Temperatura w Strefie Tarcia Węzła Ślizgowego. Tadeusz Stolarski Katedra Podstaw Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

Transkrypt

1 emperatura w Strefie arcia Węzła Ślizgowego adeusz Stolarski Katedra Podstaw Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

2 emperatura w strefie styku ślizgowego Energia tracona na pokonanie oporów tarcia jest głównie rozpraszana w postaci ciepła. emperatura w strefie styku ślizgowego jest sumą: s o Gdzie o reprezentuje otoczenia a Δ jest tzw. temperaturą błyskową. o można pomierzyd przy pomocy szregu specjalistycznych technik. emperaturę błyskową jest z reguły trudno zmierzyd i oszcowuje się ją analitycznie.

3 Równanie Blok a μ - wspłczynnik tarcia W - obciążenie przypadające na jednostkę długości strefy styku V 1, V 2 - prędości ślizgania powierchni w styku b 1, b 2 - termiczne współczynniki styku l - szerokośd strefy styku k - przewodnośd cieplna materiałów stykających się powierzchni c - ciepło właściwe ρ - gęstośd b k c 1,11 W V 1 V 2 b 1 V 1 b 2 V 2 1l równanie często używane do oszacowania temperatury błyskowej w strefie styku kół zębatych.

4 Równanie Akin a w obciążenie styczne przyłożone na średnicy podziałowej zęba μ - współczynnik tarcia V 1, V 2 pędkości ślizgania na kole podziałowym ϕ kąt przyporu b szerokośd strefy styku 0,024 w V 1 V 2 b cos stosowane w przypadku styku kół zębatych

5 Równanie Dudley a b temperatura oleju na wlocie do strefy styku b W t f 3 / R a Z t (n) 1/ 2 P d 1/ 4 W t obciążenie zęba f szerokośd zęba R a chropowatośd powierzchni zęba Z t geometryczny parametr zatarcia n prędkośd obrotowa P d diametral pitch tzn. liczba zębów przypadająca na jednostkę średnicy podziałowej

6 Równanie Jaeger a Model Jaeger a dotyczy ogólnego przypadku styku ślizgowego I bazuje na mechaniźmie rozpraszania energii WgV lj(k 1 k 2 ) gdy L l V 2 1 przyjmuje małą wartośd Symbole: μ współczynnik tarcia W obciążenie zewnętrzne J mechaniczny równoważnik ciepła g przyśpieszenie ziemskie V prędkośd ślizgania 0,266( 1 1/ 2 ) WgV lj[1,125k 2 ( 1 1/ 2 ) k 1 (lv) 1/ 2 ] gdy L l V 2 1 przyjmuje dużą wartośd l średnica mikroobszaru styku 1 k 1 1c 1 k 1, k 2 - przewodnośd cieplna materiałów ρ gęstośd c ciepło właściwe 1 oznacza powierzchnię nieruchomą 2 oznacza powierzchnię ruchomą

7 Równania oparte na modelu Jaeger a 0,25NL dla małych prędkości ślizgania; L < 0,1 Model Jaeger a można zaadoptowad dla łożysk ślizgowych. μ współczynnik tarcia g przyśpieszenie ziemskie p m naciski równoważne z granicą plastyczności miększego materiału w styku ślizgowym J mechaniczny równoważnik ciepła c ciepło właściwe W obciążenie zewnętrzne V prędkośd ślizgania ρ gęstośd materiału κ dyfuzyjnośd cieplna gdzie N gp m J c L W 1/ 2 V 2 ( p m ) 1/ 2 0,345NL 1/ 2 dla umiarkowanych prędkości ślizgania; 0,1 < L < 5 0,435 NL 1/ ,87L 1/ 2 dla dużych prędkości ślizgania: 5 < L < 100 na przykład: dla L = 5, ϒ = 0,75 oraz dla L = 100, ϒ = 0,92

8 Równania Rabinowicza r średnica mikroobszary styku nierówności W obciążenie zwnętrzne J mechaniczny równoważnik ciepła k 1, k 2 współczynniki przewodności cieplnej V prędkośd ślizgania μ współczynnik tarcia WV 4Jr(k 1 k 2 ) równanie oparte na o mechanizm przepływu strumienia energi cieplnej pomiędzy stykającymi się elementami 9400 V J(k 1 k 2 ) równanie wukorzystujące związek procesu tarcia z energią powierzchniową

9 Model Moore a Model Moore a uwzględnia fakt, że temperatura błyskowa jest funkcją wielu parametrów. Równanie jest oparte on mechanizm wymiany ciepła między stykającymi się powierzchniami. W i obciążenie przenoszone przez i-tą parę stykających się nierówności C W i V (k k 1 P e,1 )L k 1 2 (k 1 k 2 ) - średnia wartośd współczynnika przewodności ciplnej P e licba Pecleta L długośd strefy styku 1- oznacz ruchomą powierzchnię

10 Równanie Bowden a i abor a Formuła zaproponowane przez Bowden a i abor a jest często używana do oszacowania temperatury błyskowej. Jest stosunkwo prosta I potwierdzona badaniami doświadczalnymi. 0,443 g V(Wp m) 1/ 2 J(k 1 k 2 ) p m twardośd miększego materiału w styku ślizgowym. g przyśpieszenie ziemskie J - mechaniczny równoważnik ciepła