ELEMENTE DE ROSTOGOLIRE DIN MATERIAL CERAMIC 7
1.1.1. Generalitati privind rulmentii de constructie clasica 7
1.1.2. Alcatuirea rulmentilor hibrizi 8
1.1.3. Probleme care pot aparea in functionarea rulmentilor 9
1.2. MATERIALE CERAMICE UTILIZATE LA FABRICAREA ELEMENTELOR RULMENTILOR HIBRIZI 10
1.2.1. Compozitie chimica si proprietati 10
1.2.2. Nitrura de siliciu - principal material pentru fabricarea elementelor de rulmenti 11
1.3. PARTICULARITATI TRIBOLOGICE ALE MATERIALELOR CERAMICE PENTRU RULMNETI HIBRIZI 15
1.3.1. Frecarea si uzarea in sistemele tribologice hibride 15
1.3.2. Metode de lubrifiere pentru sistemele tribologice ceramice si hibride 16
1.4. STABILIREA LIMITELOR DE FUNCTIONARE (TURATIE, TEMPERATURA) A RULMENTILOR HIBRIZI 17
1.4.1. Limite de turatie 17
1.4.2. Limite de temperatura 18
1.5. DEZAVANTAJE ALE UTILIZARII RULMENTILOR HIBRIZI 19
1.6. DOMENII DE APLICATIE ALE RULMENTILOR HIBRIZI 19
1.7. PREZENTARE SINTETICA A STUDIILOR ANTERIOARE EFECTUATE ASUPRA CINEMATICII RULMENTILOR DIN OTEL
SI HIBRIZI 20
1.7.1. Miscarea de rostogolire simpla 20
1.7.2. Miscarea de rostogolire cu alunecare 21
1.7.3. Viteza totala de alunecare de pe suprafetele tribocontactelor rulmentilor 22
1.7.4. Cinematica rulmentului in ipoteza momentului giroscopic nul 22
1.7.5. Ipoteza ghidarii bilei pe una din caile de rulare (race control) 23
1.7.6. Ipoteza echilibrarii momentului giroscopic al bilei 24
1.7.7. Caracteristicile cinematice ale rulmentilor hibrizi 24
1.8. PREZENTARE SINTETICA A STUDIILOR ANTERIOARE EFECTUATE ASUPRA DINAMICII RULMENTILOR DIN OTEL SI
HIBRIZI 26
1.8.1. Modele statice de analiza a rulmentilor 26
1.8.2. Modele cvasistatice de analiza a rulmentilor 27
1.8.3. Modele dinamice de analiza ale rulmentilor 29
1.9. CONCLUZII SI DIRECTII DE CERCETARE 31
1.9.1. Concluzii 31
1.9.2. Stabilirea directiilor de cercetare 32
CAPITOLUL 2 33
MODEL VECTORIAL GENERAL PENTRU STUDIUL CINEMATICII RULMENTILOR RADIALIAXIALI
CU BILE DE TURATIE RIDICATA 33
2.1. METODA DE ABORDARE A CINEMATICII RULMENTILOR CU BILE 33
2.2. MODEL VECTORIAL 34
2.2.1. Alegerea sistemelor de coordonate 34
2.2.2. Matrici de transformare si vectori de pozitie 35
2.2.3. Vectori viteza tangentiala, viteza de alunecare si viteza tangentiala medie (de rostogolire) 37
2.3. REZULTATE NUMERICE 37
2.3.1.Ipoteze simplificatoare 37
2.3.2. Variatia unghiului b b 38
2.3.3. Raportul turatie colivie/ turatie arbore 40
2.3.4. Raportului spin/ rostogolire 42
2.3.5. Viteze de alunecare 43
2.4. VALIDAREA MODELULUI CINEMATIC 47
2.5. CONCLUZII 48

Extras din document

CAPITOLUL 1

STADIUL CERCETARILOR IN DOMENIUL RULMENTILOR RADIALI

AXIALI CU BILE DE CONSTRUCTIE CLASICA SI HIBRIDA

1.1. Rulmenti hibrizi cu elemente de rostogolire din material ceramic

1.1.1. Generalitati privind rulmentii de constructie clasica

Lagarele de rostogolire cu bile sau cu role (generic denumite rulmenti) au aparut si s-au

dezvoltat, datorita faptului ca prezinta pierderi prin frecare scazute in comparatie cu lagarele de

alunecare. Rulmentii sunt organe de masini ce intra in componenta a peste 90% din masinile

existente in prezent, dovedindu-se una din cele mai importante surse de deteriorari si de scadere

a fiabilitatii masinilor. Un rulment standard este alcatuit din patru componente de baza (Figura

1.1): un inel interior, un inel exterior, un numar de Z corpuri de rostogolire (bile, role, sau ace) si

o colivie. Inelele rulmentului si corpurile de rostogolire suporta incarcarea, colivia avand rolul de

a separa elementele de rostogolire vecine.

Figura 1.1: Schita unui rulment radial axial cu bile

Din mutitudinea de rulmenti existenti (cu bile, cu role, cu ace, radiali, axiali, radiali-axiali, etc.),

rulmentii radiali-axiali cu bile sunt destinati in special turatiilor ridicate.

Elementele geometrice de baza ale unui rulment radial-axial cu bile sunt urmatoarele:

- Diametrul alezajului inelului interior: d;

- Diametrul inelului exterior: D;

- Diametrul mediu al rulmentului: dm=0.5(D+d);

- Diametrul bilelor: Db;

- Unghiul de contact liber, a;

- Latimea rulmentului: B;

- Numarul de bile Z.

Inel interior

Bila Inel exterior Colivie

Elementele geometrice suplimentare, care nu apar pe Figura 1.1, vor fi prezentate treptat in

capitolele urmatoare.

1.1.2. Alcatuirea rulmentilor hibrizi

Termenul general de rulmenti hibrizi vizeaza rulmentii cu elemente ceramice, incluzand

constructiile cu unul sau mai multe elemente executate in intregime din material ceramic, dar si

pe cele care cuprind doar elemente acoperite cu un strat, de o anumita grosime, de material

ceramic. Tot in categoria rulmentilor hibrizi pot fi incadrati si rulmentii ale caror elemente sunt

executate din otel de rulmenti acoperit cu mai multe straturi de materiale ceramice (elemente

multi-strat).

Printre cele mai noi tipuri de rulmenti hibrid se numara si rulmentii Neo-Brid, proiectati de firma

Nippon Seyko din Japonia (NSK [1995]). Rulmentii Neo-Brid radiali-axiali cu bile din nitrura de

siliciu au fost proiectati in scopul asigurarii unui nivel redus de temperatura in timpul

functionarii, prin mentinerea jocului de functionare in limitele prevazute prin proiectare. Acest

lucru este posibil datorita dilatarii termice mici a inelului interior, care nu mai este confectionat

din otel obisnuit de rulmenti, ci din otel inoxidabil, cu un coeficient de dilatare liniara mai mic

decat a otelului de rulmenti.

Din totalitatea solutiilor existente de realizare a rulmentilor hibrizi, privind combinatiile otel -

material ceramic, cele mai avantajoase solutii le reprezinta rulmentii cu inele din otel (acoperite

sau nu cu material ceramic) si bile ceramice din nitrura de siliciu, principalul avantaj al utilizarii

rulmentilor hibrizi fiind reducerea masei bilelor.

Prin acoperirea cailor de rulare cu material ceramic si utilizarea bilelor din otel se pot obtine

scaderi ale pierderilor prin frecare si cresteri de durabilitate, dar se pierd avantajele scaderii

fortelor centrifuge (obtinute prin utilizarea bilelor ceramice), a reducerii incarcarilor caii de

rulare exterioare si a cresterii rigiditatii rulmentului. Dupa cum atentioneaza firma japoneza

NiNja, producatoare de rulmenti hibrizi, trebuie evitata solutia acoperirii bilelor din otel cu

material ceramic, deoarece datorita proprietatilor elastice diferite ale celor doua materiale

invelisul ceramic al bilei se va distruge, fenomenul fiind similar cu introducerea unui pahar rece

sub un jet de apa clocotita.

Dintre diferitele tipuri de rulmenti hibrizi, teza de doctorat studiaza rulmentii hibrizi cu inele din

otel si bile ceramice. Acestia se obtin prin simpla inlocuire a bilelor din otel cu bile ceramice

(Figura 1.2).

Fisiere in arhiva (2):

  • Cercetari Teoretice si Experimentale privind Dinamica si Fiabilitatea Rulmentilor Hibrizi
    • Coperta_teza_Paleu_Viorel_Iasi_2002.pdf
    • teza_Paleu_Viorel_Iasi_2002.pdf

Alte informatii

UNIVERSITATEA TEHNICA "GH. ASACHI" IASI FACULTATEA DE MECANICA