COJINETES DE DESLIZAMIENTO

Presentación del tema: "COJINETES DE DESLIZAMIENTO"— Transcripción de la presentación:

1 COJINETES DE DESLIZAMIENTO
67.12 Mecanismos ‘B’

2 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

3 Cojinete Cojinetes de Deslizamiento
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 Indirecto: por interposición de una sustancia lubricante liquida Cojinetes hidrostáticos Cojinetes de fricción hidrodinámico

4 Cojinete Hidrostáticos
Sustentación del muñón por aplicación del lubricante por presión externa CARACTERÍSTICAS Ventajas: Las superficies se encuentran separadas incluso a velocidad cero Fricción y desgaste en los arranques nulos Se logran cojinetes de gran rigidez (Mayor que los hidrodinámicos) Desventajas: Incremento del coste económico Riesgo asociado a la falla en el suministro de lubricante a presión. Necesidad de un filtrado muy exigente.

5 Cojinete Hidrostáticos
APLICACIONES Sustentación de elementos de grandes dimensiones con muy bajo rozamiento y gran precisión de movimiento. (p.ej. telescopio). Apoyos axiales. En grandes máquinas para disminuir el consumo y desgaste en los arranques, hasta alcanzar el régimen hidrodinámico

6 Agenda Cojinetes de fricción o deslizamiento
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7 Coj. de Deslizamiento Seco
Ff = μ * W = Fm Mt = Fm * r Wn = W * cos () y Wt = W * sen () Fm´ = W* (f* cos(´) – sen(´))

8 Agenda Cojinetes de fricción o deslizamiento
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9 Coj. de Deslizamiento Hidrodinámicos
Autosustentación del muñón por acuñamiento del lubricante

10 Coj. de Deslizamiento Hidrodinámicos
PERFILES DE PRESIONES Sección transversal Perfil longitudinal p = p ,z = f()

11 Coj. de Deslizamiento Hidrodinámicos
ARRANQUE Sistema en reposo Transitorio: Rozamiento seco directo entre superficies. El lubricante se interpone entre las superficies Se forma una cuña de lubricante Régimen Superficies separadas: Rozamiento líquido

12 Agenda Cojinetes de fricción o deslizamiento
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13 Coj. Hidrodinámicos - Conceptos
COJINETE DE LONGITUD INFINITA p ---- =  p p () Z h ---- =  h cte Z Recta h min / h max ^ recta de acción W = 90° LEY DE NEWTON V  =  * ---- Y  = Esfuerzo específico (tensión de corte)  Constante de proporcionalidad. (viscosidad dinámica o absoluta del lubricante)

14 Coj. Hidrodinámicos - Conceptos
LUBRICACIÓN LÍMITE SUPERIOR h ---- =  V ---- =  Cuando 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.

15 Coj. Hidrodinámicos - Conceptos
ROZAMIENTO SEMISECO-SEMILIQUIDO hmn  m + c  Rozamiento Seco (Régimen de Película Delgada) = Rozamiento Semilíquido o Semiseco (Régimen de Película Media)  Rozamiento Líquido (Régimen de Película Gruesa) R -- r Lubricación Límite Superior (hmn = hmx)

16 Agenda Cojinetes de fricción o deslizamiento
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17 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 de P =  * ----- diseño y operacional Cr pm del sistema

18 Coj. Hidrodinámicos - Estabilidad de funcionamiento
2 R  P =  * ----- Cr pm 1 1 pm P f0 T  P 2  pm P f0 T P

19 Agenda Cojinetes de fricción o deslizamiento
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20 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)

21 Coj. Hidrodinámicos - Modelo de Reynolds
p  ---- = X Y V Siendo:  =  * ---- Y p 2V ---- =  * ------ X Y2 U 1 p V = -- * Y + ------ ---- ( h ) 2 *  X

22 Agenda Cojinetes de fricción o deslizamiento
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23 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

24 Coj. Hidrodinámicos - Diag. Raimondi - Boyd
Siendo el Número (adimensional) de Sommerfeld S:  R 2  P S = * ( ---- ) ----- 2 * Nºpi Cr pm P: número de Petroff 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

25 Agenda Cojinetes de fricción o deslizamiento
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26 Administrativo Día LIBRETAS Teórica Teo Fallas Fatiga Arboles Cin Eng
Dim Eng PRACTICA Teoría Coj Des Tren Eng Exp TP Arbol Engranes Pre TP Corr Apr TP Rod PARCIAL 1° Recup Día 15/09 22/09 29/09 06/10 13/10 20/10 LIBRETAS APELLIDO y Nombre Padrón Aus Libreta Brosto, Philippe 91974 2 Tarrab, Santiago 91811 1 ---- Bocchincchio Zanetti

27 Gracias