Cálculo de coeficientes dinámicos para para cojinetes hidodinámicos de longitud finita

CLAUDIO MERELLI; DANIEL O. BARILÁ; GUSTAVO G. VIGNOLO; LIDIA MARÍA QUINZANI

La Plata

Congreso; 1ra Jornadas Iberoamericanas de Motores Térmicos y Lubricación (MTL 2016); 2016

Universidad Nacional de La Plata

Elfuncionamiento de la maquinaria industrial depende en gran medida del desempeñode los apoyos de las partes móviles, siendo los cojinetes hidrodinámicos una delas tecnologías más empleadas por su fácil fabricación, gran versatilidad antecargas elevadas e impactos, extensa vida útil y relativo bajo costo y tamaño.Para modelar el comportamiento dinámico de un sistema mecánico se requiere delconocimiento de la respuesta de cada uno de sus componentes ante cargasvariables, incluyendo los apoyos. De esta manera, los coeficientes de rigidez yamortiguamiento de los cojinetes son muy importantes a la hora de estudiar lasfrecuencias críticas de los rotores y la determinación de zonas de posibleinestabilidad que se acopla a la de los demás mecanismos. El propósito de estetrabajo es la determinación analítica de los coeficientes dinámicos encojinetes de longitud finita. Para ello se hace uso de una aproximación queresuelve la Ecuación de Reynolds para flujo isotérmico por medio del método deperturbación regular. Previamente, esta técnica fue implementada para estimarparámetros estáticos como presión, caudal y factor de fricción, con buenaspredicciones para relaciones de aspecto (L/D) y excentricidad relativa (η) paralas cuales las soluciones de cojinetes cortos (ISJB) y cojinetes largos (ILJB)no son válidas [1]. Esta solución aproximada se emplea para determinar loscoeficientes dinámicos del sistema tribológico rotor-fluido-cojinete de maneraanalítica. Los resultados son comparados con los homónimos para ISJB y lospropios de resolver numéricamente la Ecuación de Reynolds. Se obtiene que lasolución de orden cero, que considera L/D→0 (ISJB), puede ser utilizadaúnicamente para describir el comportamiento de cojinetes hasta valores de L/D≈¼y excentricidades η→0. Asimismo, la implementación del método descripto producebuenas predicciones de los coeficientes de rigidez y amortiguamiento hastavalores de excentricidades relativas η→1 y relaciones de aspecto L/D≈1.