kaymalı yataklar
Post on 19-Nov-2015
101 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
1
YALAMA VE KAYMALI YATAKLAR
YALAMA TPLER
Yalamann be farkl ekli tanmlanabilir.
1) Hidrodinamik 2) Hidrostatik 3) Elastohidrodinamik 4) Snr 5) Kat-film
VSKOZTE
F duA dy
= =
du Udy h
=
F UA h
= =
Mutlak viskozite, ( )Pa s ya da poise (P), dinamik viskozite olarak da adlandrlr.
ASTM standart metodu, 60 ml yan belirtilen scaklkta, 17.6 mm apl ve 12.25 mm
uzunluklu bir tp ierisinden akma zamannn lmnden olumaktadr. Sonu kinematik
viskozite ya da Saybolt niversal Viskozitesi (SUV) olarak da adlandrlr.
( )26 m /s1800.22 10tt
=
=
( )6 Pa s180
0.22 10tt
= =
PETROFF KANUNU
2U r Nh c
= =
( )2 32 4
( ) 2r N r l N
T A r rl rc c
= = =
2( )(2 ) 2T f W r f r l P r r f l P= = =
22N r
fP c
=
-
2
YATAK KARAKTERSTK SAYISI
Yalama performans grafiklerinin tamam Sommerfeld says olarak da adlandrlan
yatak karakteristik says na gre hazrlanmtr. Bu say
2r N
Sc P
=
olarak tanmlanr. Burada
S : Yatak karakteristik says
r : Mil yarap
c : Radyal boluk
: Mutlak viskozite
N : Saniyedeki efektif asal hzdr (dev/s)
P : Birim yatak izdm alan bana den yk
zellikle N nin dev/s olup, dev/d olmadna dikkat ediniz. nk viskozitenin
boyutlarndan birisi saniye olarak verilmektedir. Sommerfeld says genellikle tasarmc
tarafndan belirlenen tm deikenleri ierir. Bu saysnn boyutsuz olduuna dikkat
ediniz.
KARARLI YALAMA
61.7 10N
P
olduundan emin olunuz
Kuru Yal
-
3
HDRODNAMK TEOR
Varsaymlar; 1) Yalayc Newtonun viskoz ak kanununa uyar.
2) Yalaycnn ataletinden oluan kuvvetler ihmal edilir.
3) Yalaycnn sktrlamaz olduu varsaylr.
4) Viskozitenin film boyunca sabit olduu varsaylr
5) Basn eksenel dorultuda deimez.
6) Yatak ve mil z dorultusunda sonsuz uzunluktadr dolaysyla z dorultusunda ak yoktur.
7) Film basnc y dorultusunda sabittir. Bylece basn sadece x koordinatna baldr.
8) Filmdeki her bir ya paracnn hz sadece x ve y koordinatna baldr.
0dp
F p dx dy dz dx dz dy dx dz p dy dzdx y
= + + =
Yukardaki denklem ndirgendiinde dp
dx y
=
ve
u
y
=
olduu bilinmektedir.
2
2dp udx y
=
x sabit tutularak bu ifadeyi yye gre iki kez integre ederiz. Bylece;
1
1u dpy c
y dx
= +
ve
21 2
1
2
dpu y c y c
dx= + +
c1 ve c2 sabitlerini bulmak iin iki snr art yazlabilir.
0 0 , y u y h u U= = = =
-
4
0c 2
21 ==dx
dph
h
Uc
veya
yh
Uyhy
dx
dpu = )(
2
1 2
=h
dyuQ0
3
2 12
U h h dpQ
dx=
Yan sktrlamaz olduu varsaymn kullanr ve debinin her kesitte ayn olduunu belirtirse;
0=dx
dQ
3
02 12
dQ U dh d h dp
dx dx dx dx
= =
veya
dx
dhU
dx
dph
dx
d6
3
=
elde edilir. Bu eitlik tek boyutlu ak iin klasik Reynolds eitliidir ve kenar szntlarn,
yani z dorultusundaki ak ihmal eder. Kenar szntlar ihmal edilmedii zaman benzer bir
zm bulunabilir. Bu durumda eitlik aadaki hali alr.
3 3
6h p h p h
Ux x z z x
=
Eitlik iin genel bir zm yoktur. Elektriksel benzeim, matematiksel toplamalar,
rlaksasyon metotlar ve saysal ve grafik metotlar kullanlarak yaklak zmler bulunabilir.
-
5
TASARIM LKELER
lk gruptakilerin deikenlerin deerleri verilir veya tasarmcnn kontrol altndadr. Bunlar:
1) Viskozite 2) Tasarlanan yatak izdm alan bana yk miktar P 3) Hz N 4) Yatak boyutlar r,c, ve l
kinci grup deikenler bamsz deikenlerdir. Srtnme katsays f
1) Scaklk art T 2) Ya debisi Q 3) Minimum film kalnl h0
EFEKTF AISAL HIZ
Yatak ve muylunun her ikisi de dnyor ise, yatak hz N hesaplamaya zel bir dikkat
harcanmaldr. Bu durum rnein episiklik (epicyclic) yataklarda meydana gelir. Diyelim ki
jN = Muylunun mutlak asal hz
bN = Yatan mutlak asal hz
fN = Yk vektrnn mutlak asal hz
olsun. Muylunun, yk vektrne gre bal asal hz
jf j fN N N= (a)
dir. Yatan, yk vektrne gre bal asal hz
bf b fN N N= (b)
Efektif asal hz basit olarak Eitlik (a) ve (b)nin toplamdr ve
2jf bf j b fN N N N N N= + = +
olarak bulunur. Bu deer bu blmde kullanlan N devir saysn hesaplamak iin kullanlmas
gereken asal hzdr.
-
6
KAYMALI YATAKLAR N TRUMPLER TASARIM KRTERLER
0.005 0.00004oh D +
max 120T C=
2.0 MPastW
lD
2dn
0oh
c
>
Kullanlacak olan viskozitenin belirlenmesinde giri ve k scaklklarnn ortalamas alnr.
21
TTTort
+=
ekil 12-10 Viskozite-Scaklk grafii
-
7
ekil 12-11 Yalar iin viskozite-scaklk grafii. Bu grafik 40C ve 100C deki bilinen viskozitelerden tretilmitir ve sonular dier scaklklar iin de dorudur.
-
8
ekil 12-13 Minimum-film-kalnl deikeni ve eksantriklik oran grafii. Taral blgenin sol tarafndaki snr izgisi minimum srtnme iin en uygun h0 deerini, sa taraftaki snr izgisi ise maksimum yk iin en uygun ho deerini tanmlar.
-
9
ekil 12-14 Minimum-film-kalnl h0 n yerini belirleme grafii
ekil 12-16 Srtnme deikeni grafii
-
10
ekil 12-15 Kullanlan notasyonu gstermek iin film basn dalmnn polar diyagram
ekil 12-17 Debi deikeni belirleme grafii
-
11
ekil 12-18 Kenar debisinin toplam debiye orann belirleme grafii
-
12
ekil 12-19 Maksimum film basncn tanmlama grafii
-
13
ekil 12-20 Ya filminin biti pozisyonunu ve maksimum film basncnn yerini bulma grafii
-
14
SICAKLIK ARTII
ekil 12-12 Scaklk-art deikeni
/
4 11
2
p C
s
C T rf c
P Q Q
Q rcNl
=
ya da 0.120 /
11
2
C
s
T rf c
P Q Q
Q rcNl
=
Yalar iin zgl arlk ortalama olarak: 3861 kg/m =
Yalaycnn zgl ss genel olarak: 1764 J/(KgC)pC =
-
15
SRTNME KATSAYISI
Srtnme grafii, deiik dl oranlar iin S ye kar izilen srtnme deikeni ( ) fcr
deerlerini verir. Bunun bilinmesi ile yatak performans hakknda baka bilgiler elde
edilebilir. rnein srtnmeyi yenmek iin gerekli tork aadaki gibi hesaplanabilir.
(Nm)T f W r=
Yataktaki g kayb
2 (W)H T N=
ISIL DENGE
Yatak gvdesi tarafndan iletilen s yaklak olarak
( )loss bQ U A T T=
denklemi ile bulunabilir. Burada
lossQ =Atlan s, W
U = Inm ve tanm toplam s transfer katsays, K2W/m
A = Gvde yzey alan, m2 bT = Gvde yzey scakl, K
T = Ortam havasnn scakl, K
U katsays gvdenin malzemesine, rengine, geometrisine ve przllne, ortamdaki
nesneler ve gvde arasndaki scaklk farkna ve havann hz ve scaklna baldr. Kesin
deerler benzeimlerle deil de gerek artlar ve evre altnda yaplan deneylerden elde
edilebilir.
2
2
2
durgun hava iin
ortalama
11.4 W/(m C)
15.5 W/(m C)
33
tasarm iin
2.5 m/s hava h.5 W/(m C) z iin
U
=
Gvde ve ya filmi arasndaki scaklk fark bT T iin de olduka benzer bir ifade yazlabilir.
( )f b bT T T T = ya da 1b
b
T TT
+=
+
eklinde yazlr. Burada fT ortalama film scakl ve yalayc sistemine bal olan bir
sabittir. Bu deerler yatak scakln kaba olarak tahmin etmek iin kullanlabilir.
Yalama sistemi artlar Oran Ya bilezii Hareketli hava 12
Durgun hava 12 1
Ya banyosu Hareketli hava 12 1
Durgun hava
1 25 5
-
16
ekil 12-21 Baz performans karakteristikleri iin grafik. Yatak k scakl T2 dir.
Yeni yataklar glgeli blgede tasarlanmaldr. nk anma alma noktasn saa kaydrr.
A evresel hzlar 3 m/s nin altnda olan, leplenmi dkme bronz yataklar (yzey przll Ra = 0.2~0.8 m)
zerinde alan sertletirilmi ve talanm elikten imal edilmi hassas miller B evresel hzlar 3 m/s nin stnde olan, leplenmi dkme bronz yataklar (yzey przll Ra = 0.2~0.4
m) zerinde alan sertletirilmi ve talanm elikten imal edilmi hassas miller C elektrik motorlar, jeneratrler ve benzer tipteki makineler zerinde alan, talanm muylular ve brolanm
veya raybalanm dkme bronz yataklar (yzey przll Ra = 0.2~0.4 m) D srekli dnen veya alternatif dorusal hareket yapan ve tornalanm veya souk ekilmi elik muylular ile
alan delinmi veya raybalanm dkme bronz yataklar (yzey przll Ra = 0.8~1.6 m) E kaba makinelerde kullanlan tornalanm veya souk ekilmi elik muylular ile alan dkme bronz
yataklar (yzey przll Ra = 1.6~3.2 m)
ekil 12-27 Dkm bronz yataklar iin nerilen radyal boluk deerleri
-
17
KAYMALI YATAKLAR N NERLEN ORTALAMA BASINLAR
Uygulama Birim yk,
kPa Uygulama
Birim yk, kPa
Hava kompresrleri: Dizel motorlar: Ana yataklar 10002000 Ana yataklar 600012000 Krank yataklar 20004000 Krank yataklar 800015000
Otomotiv motorlar: Perno yataklar 1400015000 Ana yataklar 40005000 Elektrik motorlar 8001500 Krank yataklar 1000015000 Redktrler 8001500
Santrifj pompalar 6001200 Buhar trbinleri 8001500
YATAK ALAIMLARININ BAZI KARAKTERSTKLER
Alam ismi Kalnlk,
mm Boluk
oran cr Yk
kapasitesi Korozyon
direnci Kalay esasl beyaz metal yatak 0.559 6001000 1.0 Mkemmel Kurun esasl beyaz metal yatak 0.559 6001000 1.2 ok iyi Kalay esasl beyaz metal yatak 0.102 6001000 1.5 Mkemmel Kurunlu bronz Kat 5001000 3.3 ok iyi
Bakrkurun 0.559 5001000 1.9 yi Alminyum alam Kat 400500 3.0 Mkemmel Gm kaplama 0.330 6001000 4.1 Mkemmel Kadmiyum (%1.5 Ni) 0.559 400500 1.3 yi
-
18
BASINLI YATAKLAR
Merkeze yerletirilmi evresel ya kanal
Merkezi bir kanala sahip basnl yataktan ya ak
Denge: 022)(2 =+ dxpydppy dp
ydx
= ve dy
du = olduuna gre
ydx
dp
dy
du
1= elde edilir.
dp
dx sabit alnarak ve y ye gre integre edilerek
12
2
1Cy
dx
dpu +=
bulunur.
Snr Koullar: 2cy = snrlarnda u hz sfrdr.
1
2
22
10 C
c
dx
dp+
=
2
18
c dpC
dx =
Sonu: ( )2248
1cy
dx
dpu =
-
19
Kabul: Yatan merkezinden ularna doru ya basncnn lineer olarak deitiini kabul edelim.
BxAp +=
'l
pA s= ve spB =
ss px
l
pp +=
'
'l
p
dx
dp s=
)4('8
22 ycl
pu s =
'8
2
l
cpu smaks
=
c yerine h yi koyarak genelletirirsek, her asal pozisyondaki ortalama hz
22
)cos('83
2
ec
l
hpu sort = eklinde bulunur.
Her pozisyonunda kenar debisi diferansiyel olarak yazlrsa
decl
rpdQ ss
3)cos('6
=
Yatan evresi boyunca integral alnarak toplam kenar debisi
)5.11('3
)cos('6
22
0
33
+=== lcrp
decl
rpQdQ ssss
Basnl yataklarn performans analizinde, yatak boyu 'l olarak alnmaldr.
'4'2
2
lr
W
lr
WP ==
-
20
SICAKLIK ARTII
loss
p s
QT
C Q =
Burada loss netQ H= s kaybdr
2 2 2netfr
H T N WrN WNcc
= = =
2
p s
WNc frT
C Q c
= ya da
2 3
2 3 '
(1 1.5 )p s
fr lT WNc
C c p r c
=
+
W
Nlr
c
r
P
N
c
rS
'422
=
= olduuna gre,
1764 J/(KgC)pC = 3861 kg/m = deerlerini kullanarak;
( )[ ] 26
42
978 10
1 1.5C
s
f r c SWT
p r
=
+
-
21
YATAK TPLER
Tipik kanal yaplarnn gelitirilmi grntleri
Radyal ve eksenel yklerin her ikisini de tayabilen flanl burlu yatak
ki-paral yataklar
Sabit lokmal eksenel yatak Eksenel bir yatakta yan basn dalm
-
22
SINIR YALAMALI YATAKLAR
Viskozite ok ar dktr Yatak hz ok ar dktr Yatak ar yklenmitir Radyal boluk ok ar kktr Muylu ve yatak uygun ekilde akmamtr
Souk yatak byk olaslkla daha uzun mre sahip olaca iin, tasarm yntemlerinden biri yatan s atma kabiliyetine dayandrlr. Bu yaklamda PV deeri aadaki denklem kullanlarak hesaplanr.
( )b
M
k T TPV
f=
burada P = ortalama yatak basnc (Birim izdm alan bana den yk), kPa
V = yatak yzeyine gre muylunun yzey hz, m/s TA = evre hava scakl, C Tb = yatak yzey scakl, C fM = kark film srtnme katsays
SIVI YALAMALI YATAKLAR N BAZI MALZEMELER VE ALIMA SINIRLARI
Malzeme Maksimum
basn MPa
Maksimum scaklk
C
Maksimum hz m/s
Maksimum PV deeri kPa m/s
Bronz dkm 31.0 165 7.5 1750 Porous bronz 31.0 65 7.5 1750 Porous demir 55.0 65 4.0 1750 Phenolics 41.0 95 13.0 530 Naylon 7.0 95 5.0 100 Teflon 3.5 260 0.5 35 Glendirilmi teflon
17.0 260 5.0 350
Teflon kuma 410 260 0.3 900 Delrin 7.0 80 5.0 100 Karbon grafit 4.2 400 13.0 530 Kauuk 0.4 65 20.0 Tahta 14.0 65 10.0 530
top related