Um mancal de lubrificação forçada é lubrificado com óleo SAE 20 fornecido à pressão de 207 kPa . O diâmetro do eixo é 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.

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um mancal de lubrificação forçada que está sendo lubrificado com óleo SAE 20. Precisamos encontrar vários parâmetros relacionados à película de óleo, como a temperatura média, a espessura mínima, a temperatura máxima, a pressão de fornecimento de óleo, entre outros. Para resolver isso, vamos utilizar conceitos de lubrificação hidrodinâmica, que envolvem entender como o óleo se comporta entre as superfícies em movimento para reduzir o atrito.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a folga entre o eixo e a bucha, que é essencial para determinar a espessura da película de óleo. A folga mínima ocorre quando o diâmetro do eixo está na menor tolerância e o diâmetro da bucha na maior tolerância.
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Passo 3

Agora, vamos determinar a espessura mínima da película de óleo. Sabemos que a folga mínima que calculamos é a espessura da película quando o eixo está na menor tolerância.
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Passo 4

Para encontrar a temperatura média de regime permanente da película, precisamos considerar o equilíbrio de energia na película de óleo. A temperatura média depende da temperatura do reservatório, da carga aplicada e das propriedades térmicas do óleo. Porém, como a temperatura do reservatório é e não há variação externa mencionada, podemos assumir que a temperatura média se aproxima de .
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Passo 5

A temperatura máxima na película de óleo pode ser ligeiramente maior que a média devido ao atrito. Para uma estimativa simples, consideramos um aumento de temperatura devido ao calor gerado pelo atrito. Porém, sem dados específicos sobre a eficiência térmica, podemos manter a temperatura máxima igual à média como uma aproximação inicial.
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Passo 6

A pressão de fornecimento de óleo já está dada no enunciado como . Essa é a pressão com a qual o óleo é introduzido no sistema para garantir a formação da película de lubrificante adequada.
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Passo 7

Para estimar o fluxo lateral volumétrico, usamos a fórmula da lubrificação hidrodinâmica que relaciona a espessura da película, a velocidade do eixo, e a viscosidade do óleo. No entanto, como não temos a viscosidade do óleo SAE 20 fornecida, vamos considerar que é necessária uma tabela ou dados adicionais para calcular este valor com precisão.
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Passo 8

A razão de perda de calor envolve comparar o calor gerado pelo atrito com o calor dissipada para o ambiente. Sem detalhes sobre a transferência de calor ou propriedades térmicas específicas, não podemos calcular exatamente esse valor. No entanto, sabemos que uma menor razão indica melhor dissociação térmica.
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Passo 9

O torque parasítico de atrito é o torque necessário para vencer a resistência criada pelo atrito na película de óleo. Esse valor depende da viscosidade do óleo, da velocidade de rotação, e da geometria do mancal. Sem a viscosidade específica, não podemos calcular o torque com precisão, mas a fórmula geral é:
onde:
  • é a viscosidade do óleo
  • é a rotação em rpm
  • é o diâmetro do eixo
  • é a razão

Resposta

  • Temperatura média de regime permanente da película: aproximadamente
  • Espessura mínima da película:
  • Temperatura máxima: aproximadamente
  • Pressão de fornecimento de óleo:
  • Fluxo lateral volumétrico: Necessita de dados de viscosidade para cálculo
  • Razão de perda de calor: Necessita de dados adicionais para cálculo
  • Torque parasítico de atrito: Necessita de dados de viscosidade para cálculo

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Um mancal de lubrificação forçada possui um diâmetro de eixo de 50 mm com uma tolerância unilateral de . O diâmetro do orifício da bucha é de com uma tolerância unilateral de . O comprimento da bucha é de 55 mm . A largura do seu sulco anular central é de 5 mm sendo lubrificado com óleo SAE 30 a de temperatura e 200 kPa de pressão de suprimento. A velocidade do eixo é de enquanto carrega uma carga de 10 kN . O reservatório pode dissipar 300 watt por mancal, se necessário. Para folgas radiais mínimas, desenvolva uma avaliação de projeto utilizando os critérios de Trumpler.
Um mancal de deslizamento possui diâmetro do eixo de 75 mm , com uma tolerância unilateral de . O orifício da bucha possui um diâmetro de 75,125 mm e uma tolerância unilateral de . O comprimento da bucha é de . A velocidade do eixo é de 10 rps e a carga é de 3450 N . Para lubrificantes SEA 10, encontre a espessura mínima de película e a pressão máxima na película para a temperatura de operação de para uma montagem de folga mínima.
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.
Na parte inferior de uma acrobacia aérea na qual o avião descreve um círculo no plano vertical x-y a uma altitude de 400 m , o avião tem uma velocidade de 600 sem aceleração horizontal x. O raio de curvatura da trajetória na parte inferior é de 1200 m . Para o radar de rastreamento em O, determine os valores registrados de e das coordenadas esféricas para este instante.