La scelta di ottone o altri materiali semi-morbidi per i cuscinetti a giornale nei turbocompressori, in particolare per il cuscinetto di spinta, è principalmente guidata dalla loro capacità di incorporare i detriti e mantenere un film di liquido idrodinamico tra l'albero e la superficie del cuscinetto. Ecco perché:
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Incorporabilità: I materiali semi-soft possono incorporare particelle di piccoli detriti che possono entrare nel sistema olio, impedendoli from causando punteggi o danni all'albero più duro. Ciò è cruciale nell'ambiente ad alta velocità e ad alta temperatura di un turbocompressore in cui l'usura sono preoccupazioni significative. Si prega di prevenire l'insufficienza turbo causata dalla contaminazione dell'olio. Ciò è in contrasto con materiali più difficili, che potrebbero graffiare o segnare l'albero.
- Lubrificazione idrodinamica: Il materiale semi-morbido consente la formazione di un film di fluido idrodinamico, in cui la pressione dell'olio supporta l'albero e impedisce il contatto diretto da metallo a metallo. Ciò riduce l'attrito e l'usura, migliorando la durata della vita del cuscinetto. La seguente fonte è from Garrett Installer Connect Training
- Conformabilità: Questi materiali possono essere conformi a lievi disallineamenti o imperfezioni nell'albero, garantendo una distribuzione più uniforme del carico e riducendo le concentrazioni di stress localizzate. La seguente fonte È from Garrett - Avanzamento del movimento
Il concetto di distribuire il carico e ridurre le concentrazioni di stress localizzate è cruciale per garantire la longevità e le prestazioni dei cuscinetti per turbocompressori. Ecco una spiegazione più dettagliata:
Distribuzione del carico:
In un turbocompressore, il carico si riferisce alle forze esercitate sul sistema di cuscinetti a causa delle alte velocità di rotazione delle ruote della turbina e del compressore. Queste forze possono essere radiali (agire perpendicolare all'albero) e assiale (agendo lungo l'albero). Un sistema di cuscinetti ben progettato mira a distribuire questi carichi uniformemente sulla superficie del cuscinetto. Ciò impedisce un'usura eccessiva su aree specifiche, il che potrebbe portare a un fallimento prematuro.
Concentrazioni di stress:
Le concentrazioni di stress sono aree in cui lo stress è significativamente più alto del materiale circostante. Questi possono verificarsi a causa di vari fattori, come:
- Discontinuità geometriche: Angoli affilati, tacche o improvvisi cambiamenti nel diametro dell'albero possono creare concentrazioni di stress.
- Difetti materiali: I difetti o le inclusioni nel materiale del cuscinetto possono indebolirlo e portare a concentrazioni di stress.
- Disallineamento: Se l'albero e il cuscinetto non sono perfettamente allineati, può causare una distribuzione del carico irregolare e concentrazioni di sollecitazione.
Ridurre le concentrazioni di stress:
Diverse strategie di progettazione possono aiutare a ridurre le concentrazioni di stress nei cuscinetti per turbocompressori:
- Raggi di filetto: L'aggiunta di angoli arrotondati (filetti) alle discontinuità geometriche aiuta a distribuire lo stress in modo più uniforme.
- Selezione del materiale: La scelta di materiali con alta resistenza e tenacità può resistere alle concentrazioni di stress e prevenire la propagazione delle crepe.
- Finitura superficiale: Una finitura superficiale liscia sull'albero e sul cuscinetto riduce l'attrito e riduce al minimo l'inizio delle concentrazioni di stress.
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Lubrificazione corretta: Il mantenimento di un film fluido idrodinamico tra l'albero e il cuscinetto aiuta a distribuire il carico e ridurre l'usura.
Prevenire l'insufficienza turbo causata dalla contaminazione dell'olio
Conclusione:
Distribuendo efficacemente il carico e minimizzando le concentrazioni di sollecitazione, i cuscinetti per turbocompressori possono funzionare in modo affidabile a velocità e carichi elevati. L'uso di materiali semi-morbidi nei cuscinetti a giornale è una strategia chiave per raggiungere questo obiettivo, contribuendo alle prestazioni complessive e alla durata dei turbocompressori.
Mentre I cuscinetti a sfera offrono vantaggi In termini di velocità e durata della risposta, i loro costi e difficoltà più elevati nella ricostruzione rendono i cuscinetti del diario con materiali semi-morbidi una scelta pratica e affidabile per molte applicazioni di turbocompressore, in particolare quelli in cui il costo-efficacia e la facilità di manutenzione sono importanti considerazioni.