Referat Tribologia Sistemelor Roata-Sina [PDF]

Zitiervorschau

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Referat Tribologia sistemelor roată şină

Masterand:Florescu Ionuţ Iulian Sisteme de transport pe cale ferată

Anul universitar:2021-2022 CUPLE DE FRECARE

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Se defineşte cupla de frecare ca un ansamblu de două elemente aflate in contact direct si in miscare relativa, prin intermediul careia se transmite o forta sau un moment. Elementul solid (1) – Rola; Elementul solid (2) – Placa; 3- Element intermediar (lubrifiant) 4 – Mediul in care functioneaza cupla de frecare; Fn – Forta de apasare; Miscare de rostogolire a rolei peste placa. In procesul de miscare a rolei apare un moment rezistent, dependent de geometrie, forta de incarcare, viteza, material etc.

CLASIFICAREA CUPLELOR DE FRECARE 1.

Clasa I – contact punctual intre elemente;

2.

Clasa a II –a – contact liniar intre elemente;

3. Clasa a III-a – contactul dintre elemente se realizeaza pe o suprafata curba;

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

4. Clasa a IV-a – contactul dintre elemente se realizeaza pe o suprafata plana 5. Cazuri speciale de cuple de frecare, cand unul dintre elemente este un fluid sau un material abraziv.

CUPLE DE CLASA I

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Rulmenti radiali cu bile;

Rulmenti cu role butoi

Rulmenti axiali cu bile

Suruburi cu bile

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Ghidaj cu bile recirculabile

CUPLE DE CLASA A II-A

Angrenaje cilindrice

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Angrenaje conice

Rulmenti cu role cilindrice si conice

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Mecanismul cama tachet

CUPLE DE CLASA A III-A

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Lagare de alunecare

Cupla de clasa a-III-a dintr camasa cilindru si segment

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Cupla dintre piulita si surub

CUPLA DE CLASA A-IV-A Ghideaje de aluncare

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Discuri de frana, cuplaje disc cu frictiune

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

TIPURI DE LUBRIFIANTI IN CUPLE DE FRECARE Lubrifiantul într-o cupla de frecare se poate prezenta sub diverse forme: Straturi de ulei sau unsoare, introduse în tribosistem în mod sau cu intermitenţă;

continuu

Straturi de molecule adsorbite sau chimisorbite pe suprafeţele celor două elemente în contact ( ulei, unsoare); Straturi de oxizi sau de alte produse de reacţie, formate pe una sau pe ambelesuprafeţe ale cuplei ; Straturi de materiale metalice sau plastice, de grosimi reduse (zecimi sau sutimi de mm), depuse pe suprafeţele cuplei de frecare; Pulberi, rezultate în procesul de uzare sau introduse intenţionat în cuplă; Molecule de apă, praf sau diverse impurităţi, existente în atmosferă; Aer sau gaz, introdus forţat sau antrenat de suprafeţele aflate în mişcare relativă. Lubrifiantii industriali În aplicaţiile industriale, lubrifianţii utilizaţi fac parte din patru grupe distincte: • 1. sintetice;

Lubrifianţi lichizi,

cuprinzând uleiuri

•

2. Lubrifianţi plastici, cuprinzând unsorile consistente;

•

3. Lubrifianţi solizi, cuprinzând materiale sub formă de

minerale

şi

pulberi sau în stare solidă, cu structură lamelară; •

4. Lubrifianţi gazoşi, cuprinzând aerul sau unele gaze inerte.

În unele situaţii particulare (medii acide, temperaturi ridicate, medii radioactive, vid etc.) se utilizează lubrifianţi neconvenţionali (acizi, materiale în stare topită, fluide tehnologice etc.).

Rolurile lubrifiantilor in cuple de frecare

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

1. Realizarea unui strat de separaţie între cele două suprafeţe, complet sau incomplet, cu rol determinant în reducerea frecării şi a uzării. Acest strat este realizat de ulei, unsoare sau de catre gaze. Straturi realizate prin aderenta acizilor grasi din uleiuri si din unsori (onctuozitate); Straturi realizate prin efect hidrodinamic (HD), gazodinamic (GD), elastohidrodinamic (EHD); Straturi realizate prin introducerea uleiului sub presiune-efect hidrostatic (HS) sau a gazelor sub presiune - efect gazostatic (GS); -

Straturi subtiri depuse pe suprafete cu rol antifrictiune, lubrifianti solizi.

Coeficientul de frecare scade cu 1 pana la 3 ordine de marime fata de frecarea uscata.Uzarea poate sa se reduca pana la anulare completa.

Rolurile lubrifiantilor in cuple de frecare 1.

Transportul particulelor de uzură apărute în cupla de frecare.

Este realizat doar de catre ulei sau de gaze.

2. Protecţia suprafeţelor cuplelor de frecare faţă de acţiunea corozivă a mediului. Este realizata de catre ulei si unsoare. 3. Amortizarea şocurilor şi reducerea nivelului de zgomot din tribosistem.Este realizata de catre straturile de ulei,de unsoare si de gaze. 4. Protecţia faţă de pătrunderea impurităţilor din afară.Este realizata numai de catre unsoare. 5. Preluarea caldurii din cuplele de frecare.Este realizata de catre uleiuri si gaze. Uleiuri. Principalele proprietati utilizate in procesul ungerii

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

1.

Vascozitatea uleiului:

În anul 1686, Sir Isaac Newton preciza în Secţiunea a IX-a a Cărţii II – Philosophiae Naturalis Principia Mathematica că : “The resistance arising from the want of lubricity in the parts of a fluid, is, other things being equal, proportional to the velocity with which the parts of the fluid are separated from one another…” Vascozitatea dinamica Comparatii intre vascozitatile uleiurilor si vascozitatile altor fluide:

Raportând vâscozitatea dinamică la densitatea uleiului se obţine vâscozitatea cinematică Relatia dintre vascozitatea cinematica si vascozitatea dinamica În timp ce în specificaţiile şi în cataloagele de uleiuri este indicată vâscozitatea cinematică exprimată în cSt, în calculele specifice pro- ceselor de ungere se utilizează în mod curent vâscozitatea dinamică exprimată în . DacPăa s se consideră că densitatea uleiului mineral este de aproximativ 900 Kg/m3, atunci se poate utiliza următoarea relaţie aproximativă de transformare:



(Pas

  0.9 103 (cSt )

Variaţia vâscozităţii cu temperatura

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Uleiurile minerale prezintă o importantă scădere a vâscozităţii la creşterea temperaturii. Relaţia lui Walther lglg  a b  m lg T este vâscozitatea uleiului exprimată în cSt ; a este o constantă, egală cu 0.6 pentru uleiurile cu vâscozitate mai mare de 1,5 cSt;T este temperatura, în K; m şi b sunt parametri ce caracterizează uleiul şi se determină din relaţia de mai sus pentru două vâscozităţi stabilite experimental. In coordonate logaritmice relatiaWalther reprezinta o relatie liniara:

YbmX Y  lglg  a Diagrama ASTM vascozitate-temperatura X  lg T

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Indicele de vascozitate Gradul de variaţie a vâscozităţii cu temperatura este exprimat prin indicele de vâscozitate (Viscosity index VI), care este o mărime adimensională.

1.

Rezistenţa filmului de lubrifiant la presiuni ridicate

Pentru cuplele puternic solicitate şi cu riscuri de apariţie a gripării, rezistenţa uleiului la presiune ridicată este hotărâtoare în alegerea tipului de ulei. Rezistenţa la presiune ridicată se pune în evidenţă cu ajutorul unor tribometre, cel mai uzual fiind Masina cu 4 bile.Urmatoarele marimi pot fi determinate pe Masina cu 4 bile: - sarcina maximă fără gripaj; - sarcina maximă cu gripaj instantaneu; - sarcina calculată pentru o întârziere a gripajului cu 2,5 secunde; - sarcina la care se produce sudura bilelor; - variaţia uzurii cu sarcina;

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Variaţia uzurii cu sarcina la maşina cu 4 bile

Clasificarea ISO a uleiurilor de uz general

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Clasificarea SAE a uleiurilor de motor

Uleiuri monograd si multigrad Uleiurile multigrad au o variaţie mai mică a vâscozităţii cu temperatura, în raport cu uleiurile monograd, şi au, în general, indicele de vâscozitate mai mare de 100.

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Clasificarea SAE a uleiurilor de transmisie

Stabilitatea termica a uleiurilor minerale

ROMÂNIA MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

FACULTATEA DE MECANICĂ

Stabilitatea termica a uleiurilor sintetice