COJINETES DE DESLIZAMIENTO 67.12 Mecanismos B. Agenda Cojinetes de fricción o deslizamiento...

COJINETES DE DESLIZAMIENTO

67.12 Mecanismos ‘B’


Agenda

Cojinetes de fricción o deslizamiento

Cojinetes de deslizamiento seco

Cojinetes hidrodinámicos

Conceptos

Modelo de petroff

Modelo de Reynolds

Diagramas de Raimondi - Boid

Trabajo Práctico: Cálculo de variables operativas


Indirecto: por interposición de una sustancia lubricante liquida

Cojinetes hidrostáticos

Cojinetes de fricción hidrodinámico

Cojinete

Elemento que dispuesto como soporte o vínculo de un árbol (eje rotatorio), permite la rotación del mismo dentro de él, guiando dicha rotación.

Cojinetes de Deslizamiento

Directo: de deslizamiento seco


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Conceptos

Modelo de petroff

Modelo de Reynolds




Coj. de Deslizamiento Seco

Ff = μ * W = Fm Mt = Fm * r

Wn = W * cos () y Wt = W * sen ()

Fm´ = W* (f* cos(´) – sen(´))


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Conceptos

Modelo de petroff

Modelo de Reynolds




Coj. de Deslizamiento Hidrodinámicos

Autosustentación del muñón por acuñamiento del lubricante



PERFILES DE PRESIONES

Sección transversal Perfil longitudinal

p = p ,z = f()



ARRANQUE

Sistema en reposo Transitorio:1. Rozamiento seco directo

entre superficies.2. El lubricante se interpone

entre las superficies3. Se forma una cuña de

lubricante

RégimenSuperficies separadas: Rozamiento líquido


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Conceptos

Modelo de petroff

Modelo de Reynolds




Coj. Hidrodinámicos - Conceptos

COJINETE DE LONGITUD INFINITA

p---- = 0 p = p ()Z

LEY DE NEWTON

h---- = 0 h = cteZ

V = * ----

Y

=Esfuerzo específico (tensión de corte)

=Constante de proporcionalidad.(viscosidad dinámica o absoluta del lubricante)

Recta h min / h max ^ recta de acción W = 90°



LUBRICACIÓN LÍMITE SUPERIOR

a) Menor resulta la carga W.

b) Mayor resulta la velocidad de rotación (mayor presión hidrodinámica).

c) Mayor resulta la viscosidad dinámica del lubricante.

d) Mayor es la longitud de muñón y cojinete.

h---- = 0

V---- = 0

Cuando



ROZAMIENTO SEMISECO-SEMILIQUIDO

hmn m + c Rozamiento Seco (Régimen de Película Delgada)

hmn = m + c Rozamiento Semilíquido o Semiseco(Régimen de Película Media)

hmn m + c Rozamiento Líquido (Régimen de Película Gruesa)

hmn = R -- r Lubricación Límite Superior (hmn = hmx)


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Conceptos

Modelo de petroff

Modelo de Reynolds




Coj. Hidrodinámicos - Modelo de Petroff

HIPOTESIS

a) Lubricación Límite Superior

b) El huelgo o juego entre cojinete y gorrón está lleno de lubricante

c) La distribución de velocidades en el lubricante es lineal (V/y = cte)

d) Cojinete de longitud infinita (p/Z = 0)

R f0 = Nºpi * * ------- * -----

Cr pm

F0 = Pi * P

R Variable deP = * ----- * ----- diseño y operacional

Cr pm del sistema


Coj. Hidrodinámicos - Estabilidad de funcionamiento

1

R P = * ----- * -----

Cr pm

pm P f0 T P1

2

pm P f0 T P

2


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Conceptos

Modelo de petroff

Modelo de Reynolds




Coj. Hidrodinámicos - Modelo de Reynolds

HIPOTESIS

a) Superfocoes planas (Cr pequeño)

b) El huelgo o juego entre cojinete y gorrón está lleno de lubricante

c) Cojinete de longitud infinita (p/Z = 0)

d) Ejes de simetría de gorrón y de cojinete paralelos (h / Z)


Coj. Hidrodinámicos - Modelo de Reynolds

p ---- = ----X Y

p 2V

---- = * ------

X Y2

VSiendo: = * ----

Y

U 1 pV = -- * Y + ------ * ---- * Y * ( Y -- h )

h 2 * X


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Conceptos

Modelo de petroff

Modelo de Reynolds




Coj. Hidrodinámicos - Variables

Variables independientes: de diseño operacional

− la viscosidad μ

− la carga por unidad de área proyectada, pm.

− la velocidad de giro,

− las dimensiones del eje y del cojinete: r, c, L

− temperatura inicial del lubricante: T0

Variables dependientes: factores de diseño

− coeficiente de rozamiento, f0

− incremento de temperatura, Δt

− flujo de lubricante, Q

− espesor mínimo de película, ho

- Presiones máximas y mínimas, pmax y pmin


Coj. Hidrodinámicos - Diag. Raimondi - Boyd

R 2 R PS = ---------- * ( ---- ) * ----- = ( ---- ) * ---------

2 * Nºpi Cr pm Cr 2 * Nºpi

Siendo el Número (adimensional) de Sommerfeld S:

hmn / Cr = Variable de espesor mínimo de película

Er = Excentricidad relativa

hmn = Posición del espesor mínimo de película

R * f0 / Cr = Variable de fricción

2 * Nºpi * Q / R * Cr * * L = Variable de caudal circunferencial

Qs / Q = Relación flujos lateral / circunferencial

Pm / pmx = Relación presión media / presión máxima

po = Posición terminal de la película (presión nula)

pmx = Posición presión máxima

P: número de Petroff





Conceptos

Modelo de petroff

Modelo de Reynolds



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