LUBRIFICATIA ELASTOHIDRODINAMICA

Lubrificatia elastohidrodinamica

1. Generalitati

prezenta conditiilor specifce lubrificatiei hidrodinamice (interstitiul convergent in care intra lubrifiantul, prezenta miscarii relative).

deformarea elastica a suprafetei corpurilor in contact.

datorita faptului ca, presiunile din contactele cu geometria corpurilor variabila sunt importante acestea determina si modificari ale caracteristicilor lubrifiantului, cea mai importanta dintre acestea fiind vascozitatea. Experimentele au aratat ca aceasta variaza dupa o lege exponentiala cu presiunea.

2. Ecuatiile constitutive fundamentale ale lubrificatiei elastohidrodinamice

2.4. Alte ecuatii

ecuatia bilantului energetic intre fluxurile de disipare vascoasa si a lucrului mecanic de frecare si fluxurile de convectie si conductie.

Ecuatia ce descrie modificarile volumului de ulei in contact, datorita compresibilitatii acestuia (presiunile intalnite uzual in contactele elastohidrodinamice in mecanica sunt foarte mari ceea ce face ca ipoteza incompresibilitatii uleiului sa nu mai poata fi valabila, modificarile de volum putand fi de valori importante, contribuind la modificarea grosimii peliculei de lubrifiant. Literatura prezinta diverse relatii, deduse experimental. Actual, nu se cunoaste inca, avand in vedere volumul foarte mic de ulei solicitat, starea lubrifiantului in contactul elastohidrodinamic.

3. Elemente specifice ale lubrificatiei elastohidrodinamice

3.1 Rezolvarea exacta a problemei elastohidrodinamice

Distributia de presiune pe domeniul contactului

distributia valorilor vascozitatii in contact

distributia grosimii peliculei de lubrifiant.

3.2. Particularitati ale filmului de lubrifiant in lubrificatia elastohidrodinamica.

Interstitiu convergent determina prezenta presiunii inainte de intrarea in contact (inainte de limita semilatimii benzii de contact).

Dupa intrarea in contact profilul distributiei presiunii elastohidrodinamice scade sub cel al distributiei hertziene, compensandu-se presiunea ce apare inaintea intrarii in contact. Urmeaza o portiune de apropiere relativ mare intre cele doua distributii si unde grosimea filmului este constanta numita si grosimea centrala. Dupa punctul de maxim, gradientul de presiune incepe sa scada determinand variatia in campul de viteze. Daca grosimea filmului ar ramane in continuare constanta s-ar produce o discontinuitate, in campul de viteze, datorita si iesirii lubrifiantului din intestitiul convergent. Cresterea vitezei de deplasare a lubrifiantului determina in zona de iesire din contact aparitia unei constrictii corelate cu un al doilea varf de presiune a carui marime este corelata cu prezenta si marimea alunecarii din contact.

3.3. Lubrificatia elastohidrodinamica in regim mixt

Obtinerea de conditii de lucru specifice pentru obtinerea unei grosimi de film, suficient de mari, pentru separarea completa a microasperitatilor celor doua suprafete in contact, nu este intotdeauna posibila, aceasta depinzand atat de modulul de elasticitate al materialelor, de vascozitatea si coeficientul de piezovascozitate al lubrifiantului, de viteza de lucru precum si de alti parametrii, cum ar fi temperatura, presiunea, elasticitatea contatului etc.

In aceste conditii, transmiterea efortului intre suprafete se face atat prin pelicula, cat si prin contact direct, acolo unde asperitatile strapung filmul de lubrifiant si vin in contact. Daca, contactul este supus la tractiune (elementul condus este franat, pelicula fiind solicitata la forfecare) se pot trasa diagrame de tractiune.

- coeficientul de tractiune;

N – forta normala din contact;

- tensiunea hertziana maxima din contact;

T – forta transmisa din contact;

- alunecarea;

U – viteza periferica a corpului condus;

- alunecarea specifica.

Observam ca, curba nu pleaca din origine, exista un coeficient de frecare intre corpuri chiar la alunecare specific nula. Acesta este dictat de partea de efort ce se transmite prin contact direct intre corpuri, notat cu     - coeficientul de tractiune prin asperitati.

Cealalta componenta     reflecta efortul transmis prin fluid. Un fenomen similar se produce deci si cu transmiterea efortului pe directie normala intre corpuri, forta normala N fiind formata din doua componente:

N_a – transmisa prin asperitati

N_f – transmisa prin fluid.

- parametrul ungerii

Curba este cunoscuta sub denumirea de curba SKF.

Din diagrama se observa ca portanta hidrodinamica (transmiterea prin intermediul fluidului a sarcinii) nu are loc decat dupa trecerea parametrului     de valoare 3, in unele situatii chiar la valori mai mari. De remarcat este faptul ca aceasta curba se refera la regimul stationar (viteza constanta) fara variatii ale parametrilor de lucru nefiind valabile penru oprire-pornire, cand nu sunt asigurate conditiile realizarii grosimii minime de pelicula, deci lubrificatia se va face si in regim mixt sau limita.