Stima temperatura d'esercizio cuscinetti volventi

antonio_sc · 24 Aprile 2018

Buonasera, dovrei calcolare la coppia d'attrito dovuta alla viscosità dell'olio per una serie di cuscinetti di sostegno di un albero rotante ( sull'albero viene calettato un mandrino),dal catalogo schaffler quest'ultima dipende dalla viscosità dell'olio lubrificante (o comunque dell'olio di base nel caso di grassi) alla temperatura d'esercizio...la viscosità sono in grado di calcolarla a partire dalle due viscosità dell'olio (a 40° e 100°),interpolando opportunamente nei grafici reperibili quasi ovunque online...ma per interpolare ho bisogno della temperatura d'esercizio,che si desta durante il funzionamento degli stessi...considerando che il servizio è intermittente e non continuo...ci sono dei grafici o comunque dati da consultare per poterla stimare correttamente? (senza andare a casaccio e mantenersi sul cosnervativo..)

Grazie in anticipo per le informazioni e buona serata

meccanicamg · 25 Aprile 2018

Le informazioni che hai dato sono sufficienti a dirti che non andando in servizio continuativo S1 ci sarà modo di effettuare scambio termico con l'ambiente per riportare la temperatura a valori ragionevoli.
Per capire che temperatura raggiungerà il tuo oggetto occorre effettuare la progettazione della carcassa che ospiterà gli organi meccanici che dissiperanno calore nel fluido e correggendo il tutto per il fattore di intermittenza si ricava la temperatura.
Ammesso che sia vero e calcolabile, almeno per conduzione termica, si può ammettere che la classificazione degli organi meccanici di riduttori e simili vanno a 70°C in modo normale, 120°C se sono molto spinti.
Pertanto visto che non hai il componente reale da testare, ti consiglio di valutare le varie condizioni di funzionamento, magari a freddo, da fermo, é inverno....e vedrai che da assioma generale un cuscinetto ha rendimento 99%

antonio_sc · 25 Aprile 2018

meccanicamg ha detto:
Per capire che temperatura raggiungerà il tuo oggetto occorre effettuare la progettazione della carcassa che ospiterà gli organi meccanici che dissiperanno calore nel fluido e correggendo il tutto per il fattore di intermittenza si ricava la temperatura.
/QUOTE]

Hai qualche esempio sottomano o comunque un link da consultare (come linea guida)?

meccanicamg ha detto:

Pertanto visto che non hai il componente reale da testare, ti consiglio di valutare le varie condizioni di funzionamento, magari a freddo, da fermo, é inverno....e vedrai che da assioma generale un cuscinetto ha rendimento 99%

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Quindi quello che si potrebbe valutare è la perdita di potenza in ingresso (avendo il rendimento del cuscinetto) e da li fare le opportune valutazioni ipotizzando che la totalità della potenza persa serve ad innalzare la temperatura del cuscinetto (ipotesi conservativa) e di conseguenza del fluido?

antonio_sc · 25 Aprile 2018

meccanicamg ha detto:
Per capire che temperatura raggiungerà il tuo oggetto occorre effettuare la progettazione della carcassa che ospiterà gli organi meccanici che dissiperanno calore nel fluido e correggendo il tutto per il fattore di intermittenza si ricava la temperatura.

Hai qualche esempio sottomano o comunque un link da consultare (come linea guida)?

meccanicamg ha detto:
Pertanto visto che non hai il componente reale da testare, ti consiglio di valutare le varie condizioni di funzionamento, magari a freddo, da fermo, é inverno....e vedrai che da assioma generale un cuscinetto ha rendimento 99%

Quindi quello che si potrebbe valutare è la perdita di potenza in ingresso (avendo il rendimento del cuscinetto) e da li fare le opportune valutazioni ipotizzando che la totalità della potenza persa serve ad innalzare la temperatura del cuscinetto (ipotesi conservativa) e di conseguenza del fluido?

meccanicamg · 25 Aprile 2018

Per la tua seconda domanda hai che la potenza erogata dal motore (quindi in ingresso) la userai per vincere gli attriti dei cuscinetti vari (potenza persa) e per muovere la trasmissione. Ogni sistema meccanico ha un suo rendimento di solito inferiore a 100%.

Per la prima devi conoscere spessore e materiale che dissiperà il calore e calcolare la potenza che é in grado di smaltire per conduzione dal tuo sistema a temperatura desiderata e la temperatura ambiente.

meccanicamg · 25 Aprile 2018

Un po' di note in merito alla dissipazione le trovi in questo post https://www.cad3d.it/forum1/threads/dimensionamento-scatola-riduttori.45859/

meccanicamg · 25 Aprile 2018

Da Fisica tecnica é possibile ricavare di prima approssimazione un valore di dissipazione di una carcassa riduttori, ammesso che gli spessori siano omogenei ma anche diversi e che il materiale abbia a 360° un comportamento uguale, che non vi sia convezione e irraggiamento, che l'ambiente circostante sia a temperatura costante e che non ci siano oggetti che ne modificano l'andamento termico.
Allora si può scrivere quanto segue, per le facce bagnate dall'olio in modo costante:

meccanicamg · 28 Agosto 2019

meccanicamg ha detto:
Da Fisica tecnica é possibile ricavare di prima approssimazione un valore di dissipazione di una carcassa riduttori, ammesso che gli spessori siano omogenei ma anche diversi e che il materiale abbia a 360° un comportamento uguale, che non vi sia convezione e irraggiamento, che l'ambiente circostante sia a temperatura costante e che non ci siano oggetti che ne modificano l'andamento termico.
Allora si può scrivere quanto segue, per le facce bagnate dall'olio in modo costante:

Fatto sta che dopo diversi studi e analisi, ho notato che il comportamento puramente conduttivo è un modello sbagliato perché assume che l'aria sia conduttiva invece è convettiva.

Il comportamento corretto è quello di base convettivo sia dentro al riduttore tra olio e parete, sia convettivo fuori tra aria e parete, sia conduttivo sul fondo se il riduttore è appoggiato in B3 o similare su una superficie metallica sufficiente a smaltire il calore.

Quindi occorre leggere qui.

Stima temperatura d'esercizio cuscinetti volventi

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