Um mancal de deslizamento completo possui diâmetro do eixo de 25 mm , com tolerância unilateral de
. A bucha possui diâmetro de
com tolerância unilateral de
. A razão
é unitária. A carga é de 1110 N e o munhão gira a 1100 rpm . Se a viscosidade média é de 0,05512 Pa.s, encontre a espessura mínima de película, a perda de potência, e o fluxo lateral para a montagem de folga mínima.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Temos um mancal de deslizamento completo e precisamos encontrar três coisas: a espessura mínima da película de lubrificante, a perda de potência e o fluxo lateral para uma montagem com folga mínima. Para isso, vamos usar conceitos de lubrificação hidrodinâmica, que estuda como a película de óleo separa as superfícies em movimento, evitando o contato direto e reduzindo o desgaste.
Passo 2
Primeiro, vamos determinar a folga mínima entre o eixo e a bucha. A folga é a diferença entre os diâmetros do eixo e da bucha.
- Diâmetro do eixo: 25 mm com tolerância de -0,0375 mm
- Diâmetro da bucha: 25,0375 mm com tolerância de +0,075 mm
A folga mínima ocorre quando o eixo está no seu menor diâmetro e a bucha no seu maior diâmetro:
Passo 3
Agora, vamos calcular a espessura mínima da película de lubrificante. A espessura mínima
pode ser estimada usando a folga mínima dividida por 2:
Passo 4
Vamos calcular a perda de potência devido à viscosidade do lubrificante. A fórmula para a perda de potência
em um mancal de deslizamento completo é:
Onde:
-
(rotação) -
(tensão de cisalhamento) -
(viscosidade) -
(velocidade tangencial) -
(diâmetro) -
é o comprimento do mancal (não fornecido, vamos considerar para simplificação)
Primeiro, calculamos a velocidade tangencial
:
Agora, a tensão de cisalhamento
:
Finalmente, a perda de potência
:
Passo 5
Por último, vamos determinar o fluxo lateral
. O fluxo lateral é a quantidade de lubrificante que circula ao redor do eixo devido à rotação. A fórmula para o fluxo lateral em um mancal de deslizamento completo é:
Usando os valores que já temos:
Resposta
A espessura mínima da película é de 0,075 mm, a perda de potência é de aproximadamente 3,07 W e o fluxo lateral para a montagem de folga mínima é de 0,0169 m³/s.
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com tolerância unilateral de
. A bucha possui um diâmetro de
, com uma tolerância unilateral de
. A razão
. A rotação do eixo é 3200 rpm . A carga radial é 4 kN . O reservatório é mantido a
. Encontre a temperatura média de regime permanente da película. Encontre a espessura mínima da película, a temperatura máxima e a pressão de fornecimento de óleo. Estime o fluxo lateral volumétrico, a razão de perda de calor e o torque parasítico de atrito.
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. O diâmetro do orifício da bucha é de
com uma tolerância unilateral de
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e
das coordenadas esféricas para este instante.
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. A razão I/d é unitária e orifício da bucha possui um diâmetro de
e uma tolerância unilateral de
. O suprimento de óleo SAE 30 dá-se pelo reservatório com uma temperatura de
. A carga radial é de 3000 N . Calcule a temperatura média de película e sua espessura mínima, a taxa de perda de calor e a razão de fluxo lateral de lubrificante para uma montagem de folga mínima, se a velocidade de rotação for de 8 rps.