Περίληψη: | Τα ωστικά έδρανα ολίσθησης αποτελούν ένα από τα σημαντικότερα στοιχεία μηχανής καθώς είναι υπέυθυνα για την παραλαβή ωστικών φορτίων και τη σταθερότητα σε περιστρεφόμενα συστήματα. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε προωστήριους άξονες πλοίων, στροβιλοκινητήρες αεροπλάνων, μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, κινητήρες εσωτερικής καύσης κ.τ.λ. Το λιπαντικό μέσο που χρησιμοποιείται συνήθως είναι υγρής μορφής και αποτελεί παράγωγο πετρελαίου. Η μακρομοριακή δομή του προκαλεί ψευδοπλαστική συμπεριφορά σε αυξημένους ρυθμούς διάτμησης και εξάρτηση του ιξώδους από την θερμοκρασία. Επιπρόσθετα, το προφίλ της ταχύτητας λιπαντικού δημιουργεί περιοχές με πίεση χαμηλότερη από εκείνη της τάσης ατμών με αποτέλεσμα την εμφάνιση σπηλαίωσης. Οι ατμοί λιπαντικού χαρακτηρίζονται από πολύ χαμηλό ιξώδες και στην πράξη δεν είναι ικανοί να παραλάβουν φορτίο. Οι φυσαλίδες που δημιουργούνται μεταφέρονται σε περιοχές με υψηλότερη πίεση όπου και καταρρέουν προκαλώντας φθορές και αυξημένη ταλάντωση στο έδρανο.
Η παρούσα εργασία αποτελεί μια καινοτόμα παραμετρική τριβολογική μελέτη για την επίδραση της επιφανειακής γεωμετρίας του ωστικού εδράνου στα λειτουργικά χαρακτηριστικά του όπως η ικανότητα παραλαβής φορτίου, το ιξώδες και η σπηλαίωση. Η δημοσίευση αντίστοιχων εργασιών για τα ωστικά έδρανα ολίσθησης είναι σπάνια καθώς οι ερευνητές ασχολούνται περισσότερο με τη συμπεριφορά του επίπεδου ωστικού τομέα. Η καινοτομία έγκειται στην ταυτόχρονη μελέτη του φαινομένου της σπηλαίωσης, της ψευδοπλαστικής συμπεριφορά του λιπαντικού και της διαφοροποίησης στη γεωμετρία της επιφάνειας του ωστικού εδράνου. Χρησιμοποιείται λιπαντικό με ψευδοπλαστική συμπεριφορά που προσομοιάζει εκείνη ενός λιπαντικού SAE 10W-50 και μοντελοποιείται ως ρευστό carreau. Η μελέτη βασίζεται σε τέσσερις διαφορετικές επιφανειακές γεωμετρίες εδράνου, την επίπεδη, την διαμήκη αυλάκωση, τις εγκαρσιες αυλακώσεις και την διαμόρφωση pocket. Εν τέλει, μελετάται η εμφάνιση της σπηλαίωσης για τις διάφορες γεωμετρίες και η επίδραση της στα λειτουργικά χαρακτηριστικά του εδράνου όπως η ικανότητα παραλαβής φορτίου, ο συντελεστής τριβής, οι απώλειες ισχύς, το ιξώδες και η μέση θερμοκρασία του εδράνου.
|