Cad é-Prionsabal Iompraíochta Téipéir-Iompar Sáim Talún?

ABearrtar -Iompar Sleá talúnIs cineál imthacaí sá hidridinimiciúil é le céimseata sheasta. Níl aon mhaighdeog, aon eochaircheap coigeartaithe uathoibríoch agus aon choigeartú tilt uathoibríoch. Iompraíonn an t-iompar ualach aiseach trí úsáid a bhaint as limistéar inlet ding atá meaisínithe go díreach chuig an dromchla imthacaí.

Tagann cumas brú an imthacaí ón gcruth ding seo. Nuair a ghluaiseann an dromchla rothlach bealaidh isteach i mbearna caol, foirmíonn brú taobh istigh den scannán ola. Tacaíonn an brú seo leis an ualach aiseach agus coinníonn sé an dromchla ar leithligh le linn oibriú.

Ós rud é go mbraitheann imthacaí go hiomlán ar a chéimseata meaisínithe, ní mór toisí na gcón a rialú go cúramach. Is féidir le mionathruithe ar uillinn taper, tiús scannáin nó cruth dromchla tionchar a bheith acu ar ghiniúint brú agus ar fheidhmíocht imthacaí.

D'fhonn tuiscint a fháil ar an gcaoi a n-oibríonn imthacaí sá cónúla, is gá scrúdú a dhéanamh ar hidridinimic an bhrú a ghintear laistigh den scannán bealaithe, seachas breathnú ar imthacaí díreach mar chomhpháirteanna le rátáil ualaigh sonraithe aa.

An Croí-Mheicníocht: Brú Hidridinimiciúil ó Dhinge Coinbhéirseach

Tá an cumas imthacaí céanna ag gach imthacaí scannáin sreabhach hidrodinimiciúla, lena n-áirítear imthacaí irise, imthacaí sá tiltpad agus imthacaí sá talún barrchaolaithe, agus na héifeachtaí fisiceacha a thuairiscítear Osborne Reynolds i 1886. Nuair a tharraingítear an leacht slaodach trí bhearna caol trí ghluaiseacht dhá dhromchla, méadaíonn an brú laistigh den membrane sreabhach. Tacaíonn an brú seo, nuair a leathtar go dtí an t-achar imthacaí é, leis an ualach gan miotail go-teagmháil miotail.

I -Taper{0}}Thrust Bearing, déantar an bhearna cúngaithe seo trí chéimseata a shocrú seachas bogadh nó coigeartú. Tá dhá phríomhréimse ag gach gasket ar an bhfáinne imthacaí i dtreo an uainíochta.

Crios barrchaolaithe (inlet): Tá an dromchla ar uillinn bheag leis na rúidbhealaí. Cruthaíonn sé seo bearna a chaolaíonn de réir mar a tharraingítear ola isteach trí rothlú. Gintear go leor den bhrú hidridinimiciúil sa réigiún seo.

Maol (asraon): dromchla comhthreomhar leis na rúidbhealaí. Coinníonn an limistéar seo brú tar éis é a tháirgeadh agus fágann an ola an eochaircheap ag imeall an eireaball isteach sa groove draein.

Is é an cóimheas idir fad talún comhréidh agus fad eochaircheap iomlán go ginearálta 0.60-0.70. Má tá an talamh cothrom ró-ghearr, níl go leor limistéar ann chun an brú a sheasamh. Má ghlacann tú ró-fhada, beidh an crios taper ró-bheag agus ní mhéadóidh brú go héifeachtach.

Cothromóid Reynolds a cuireadh i bhFeidhm ar Chéimseata Tápála

Is í an fhoirm aonthoiseach-de chothromóid Reynolds do scannán slaodachta do-chomhbhrúite, tairiseach- faoi choinníollacha seasta:

d/dx (h³ dp/dx)=6 μ U dh/dx

Sa chothromóid seo, is é h tiús scannán áitiúil, is é p brú, is é mu slaodacht dhinimiciúil, is é U treoluas dromchla coibhneasta, is é x comhordanáidí treo na gluaisne.

I gcás góilíní cónúla líneacha, laghdaítear h (x) ar ráta tairiseach ó thiús an scannáin inlet h1 go dtí an t-íosmhéid membrane h2 ag an acomhal talún cón. Braitheann an grádán brú dp/dx ar μU agus dh/dx araon. Tá na héifeachtaí díreacha seo a leanas aige:

• Méadaíonn luas níos airde brú scannáin agus méadaíonn sé an cumas ualaigh nuair a bhíonn tiús an scannáin mar an gcéanna.

• Cruthaíonn slaodacht níos airde an éifeacht chéanna le luas níos airde.

• Ní chuireann barrchaolú níos géire feabhas ar fheidhmíocht i gcónaí. Má éiríonn an uillinn taper ró-mhór, tógann an brú ró-ghar don inlet agus éiríonn an dáileadh brú foriomlán míchothrom. Laghdaíonn sé seo an cumas ualaigh iomlán.

Is é an cóimheas cón is fearr de h1/h2 den acmhainn iompair uasta ná thart ar 2.2 faoi choinníollacha sreafa laminacha agus slaodachta tairiseach. Ciallaíonn sé seo go bhfuil tiús an scannáin iontógáil thart ar 2.2 uair níos tiús ná an scannán íosta. Go sonrach, más é 15-25 μm an tiús scannáin íosta, tá airde an chéim inlet thart ar 33-55 miocrón. Feidhm mheicniúil sheasta í seo, ní rud a athraíonn le linn na hoibríochta.

Céimseata vs. Claonadh Oiriúnaitheach: Mar atá-difriúil-talún agus Tilting-Pad

Is é an príomh-roghnú ar dhearadh talún cónúil ná imthacaí sá an tiltpad (Michell/Kingsbury). Sa dearadh seo, tá gach eochaircheap suite ar mhaighdeog. Is féidir an gasket a chlaonadh agus a uillinn de réir coinníollacha oibriúcháin agus tairiscint rádala.

Ligeann an ghluaiseacht féinchoigeartaithe seo don gasket an uillinn is fearr a aimsiú le linn oibriú. Cuidíonn sé le imthacaí scannán ola cobhsaí a fhoirmiú thar raon leathan luasanna agus ualaí.

Léiríonn an difríocht idir an dá dhearadh buntáistí agus teorainneacha imthacaí talún cónúla araon:

Tagraíonn barrchaolú seasta don éifeachtúlacht is airde, an Bearrtha Talún Snáithe ag an bpointe oibre dearaidh. Toisc go bhfuil an luas i bhfad níos ísle ná mar a ceapadh, caolaítear an scannán hidridinimiciúil agus lubrictear na himthacaí gar don teorainn-an trasdul bealaithe measctha a gcuirtear síos air thíos.

Cumas Luchtaigh, Luas, agus Uimhir Sommerfeld

Toilleadh luchtaithe scálaí ceap sáile talún barrchaolaithe leis anuimhir imthacaí(ar a dtugtar uaireanta an uimhir Sommerfeld le haghaidh imthacaí sá), a shainmhínítear mar:

S=μNP(Rc)2S=PμN​(cR​)2

cáNis luas rothlach é (rev/s),Pmeánbhrú imthacaí (ualach ÷ achar réamh-mheasta),Ris ga tréith, aguscan bhfuil an t-imréiteach tagartha a bhaineann leh₂. Maidir le céimseata ar leith, tá an toilleadh ualaigh tuairim is comhréireachμNUCiallaíonn - scálaí toilleadh iompair go líneach le luas.

Réimsí praiticiúla acmhainne ualaigh le haghaidh pillíní sá talún barrchaolaithe i seirbhís thionsclaíoch (Boyd agus Rowe, 1982; Wilcock agus Booser, 1957):

Má sháraíonn tú an teorainn ach mura méadaíonn tú an slaodacht nó an luas faoin méid céanna, ansin tiocfaidh an scannán agus gheobhaidh tú lubrication teorann. Má théann tú faoi bhun an luas íosta, tá an t-imthaca ró-mhór don ualach. Cruthaíonn sé seo fadhb eile: ní ghluaiseann an ola isteach agus scuabann an crios barrchaolaithe cothrom go leor, mar sin níl an teocht scaipthe go cothrom thar leithead an eochaircheap.

Céimseata Groove agus Bainistíocht Teirmeach

Tá gach ceap talún barrchaolaithe scartha ón gcéad cheann eile ag groove draenála imlíne. Tá dhá phost ag an groove: tógann sé ola te ó imeall chúl eochaircheap amháin, agus tugann sé ola inlet fionnuar go barrchaolú tosaigh an chéad eochaircheap eile. Is é an babhtáil ola seo an príomhbhealach chun teas a rialú i ndearadh talún barrchaolaithe. Toisc nach bhfuil lubrication treoraithe ag imthacaí talún taper cosúil le tilting-imthacaí ceap, mar sin braitheann siad ar shuaitheadh ​​an chró chun ola the agus fuar a mheascadh sula dtéann sé isteach sa chéad taper eile.

Is gnách go mbíonn leithead groove 15-25% den pháirc iomlán eochaircheap. Déanann grooves níos cúinge an bhearna idir pillíní níos lú, agus mar sin úsáideann siad spás níos fearr. Ach gortaíonn siad meascadh ola freisin agus cuireann siad -iompar thar teocht níos mó. Tabhair-thar teocht is ea an teocht ola a théann isteach sa bharrchaol i gcomparáid le teocht an tsoláthair. Thaispeáin Ettles (1969) gur féidir leis an gcodán a iompar-thar a bheith ina chúis le 40–70% den ardú ar theocht an scannáin i ndearaí talún barrchaolaithe agus é ag rith os cionn 50 m/s ar luas dromchla an rádala. Mar sin íslíonn sé seo slaodacht éifeachtach go mór agus ansin íslíonn sé an toilleadh ualaigh.

Ag luasanna forimeallacha arda os cionn 60 m/s, is é téamh slaodach an príomhtheorainn dearaidh seachas ualach. Ní mór teocht an tsoláthair ola fanacht de ghnáth ag 40-49 céim le ISO VG 32-46 ola tuirbín. Tá sé seo a choinneáil ar an teocht scannán buaic faoi bhun 95-100 céim . Is í an teocht sin an pointe a luasaíonn damáiste teirmeach do phacáiste breiseáin an ola.

Íseal-Gluais agus Tosaigh-Cuir Stop leis an Meicníocht Teip

Is é an teorainn is mó a bhaineann le dearadh na talún cónúil ná an bealach a oibríonn sé agus é ag tosú, ag dúnadh agus ag rith ag luas íseal. Toisc go mbraitheann brú an scannáin hidridinimiciúil ar luas, ní féidir leis an meánbhrú imthacaí de 2.0 MPa ach 20% 0.3-0.5 MPa ag gnáthluas. Má tá an t-ualach sá i bhfeidhm níos mó ná an cumas membrane níos ísle seo, tá an tiús scannáin íosta níos lú ná suim garbh an dromchla - go hiondúil 0.5 go 1.5 μm Ra le haghaidh rothaí imthacaí talún - agus tarlaíonn teagmháil asperity.

Tá timthriallta tosaithe agus stoptha arís agus arís eile faoi ualach ina gcúis le caitheamh agus cuimilt cobhsaí ar an dromchla réidh, rud nach féidir a aisghabháil. Murab ionann agus imthacaí tiltpad, nuair is féidir le méid beag caitheamh ar an mhaighdeog an eochaircheap a dhéanamh níos déanaí fós, laghdaíonn caitheamh ar limistéar cothrom an urláir chónúil go díreach an t-achar brú agus ansin luasghéaraíonn sé níos mó damáiste. Úsáidtear tástáil chaitheamh liathróide ASTM D 4998 ceithre go coitianta chun feidhmíocht breiseán frithchaitheamh na hola a scrúdú faoi choinníollacha tosaigh agus stoptha lubrication measctha. Tá sé seo toisc go soláthraíonn breiseáin mhórbhrú an ola an t-aon tacaíocht ualach nuair nach bhfuil an scannán hidrodinimiciúil déanta fós.

I gcás meaisíní a thosaíonn faoi ualach go minic-cosúil le caidéil mótair-tiomáinte a rothaíonn go minic in aghaidh an tsealaidh-ba cheart smaoineamh ar an rogha pillíní claonta. De rogha air sin, ba cheart go n-áireofaí sa tsonraíocht talamh cónúil córas ardaitheoir hidrostatach chun ola a bhrú go seachtrach isteach sa scannán ag luas íseal.

Achoimre ar Iarratas Praiticiúil

Tá coincheap imthacaí imthacaí sá sraithe corpraithe go príomha sna trí ghné seo a leanas:

1.Cruth na dinge coinbhéirseacha-Gearr isteach i ionraon barrchaolaithe ag stua 2.2 h1/h2, mar sin gineann sé brú hidridinimiciúil trí mheicníocht Reynolds.

2. Talamh cothrom -Soláthraíonn 60-70 faoin gcéad d'fhad an gaiscéid an limistéar faoi bhrú chun ualach aiseach a iompar.

3. Umar draenála-Cuireann sé seo ola níos fuaire ar fáil don chéad chón eile agus cuireann sé stop le slaodacht an scannáin teasctha teirmeach.

Ní féidir aon cheann de na trí pharaiméadair a athrú per se, toisc go mbíonn tionchar ag gach athrú paraiméadar ar na trí luach feidhmíochta: cumas ualaigh, teocht an scannáin agus tiús íosta scannáin. Dá bhrí sin, ba cheart d'innealtóirí tosú leis an meánbhrú imthacaí ag gnáthluas agus iad ag roghnú feiste talamh cónúil le haghaidh meaisín áirithe. Ba chóir dóibh a sheiceáil ansin go gcuireann an uimhir chomhfhreagrach Sommerfeld an imthacaí i staid membrane iomlán. Ba cheart dóibh a dheimhniú ansin go n-oibríonn an stad tosaithe a thosaíonn-minicíocht stoptha agus teocht soláthair an chórais bhealaithe laistigh de theorainneacha seasta geoiméadracha. Is é an fáth atá leis seo ná, murab ionann agus dearadh ceap maighdeog, nach féidir le imthacaí talún cónúla a gcoinníollacha oibriúcháin deartha féin a dheisiú.

Tagairtí

• Reynolds, O. (1886). Ar an teoiric lubrication agus a chur i bhfeidhm ar thurgnaimh tUasal Beauchamp Túr, lena n-áirítear cinneadh turgnamhach ar shlaodacht ola olóige....Idirbhearta Fealsúnachta Chumann Ríoga Londan, 177, 157–234.
• Boyd, J., & Rowe, WB (1982).Tribology: Prionsabail agus Feidhmchláir Dearaidh. Preas Macmillan.
• Wilcock, DF, & Booser, ER (1957).Dearadh agus Feidhmiú Bearing. McGraw-Hill.
• Ettles, CMM (1969). Iompraítear -ola the isteach i imthacaí sá.Imeachtaí Institiúid na nInnealtóirí Meicniúla, 184(12), 75–81.
• Hamrock, BJ, Schmid, SR, & Jacobson, BO (2004).Bunús na Bealaithe Scannán Sreabhán(2ú heag.). Marcel Dekker.
• Frêne, J., Nicolas, D., Degueurce, B., Berthe, D., & Godet, M. (1997).Lubrication Hidrodinimiciúil: Imthacaí agus Bearings Thrust. Elsevier.
• Khonsari, MM, & Booser, ER (2008).Tribology Fheidhmeach: Bearing Design and Lubrication(2ú heag.). Wiley.
• Szeri, AZ (2011).Lubrication Scannán Sreabhán(2ú heag.). Cambridge University Press.
• ASTM D4998-22.Modh Tástála Caighdeánach chun Tréithe Caithimh Sreabhán Hiodrálacha Tarracóra a Mheasúnú. ASTM Idirnáisiúnta.
• ISO 12168-1:2001.Imthacaí simplí - Lód statach-a iompraíonn cumas imthacaí coiléar sá hidridinimiciúil gan pillíní claonta. ISO.
• Stachowiak, GW, & Batchelor, AW (2014).Innealtóireacht Tribology(4ú heag.). Butterworth-Heinemann.