Grup Scolar Industrial George Valsan Faurei Jud. Braila

ProiectPentru certificarea examenului ce competente profesionale Nivel 3

Coordonator

Executant

Prof. Dragaica Mihai

Baranga Sorin

Promotia 2012-2013

Lagare de alunecare

2

CUPRINS

Argument Cap. 1 Generaliti...............................................................pag.6 Cap. 2 Caracterizare. Clasificare. Domenii de folosire ......pag.7 Cap. 3 Lagre de alunecare. Forme constructive i materiale..............................................................................pag.8 Cap. 4 Ungerea lagrelor de alunecare..............................pag.12 Cap. 5 Funcionarea lagrelor de alunecare.......................pag.15 Cap. 6 Uzarea lagrelor de alunecare.................................pag.22

Bibliografie

3

ARGUMENT

Organele de maini sunt piese (eventual ansambluri de piese), avnd rol funcional utilitar, care intr n compunerea organic-structural a oricror maini, agregate, mecanisme sau dispozitive. Avnd rol funcional bine determinat, fiecare organ de main poate fi analizat, proiectat i executat separat, considerndu-l ns independent ca solicitare i uzare cu celelalte organe cu care se asambleaz. Performanele funcionale i tehnice ale oricrei maini depind de doi factori principali: concepia proiectului care elaboreaz schema de principiu a viitoarei maini i nsuirile calitative ale fiecrui element structural component. Primul factor poate fi asigurat printr-o temeinic pregtire teoretic i practic de specialitate a proiectului. Al doilea factor demonstreaz c performana i sigurana n exploatarea mainii, durabilitatea i fiabilitatea sa sunt hotrte de calitatea fiecrui organ component. Pentru aceasta, organele de maini trebuie s satisfac urmtoarele condiii de baz: - s corespund inegral scopului funcional pentru care se construiesc; - s fie simple i s prezinte siguran n exploatare, adic s reziste solicitrilor la care sunt supuse; - s asigure durata de funcionare necesar n raport cu scopul, calitatea materialului i a tehnologiei de execuie. Rezistena propriu-zis, rigiditatea, rezistena la uzare i rezistena la temperatur sunt caracteristici ale materialelor organelor de maini, care le menin o anumit capacitate de a rezista i de a funciona n diferite condiii. Prelucrarea fr dificulti deosebite ca i interschimbabilitatea sunt, de asemenea nsuiri de baz caracteristice multor organe de maini cu rol funcional deosebit. Marea diversitate de forme i dimensiuni permit gruparea organelor de maini dup o serie de criterii, dintre care mai importante sunt cele constructive i cele funcionale. Constructiv, organele de maini se grupeaz n: organe simple (pene, nituri, uruburi, arcuri, osii i arbori, roi etc.) i organe complexe (lagre, rulmeni, ambreiaje, vane etc.). Organul complex se caracterizeaz printr-un ansamblu de piese elementare, care numai n totalitatea lor pot ndeplini un rol funcional unitar.4

Dup rolul funcional, organele de maini se grupeaz astfel: - organe pasive (nituri, tifturi, pene, arcuri, uruburi de fixare etc. care nu contribuie n mod direct la transmiterea, la realizarea sau la transformarea micrii mecanice, ci doar la asamblarea elementelor; - organe active (uruburi de micare, roi dinate, arbori, lanuri de transmisie etc.), care, n funcionare, eu rolul de transmitere sau de transformare a micrii. Din categoria organelor folosite pentru realizarea i asigurarea micrii de rotaie fac parte dou categorii de organe de maini: - osiile i arborii, ca elemente susinute, avnd micare de rotaie; - lagrele, ca elemente de susinere i ghidare a osiilor sau a arborilor, care asigur micarea de rotaie a acestora. Realizarea micrii de rotaie poate fi asigurat numai prin ansamblul celor dou grupe de elemente, susinute i de susinere, care formeaz o legtur cinematic. Randamentul mecanic al unei maini este determinat n special de calitatea i precizia zonelor prin care se asigur contactul dintre arbore sau osie i lagrul conjugal. Rezult deci obligaia asigurrii unei caliti deosebite a acestor piese. Prezentul proiect LAGRE DE ALUNECARE face referire la o categorie de organe de maini ,din grupa celor complexe, numite lagre . Marea diversitate a mainilor i mecanismelor necesit arbori i lagre deosebit de variate de la o buc simpl pn la forme deosebit de complicate.

5

Cap. 1 GENERALITI

Lagrele sunt organe de maini care, mpreun cu fusurile arborilor sau ale osiilor, formeaz cuple de rotaie sau de oscilaie. Lagrele se pot clasifica dup criteriile prezentate n tabelul 1. Tabelul 1Nr. crt. 1. Criteriul de clasificare Tipul de lagr tipul foreelor de frecare ce apar n cu alunecare timpul funcionrii cu rostogolire dorecia forelor principale care radiale acioneaz n cuplele cinematice axiale radial-axiale Caracterizarea forele de frecare sunt de alunecare forele de frecare sunt de rostogolire rezultanta forelor este perpendicular pe axa geometric a lagrului rezultanta forelor are aceeai direcie cu axa geometric a lagrului rezultanta forelor acioneaz pe o direcie nlinat fa de axa lagrului

2.

Pentru a asigura o bun funcionare, lagrele trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: frecare ct mai mic; precizie ct mai mare n momentul deplasrii elementului mobil; funcionarea cu joc ct mai mic, pentru o variaie ct mai mare de temperatur; capacitatea bun de prelucrare a sarcinilor; funcionare bun n regimuri vibratorii i de oc;

6

uzur mic i posibilitatea compensrii ei; execuie uoar, montare i demontare uoar;

construcie simpl i necostisitoare.

Cap. 2 CARACTERIZARE. CLASIFICARE. DOMENII DE FOLOSIRELagrele cu alunecare reprezint organe de maini care asigur rezemarea pieselor cu micare de rotaie, de regul arbori sau osii rotitoare, preiau forele care ncarc piesele respective si lucreaz n condiiile unei alunecri relative a suprafeei fusului arborelui pe suprafaa lagrului (cuzinetului), cele dou suprafee fiind separate printr-o pelicul de lubrifiant. Clasificarea lagrelor cu alunecare se face dup mai multe criterii, prezentate n continuare: - dup regimul de frecare (uscat, limit, mixt, fluid); - dup direcia forei preluate (radial, axial, axial-radial, radial-axial); - du forma suprafeei de frecare (cilindric, conic, sferic); - dup modul de realizare a frecrii fluide (hidrodinamice (HD), elastohidrodinamice (EHD), gazodinamice (GD), hidrostatice (HS), gazostatice (GS), hibride (hidrostaticohidrodinamice); - dup poziia pe arbore (de capt, intermediare); - dup felul micrii de rotaie (complet, oscilant). Avantajele lagrelor cu alunecare se reduc la urmatoarele: ghidare mai precis a arborilor fa de carcase, datorit numrului mai mic de piese fa de lagrele cu rostogolire; filmul de lubrifiant preia, n mare msur, ocurile si vibraiile i contribuie la reducerea zgomotului; au dimensiuni de gabarit radiale mai reduse dect lagrele cu rostogolire; au durate de funcionare mai mari dect lagrele cu rostogolire si pot funciona la turaii mari si foarte mari. Dezavantajele acestor lagre constau n: coeficieni de frecare (pierderi prin frecare) mai mari dect la lagrele cu rostogolire; gabarit n direcie axial mare;7

grad de standardizare mai redus dect n cazul rulmenilor si consum de lubrifiant mare. Domeniile de folosire al lagrelor cu alunecare este mai redus dect al lagrelor cu rulmeni i se recomand n acele cazuri n care lagrele cu rostogolire nu pot fi utilizate: la turaii foarte mari, la care durabilitatea rulmenilor este redus; la arborii care trebuie ghidai foarte precis; n cazul lagrelor supuse ocurilor si vibraiilor; n cazul cnd se impun dimensiuni de gabarit radiale foarte mici; la dimensiuni de gabarit foarte mari, pentru care nu se execut rulmeni n serie i la care lagrele cu alunecare sunt mai ieftine; n condiii de umiditate i mediu agresiv, n care lagrele cu rostogolire nu pot fi folosite; la mecanismele cu funcionare lent i puin solicitate, la care costul unui lagr cu alunecare este mai redus dect al unui rulment.

Cap. 3 LAGRE DE ALUNECARE. FORME CONSTRUCTIVE I MATERIALELagrele de alunecare se caracterizeaz prin faptul c fusul se sprijin pe o suprafa cilindric interioar direct sau prin intermediul unui lubrifiant. Ele ndeplinesc simultan urmtoarele cerine tehnologice: - suport sarcinile; - permit deplasri relative de translaie sau de rotaie; - asigur poziie relativ a suprafeelor aflate n contact; - asigur frecare i uzur reduse. La aceste lagre, fusul se sprijin pe o suprafa cilindric interioar, fie direct, fie prin intermediul unui lubrifiant. Din punct de vedere constructiv, lagrele pot fi simple sau complexe. Cele mai simple lagre sunt bucele, care au dimensiuni corespunztoare fusului i care sunt executate n corpul piesei. Prin norme i standarde, sunt stabilite, de cele mai multe ori, forma constructiv i dimensiunile lagrelor. Atunci cnd este necesar, cnd materialul pentru lagr este foarte scump, lagrul va avea forma unei buce care se monteaz n corpul mainii. Aceast form constructiv are avantajul unei construcii simple, dar ofer i posibilitatea nlocuirii bucelor, atunci cnd se uzeaz. Cteva dintre formele constructive de lagre simple sunt prezentate n figura 1.

8

Fig. 1. Forme constructive de buce

Un lagr cu alunecare este compus din: corpul lagrului, cuzinet, fusul arborelui, sistem de ungere, sistem de etanare. Lagrele complexe se compun din urmtoarele elemente principale: corpul lagrului; capac; cuzinei. Corpul lagrului poate fi executat corp comun cu batiul mainii sau cu o pies mobil (cazul bielelor de la motoarele cu ardere intern) sau ca pies separat, asamblat pe batiul mainii prin uruburi. Corpurile lagrelor cu alunecare radiale hidrodinamice pot fi monobloc sau cu capac (demontabile n plan diametral). Corpurile monobloc sunt mai simple si mai rigide, ns necesit montarea axial a arborelui. Se recomand numai pentru arbori de diametre mici. Corpurile demontabile n plan diametral se caracterizeaz printr-o complexitate mai ridicat i o rigiditate mai redus dect la cele monobloc. Avantajele acestora constau ntr-o montare uoar a arborelui i posibilitatea reglrii jocului radial din lagr prin apropierea relativ a capacului de corp. Centrarea capacului pe corp se poate realiza fie prin executarea planului de separaie n trepte fie prin tifturi de centrare. Asamblarea dintre capac si corp se face prin uruburi, montate cu joc. Corpurile se execut turnate din font sau n construcie sudat, din oel. n figura 2 sunt prezentate dou variante de lagre complexe: - lagr cu capac drept (Fig. 2); - lagr cu capac nclinat (Fig. 3). Fusurile sunt executate din acelai material cu osia sau arborele de care aparin, adic din oeluri de cementare sau mbuntaire. De regul, fusurile se trateaz termic sau termochimic, pentru mrirea rezistenei la uzura i se rectific fin. Se recomand ca duritatea fusului sa fie de 3 ... 5 ori mai mare dect a cuzinetului, fiind preferabil s se uzeze cuzinetul.

9

Fig. 2. Variante constructive de lagre complexe cu capac drept

Fig. 3 Variante constructive de lagre complexe cu capac nclinat

Cuzineii sunt repere care realizeaz contactul fizic ntre arbore /osie/fus i lagr , de care depinde buna funcionare a lagrului. Pot fi : fici sau oscilani. Se confecioneaz din materiale antifriciune, ca o cptueal pe un material rezistent. Formele uzuale ale cptuelilor din materiale antifriciune sunt prezentate n fig 4. Ei se executa dintr-un material antifrictiune, deoarece la porniri-opriri si la suprasarcini regimul de frecare poate fi uscat, limit sau mixt; n plus este usurat reparaia lagrului, dup uzare, prin nlocuirea cuzinetului, al crui cost este mai redus dect al arborelui. Pentru lagrele monobloc, cuzineii au forma unor buce, iar pentru lagrele demontabile n plan diametral (cu capac), se execut din dou jumatai (semicuzinei). n producia de serie mic si individual, se folosesc cuzinei executai integral din material antifriciune, cu rezisten medie i mare. De regul, cuzineii se execut bimetalici; stratul subire de material antifriciune se depune prin turnare pe o baz (suport) de oel sau font, iar la lagrele puternic solicitate pe o baz de bronz. n producia de serie mare sau de mas, cuzineii se staneaz dintr-o platband pe care este placat materialul antifriciune. Cuzineii se monteaz n corpul lagrului cu strngere i se asigur mpotriva rotirii, prin tift sau pinten de fixare. Cele mai utilizate material antifriciune sunt: - bronzuri pe baz de plumb; - bronzuri speciale de aluminiu;Fig 4 10

- materiale metalice sinterizate: pulberi de fier, cupru, staniu, plumb, grafit presate la temperature ridicate; aliaje feroase, aliaje neferoase - materiale bimetalice; - material nemetalice: material plastic (textolit, poliamide), material ceramic, grafit. Materialele antifriciune trebuie s aib urmtoarele proprieti: s aib temperatur de topire superioar temperaturii de funcionare a lagrului; s aib conductibilitate termic mare s aib coeficient de dilatare apropiat de cel al materialului suport; s fie ieftine. Materialele pentru cuzinei trebuie s prezinte o serie de proprieti: mecanotribologice, termice, tehnologice, economice. Proprieti mecano-tribologice: coeficient de frecare cu materialul fusului ct mai mic; rezistent la uzare; rezistent la oboseala de contact; conformabilitate proprietatea de a ngloba particule dure; rezisten la gripare si coroziune; aderent cu lubrifiantul. Proprieti termice: conductibilitate termic mare, pentru evacuarea cldurii produse prin frecare; coeficient de dilataie termic apropiat de cel al oelului, pentru a evita variaii mari ale jocului din lagr. Propieti tehnologice si economice: costuri de execuie i asamblare mici; deoarece materialele antifriciune metalice sunt scumpe i deficitare, se impune aplicarea acestora n straturi ct mai subiri, cu o bun aderen la materialul de baz. Pentru alegerea materialelor lagrelor, trebuie s se in seama de urmtoarele condiii: spre a evita factorii care favorizeaz gripajul ntre materialul fusului i cel al cuzinetului, trebuie s existe o afinitate ct mai redus; pentru a proteja fusul mpotriva uzurii, rezistena acestuia trebuie s fie de 2-4 ori mai mare dect a cuzinetului; coeficientul de frecare al materialelor care compun cupla trebuie s fie ct mai mic; materialele suprafeelor cuplei trebuie s aib o bun absorbie a lubrifiantului, dar i o refacere rapid a peliculei; temperatura de nmuiere a materialelor trebuie s fie superioar temperaturii de funcionare a lagrului; conductivitatea termic s fie bun, pentru a uura transferul de cldur, asigurnd astfel o bun rcire a acestuia.

11

Materialele feroase (fonta cenusie Fc, fonta cu grafit nodular Fgn, fonta maleabila Fma si Fmn) se recomand pentru cuzinei monolit, n cazul vitezelor si presiunilor reduse; se impune ca fusurile arborilor s fie cementate si rectificate. n cazul solicitrilor dinamice, se recomand oelul grafitizat. Materialele neferoase cuprind, n principal, bronzuri si compoziii pentru lagre. Bronzurile pentru lagre (pe baz de Cu-Sn, Cu-Pb, Cu-Pb-Sn, Cu-Al), turnate, se recomand la cuzinei monolit si multistrat, la presiuni si viteze ridicate. Compoziiile pentru lagre (aliaje Y-Pb-Sn), turnate, se recomand la presiuni si viteze ridicate, iar cele pe baz de aluminiu (Al-Sn, Al-Pb, Al- Pb-Cu), placate, se recomand la cuzinei subiri, la viteze si presiuni ridicate i sunt rezistente la solicitri variabile; alte aliaje (pe baz de Ag, Zn, Mg,) au utilizri restrnse. Materialele sinterizate moi (pe baz de Fe-C, Fe-Cu, Cu-Pb, Cu-Pb-Sn) se recomand pentru cuzinei masivi (poroi autolubrifiani) i multistrat subiri, placai (neautolubrifiani). Carburile metalice dure se recomand la lagre cu gaze. Materialele nemetalice pot fi: lemn (esene tari), materiale plastice (termorigide sau termoplaste), cauciuc, grafit, ceramic, pietre preioase sau semipreioase (n mecanica fin); unele sunt destinate lubrifierii cu ap sau gaz.

Cap. 4 UNGEREA LAGRELOR DE ALUNECAREScopul ungerii lagrelor cu alunecare este multiplu: micorarea pierderilor prin frecare; reducerea uzurii; evacuarea cldurii degajate ca urmare a frecrii; asigurarea proteciei anticorozive; amortizarea ocurilor i vibraiilor. Lubrifianii, dup starea fizic, pot fi: lichizi (uleiuri minerale); consisteni (unsori consistente); solizi (grafit coloidal, bisulfura de molibden etc.), cele mai folosite fiind uleiurile minerale si unsorile consistente. Uleiurile minerale sunt cele mai importante materiale de ungere, datorit nlocuirii frecrii dintre fus i cuzinet prin frecarea interioar a uleiului, coeficientul de frecare putnd fi redus de pn la 100 de ori i n plus uleiul transport caldura degajat n lagr. Cele mai importante proprietai ale uleiului sunt: vscozitatea proprietatea de a se opune deplasrii unui strat de ulei n raport cu altul; onctuozitatea capacitatea uleiului de a adera la suprafeele pieselor i de a forma pe acestea pelicule subiri. Vscozitatea caracterizeaz frecarile interne din filmul de ulei si depinde de temperatur i presiune. Unsorile consistente sunt dispersii de spunuri metalice n uleiuri minerale, cele mai importante proprieti ale acestora fiind: penetrarea proprietatea de a circula prin sistemul de alimentare cu lubrifiant; punctul de picurare temperatura

12

la care unsoarea ncepe s picure sub aciunea greutii proprii (caracterizeaz rezistena termic a unsorii); stabilitatea la umiditate meninerea proprietilor n contact cu apa. Unsorile consistente se recomand la lagrele supuse unor sarcini reduse, cu funcionare lent, la care nu se degaj o cantitate mare de caldur, unsorile netransportnd caldura degajat n lagr. Unsorile pe baz de calciu sunt rezistente la ap, cele pe baz de natriu au punct de picurare ridicat, iar cele pe baz de litiu sunt rezistente la ap i se pot folosi ntr-o plaj mare de temperaturi (-60 C ... 200 C). Sistemul de ungere are rolul de a alimenta lagrul cu alunecare cu debitul de lubrifiant stabilit prin calcul i se alege n funcie de tipul lubrifiantului folosit (ulei mineral sau unsoare consistent).

Fig. 5

Fig. 6

Ungerea cu ulei se poate realiza prin mai multe sisteme:

13

Fig. 7 prin introducerea periodic a uleiului n lagr, prin orificiile de ungere; se aplic la lagrele cu funcionare periodic; prin picurare, cu ajutorul unui rezervor i a unui fitil (fig.5); prin capilaritate, cu ajutorul unui cartu din psla mbibat cu ulei (fig.6); prin intermediul unui inel de ungere (fig.7), cufundat parial n baia de ulei i care transport, prin aderena, uleiul n zona dintre fus si cuzinet; prin circuit exterior (fig.8), n cazul unor viteze mari (pna la 100m/s); prin pulverizare, n cazul vitezelor foarte mari.

Fig. 8

Fig. 9

Introducerea uleiului n lagr se face n zona jocului maxim, iar distribuia acestuia pe lungimea lagrului se face cu ajutorul unor canale de ungere (buzunrae), plasate n zona nencarcat a lagrului monobloc, la care cuzineii sunt dintr-o bucat, respectiv n planul de separaie, la lagrele cu capac, la care

14

cuzineii sunt din dou bucai. Forma canalelor difer de la o construcie la alta, putnd fi longitudinale, circulare sau combinate. Ungerea cu unsoare consistent se realizeaz cu ajutorul unui ungtor cu bil (fig.9) i a unei pompe actionate manual (fig.10) sau cu ajutorul unui ungtor cu plnie (fig.11).

Fig. 10

Fig. 11

Cap. 5 FUNCIONAREA LAGRELOR DE ALUNECAREFuncionarea lagrelor este asigurat de micarea de rotaie efectuat de fusurile arborilor. ntre fusuri i cuzinei iau natere fore de frecare datorate presiunii exercitate prin forele de ncrcare ale arborelui. Fora de frecare este definit ca fiind rezistena care frneaz sau mpiedic micarea relativ a dou corpuri. Funcionarea lagrelor se produce atunci cnd diametru fusului este mai mic dect diametrul cuzinetului. Spaiul rmas liber n interiorul cuzinetului se numete joc radial i este umplut cu un lichid de ungere, numit lubrifiant. Lubrifiantul are rolul de a crea o pelicul ntre fus i cuzinet, reducnd astfel frecarea, care nu mai are loc ntre dou metale, ci ntre metal i o substan n stare fluid.

15

Pentru ca micarea s fie posibil, diametrul fusului (d) va fi mai mic dect diametrul lagrului (D), crendu-se un joc radial (fig. 12). Acest spaiu (interstiiu) se va umple cu un lubrifiant. Astfel, n timpul funcionrii, contactul nu se mai produce direct ntre suprafeele metalice fus cuzinet, ci prin intermediul lubrifiantului. Ca urmare coeficientul de frecare scade de circa 100 de ori. n cazul funcionrii lagrelor, se ntlnesc urmtoarele faze ale frecrii: - frecarea uscat; - frecarea la limit; - frecarea fluid. Frecarea uscat ia natere atunci cnd are loc contactul direct ntre dou suprafee metalice. Fig.12 Exist dou teorii care explic frecarea uscat: teoria mecanic i teoria molecular. n teoria mecanic, frecarea este considerat ca o rezisten la naintare, datorat asperitilor suprafeelor n contact, care se rup la deplasarea relativ a suprafeelor (Fig. 13). Teoria molecular consider frecarea ca fiind rezultatul nvingerii interaciunii automoleculare, a adsorbiei moleculare sau chiar a unor micropuni de sudur (Fig. 14). La acest tip de frecare, se plaic legea enunat de Colomb: , unde: F fora de frecare; - coefficient de frecare de alunecare; N fora normal la suprafeele de contact.

Fig. 13. Teoria mecanic a frecrii uscate

Fig. 14. Teoria molecular asupra frecrii uscate

Frecarea la limit se definete ca o stare de lubrifiere, n care frecarea dintre cele dou suprafee este determinat de proprietile suprafeei i de cele ale lubrifiantului. Ea se caracterizeaz prin interpunerea unuia sau a mai multor starturi subiri, moleculare, de lubrifiant, care, de regul, conduce la evitarea contactului dintre cele dou suprafee.16

Se consider c frecarea la limit se datoreaz proprietilor straturilor monomoleculare de lubrifiant adsorbit de suprafee (Fig. 15). Frecarea la limit este foarte greu de realizat, deoarece startul-limit, avnd o grosime de cteva molecule, nu este continuu. Acest strat va fi strpuns de microasperitile rezultate la prelucrare chiar i pe suprafeele foarte fin prelucrate.

Fig. 15. Frecarea la limit.

Frecarea fluid presupune folosirea, n afar de stratul adsorbit de cele dou suprafee, a unui alt strat de lubrifiant, cu grosime mult mai mare dect a celui adsorbit. n acest strat are loc curgerea lubrifiantului. Condiia de existen a acestui tip de frecare este ca asperitile suprafeelor s fie complet separate prin lubrifiant. Forele de frecare care iau natere n stratul de lubrifiant sunt datorate viscozitii acestuia i se determin pe baza legilor de curgere a fluidelor (Fig. 16).

Fig. 16. Frecarea fluid

Majoritatea lagrelor funcioneaz cu ungere. Din momentul pornirii i pn ajung la turaia de regim, acestea trec prin toate fazele frecrii, prezentate n figura 17.

17

Fig. 17. Fazele funcionrii unui lagr

Dac asociem fiecrei faze de lucru tipul de frecare, vom avea: nainte de pornire i n momentul pornirii frecare uscat; zona turaiei redus, nainte de atingerea turaiei de regim frecarea la limit; zona turaiei de regim frecare fluid; n acest moment, ncepe antrenarea lubrifiantului n micarea de rotaie, ceea ce duce la modificarea coeficientului de frecare. Funcionarea lagrelor de alunecare se face, n majoritatea cazurilor, n regim de frecare fluid. Acest lucru duce la reducerea semnificativ a frecrii, la evitarea blocrii i la micorarea uzrii. n funcie de regimul de ungere lagrele sunt : -hidrostatice desprinderea fusului de pe cuzinet se face cu lubrifiant sub presiune atunci cnd fusul st pe loc (fig 18). Pornirea se face numai dup realizarea desprinderii. Lubrifiantul este introdus sub presiune prin fante sau orificii. Metoda este mai costisitoare, dar favorizeaz reducerea coeficienilor de frecare pn la valori foarte mici i mpiedic apariia uzurii. Filmul de lubrifiant amortizeaz ntr-o oarecare msur vibraiile care apar n timpul exploatrii.

Fig. 18

18

- hidrodinamice (fig.19) din momentul pornirii (n = 0) i pn la turaia de regim, aceste lagre trec prin toate regimurile de frecare : -uscat (n = 0) ; -semifluid (turaie redus) ; -fluid (turaie de regim). Majoritatea lagrelor funcioneaz n acest regim.

Fig.19

a) starea de repaos, cu suprafeele aflate n contact direct. Centrul fusului se Dd gsete pe aceeai vertical cu centrul cuzinetului, distanate cu , 2

unde : D diametrul cuzinetului ; D diametrul fusului. b) funcionarea la turaii sczute frecare semilichid. n momentul punerii n funciune a fusului, prin rotirea sa n sensul sgeii, uleiul aderat pe fus este deplasat n sensul micrii i datorit vscozitii formeaz filmul portant. Pentru ca uleiul s treac din partea dreapt n partea stng este necesar ca presiunea uleiului din zona de intrare s fie mai mare dect n zona de ieire de sub fus. Datorit acestei diferene de presiune, fusul va fi ridicat i deplasat n sensul micrii astfel nct poziia centrului su se schimb, ocupnd poziia O2. Odat cu schimbarea poziiei centrului fusului se va schimba i grosimea filtrului de lubrifiant. c) pe msur ce turaia crete, se mrete cantitatea de lubrifiant ce trece prin interstiiul dintre fus i cuzinet, ceea ce determin ridicarea fusului, dar n19

acelai timp, din cauza diferenei de presiune ntre cele dou pene de ulei, fusul va fi mpins napoi n sensul sgeii. d- funcionare la turaii ridicate ungere hidrodinamic, iar centrul fusului coincide cu al cuzinetului (fenomenul de autocentrare). Pentru ca frecarea fluid s poat fi posibil este necesar ca ntre suprafaa fusului i cea a cuzinetului s se menin permanent un strat continuu de lubrifiant, numit pelicul sau film. Acest lucru este posibil numai dac distana cea mai mic dintre fus i cuzinet (numit joc minim) depete suma nlimilor asperitilor fusului i cuzinetului. Repartizarea uniform a peliculei de lubrifiant se realizeaz prin adoptarea uneia din soluiile constructive (ale cuzinetului) de mai jos (fig. 20):

Fora din exploatare, pe care fusul o transmite cuzinetului, va fi echilibrat Fr de rezultanta presiunilor din filmul de lubrifiant (fig .21).Fig .20

Lubrifiani folosii pot fi : -lichizi : uleiuri minerale, uleiuri vegetale etc. -solizi : grafit, teflon etc. Se utilizeaz n general la temperaturi ridicate. -gazoi : n 21 Fig. general aer. Se utilizeaz n cazul existenei unor temperaturi sczute sau a unui cmp de radiaii. Alegerea corect a tipului de lubrifiant trebuie s aib n vedere : -valoarea presiunii din lagr; -valoarea turaiei de funcionare ; -condiiile de funcionare. Formele de uzur ntlnite n funcionarea lagrelor sunt : -uzura de contact (adeziv) se manifest prin deformaii plastice i prin formarea unor puni de sudur care se desfac prin forfecare (fig 22 ). -uzura de gripaj punile de sudur cresc i se ajunge la smulgeri de particule relativ mari, avnd uneori ca efect blocarea subansamblului fus cuzinet. -uzura abraziv apare atunci cnd ntre suprafeele de contact ptrund accidental particule dure din exterior, sau ca urmare a desprinderii particulelor Fig.22 suprafeei mai dure a subansamblului.

20

Cap. 6 UZAREA LAGRELOR DE ALUNECARE

Uzarea reprezint procesul de distrugere a suprafeelor n contact, n timpul frecrii, care este urmat de o schimbare a calitii, a geometriei i a proprietilor stratului superficial al materialului. Factorii care determin micorarea uzurii sunt: starea de ungere; natura lubrifiantului; cuplul de materiale fus-cuzinet; aspectul microasperitilor suprafeelor n contact.

21

mbuntirea calitilor de ungere, precum i a proprietilor fizico-chimice, se face prin adugarea n uleiuri a unor mici cantiti de aditivi, conform recomandrilor din tabelul 2. Tabelul 2Nr. crt. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Tipul aditivului de viscozitate de onctuozitate antigripani depresani inhibitori anticorozivi Caracteristici mbuntesc variaia viscozitii de temperatur favorizeaz absoria formnd un strat aderent pe suprafeele solide au o activitate pronunat de fixare a stratului superficial au rolul de a facilita curgerea fluidului la temperaturi coborte i de a micora punctul de congelare ofer stabilitatea chimic i mpiedic oxidarea mpiedic aciunea de coroziune a lubrifiantului

n tabelul 3 sunt prezentate diverse tipuri de lubrifiani, care sunt recomandai n scopul micorrii uzurii lagrelor de alunecare. Tabel 3Nr. crt. 1. Tipul de lubrifiant Unsori consistente Caracterizare Sunt amestecuri de uleiuri minerale cu un spun sau un amestec de spunuri metalice. Se folosesc spunurile de: calciu, sodiu, aluminiu, bariu sau litiu. Au urmtoarele proprieti: punctul de picurare, adic temperatura la care unsoarea separ uleiul n faza lichid, este mai mare dect a mediului ambiant; au stabilitate coloidal, adic nu se pot separa n componente; au stabilitate la oxidare; sunt rezistente la ap. Au forma unei pulberi fine. Ei trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: eforturile unitare de forfecare s fie mici; s prezinte afinitate fa de suprafeele solide. Aceste condiii sunt satisfcute cu grafit i de bisulfur de molibden. Lubrifianii solizi se folosesc sub form de pulberi fine sau adugai n lubrifianii obinuii. Au o viscozitate mic fa de uleiuri. Se ntrebuineaz pentru lagrele cu turaii foarte mari i cu sarcini mici. n prezent, drept lubrifiani gazoi sunt folosii: aerul, azotul i hidrogenul. Cnd sunt depuse n straturi subiri pe suprafeele aflate n contact, materialele plastice sunt considerate lubrifiani solizi. Trebuie urmrit ca temperatura de funcionare a lagrului s nu depeasc temperatura de curgere a materialului i ca presiunea specific s se ncadreze n anumite limite. La sarcini i viteze mari, datorit slabei conductiviti termice i rezistenei mecanice insufuciente, se recomand introducerea unor ingrediente cum ar fi: fibrele de sticl, grafitul, bronzul sau bisulfura de molibden. 22

2.

Lubrifianii solizi

3. 4.

Lubrifianii gazoi Masele plastice

5.

Autolubrifianii

Sunt materiale sintetizate poroase, impregnate cu lubrifiant. Se consider autolubrifiani i materialele plastice depuse n straturi subiri pe suprafee de frecare dure (teflon).

Anexe

Distributia eforturilor n lagarele cu alunecare

23

Lagare de alunecare

24

. Fazele funcionrii unui lagr

Variante constructive de lagare complexe cu capac drept

Variante constructive de lagre complexe cu capac nclinat

Bibliografie

1.

Aurel Ciocrlea, Vasilescu Mariana Constantin - Sisteme de transmitere a micrii manual pentru clasa a XI-a, ruta direct, clasa a XII-a, ruta progresiv, Filiera tehnologic-profil Tehnic, Editura CD PRESS, 2007

25

2.

Dr. ing. Victor Drobot, Dr. ing. Mihail Atanasiu, Dr. ing. Nicolae Stere, Dr. doc. ing. Nicolae Manolescu, ing. Mircea Popovici, prof. gr. I - Organe de maini i mecanisme manual pentru licee industriale i agricole, clasele a X-a, a XI-a i a XII-a i coli profesionale, anii I, II i III, Editura Didactic i Pedagogic, R.A., Bucureti, 1994

3. ing. Adriana Popescu - Lctuerie general manual pentru licee anul I i coli profesionale, Editura Didactic i Pedagogic, R.A., Bucureti, 1973

26