solutie de lagar cu alunecare pentru motoarele electrice de medie ...

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRA-OV
Catedra Design de Produs (i Robotic+
Simpozionul na$ional cu participare interna$ional
PRoiectarea ASIstat de Calculator
P R A S I C ' 02
Vol. II - Organe de ma(ini. Transmisii mecanice
7-8 Noiembrie Braov, România
ISBN 973-635-075-4
SOLUIE DE LAGR CU ALUNECARE PENTRU MOTOARELE
ELECTRICE DE MEDIE PUTERE
Gh. CATRINA * , Al. MARGINA * , I. IORDCHI * ,
M. DU ** , C. SANDU ** , S. ANDREESCU **
* Universitatea din Craiova
** I.C.M.E.T. Craiova
Abstract: For a high level of the eficiciency and a low cost of the electric motors of medium power, made at
SC TMC SA Filiasi and SC MER-Electroputere SA Craiova, ICMET Craiova, in colaboration with
University of Craiova, they analized the rotating gears from three motor levels. In the present work we
prezent a solution for unconventional rotating gears systems from the electric motors of medium power and
some experimental results related to the usage and friction moments within the slide rotating gears covered
in the inside with sticoplast in addition with PTFE powder.
Key words: slide rotating gear, electric motor.
1. Introducere
Motoarele electrice de medie putere ce se fabric
la S.C. TMC S.A. Filiai i S.C. MER-Electroputere
S.A. Craiova au rotoarele sprijinite, fa$a de carcase,
prin lagre cu rulmen$i (în continuare considerat
solu$ia clasic). Pentru creterea fiabilit$i i
reducerea costului al motoarelor electrice de medie
putere la ICMET Craiova, în colaborare cu
Universitatea din Craiova, s-au intreptins cercetri în
acest sens, luându-se în studiu lagrele acestora [1].
În lucrarea de fa$ se prezint o solu$iie de lagre
cu alunecare, considerate neconven$ionale, pentru
motoarele electrice de medie putere i câteva
rezultate experimentale legate de uzarea i
momentele de frecare din lagrele cu alunecare
cptuite cu sticloplast aditivat cu pulbere de PTFE
(teflon).
2. Variante existente (i solu)ii de lag+re
În studiul abordat s-au considerat trei gabarite
(mrimi) de motoare electrice de medie putere:
H250, H280 i H315.
Cele dou lagre clasice (cu rulmen$i) ale
fiecrui gabarit de motoar electric sunt asemntoare
din punct de vedere al dimensiunilor de montaj,
având solu$ia constructiv ca în figura 1, dar sunt de
tipuri diferite (tabelul 1).
Tabelul 1
Gabaritul Lagrul A Lagrul B
H250 Rulment NU314 Rulment 6314
H280 Rulment NU316 Rulment 6316
H315 Rulment NU320 Rulment 6320
Observa*ie:Lagrul B este situat lâng ventilator

Fig. 1. Solu$ie existent
1-capac exterior; 2-scut PT; 3-rulment; 4-capac
interior; 5-inel
90
Bucile lagr s-au realiat cu trei dimensiuni
pentru cota d, pentru considerarea jocului ca
parametru testat.
Aceste buci au fost testate pe un stand [1]
aplicând o strategie experimental bazat pe
programarea factorial de tipul 2 3 (dou nivele de
varia$ie pentru trei parametri). În urma experien$elor
au rezultat mai multe dependen$e între parametrii
lagrului: uzur-timp, uzur-încrcare, uzur-tura$ie,
momentul de frecare fus-buc etc. În figurile 3, 4 i
5 sunt prezentate trei din aceste dependen$e.
Deoarece exist o pregtire de fabrica$ie la
societ$ile productoare amintite, în studiul abordat
s-a cutat ca interven$ia prin modificrile efectuate
s fie minime. În acest sens s-a procedat la
înlocuirea fiecrui rulment din lagre cu câte o
„buc-lagr (fig. 2), respectând-se dimensiunile de
montaj ale rulmen$ilor în scut.
Fig. 2. Buc-lagr
1-suport metalic; 2-amestec pentru încleiere;
3-buc de alunecare
În vederea gsirii unei solu$ii optime a zonei de
interac$iune a bucei-lagr cu arbore (ajustaj, abateri
de form i pozi$ie, rugozitate, viteza relativ etc.),
s-a procedat la realizarea unui model experimental,
care s respecte cât mai fidel condi$iile din
exploatare [1], [2].
Principalele dimensiuni ale bucilor-lagr
utilizate pentru încercri sunt date în tabelul 2.
Bucile de alunecare s-au realizat din STICOPLAST
1, aditivat cu politetrafloretilen (PTFE) i au fost
realizat de S.C. UPRC S.A. Fgra, dup
tehnologia proprie.
Tabelul 2
Cod d D L D1 D3
V01 65 120 23 73 96
V02 70 150 35 79 110
V03 80 170 39 91 130
Fig. 3. Evolu$ia uzurii în timp
Pe parcursul testelor s-a intervenit asupra unor
parametri ai bucei-lagr func$ie de evolu$ia
rezultatelor, gsindu-se o prim solu$ie pentru
lagrele cu alunecare ale motoarelor electrice de
medie putere (fig. 6), fr modificri esen$iale ale
solu$iei ini$iale.
O prim interven$ie a fost men$inerea unui regim
termic redus, pentru asigurarea jocului func$ional al
lagrului (cca. 0,15…0,3 mm), care avea tendin$a s
se anuleze datorit dilatrii arborelui, iar întrefierului
motorului nu a permis adoptarea unor jocuri fusbuc
mai mari. În acest scop s-a procedat la
înlocuirea ungerii naturale cu ungere sub presiune,
men$inând agentul de ungere unsoare UM 165Li2.
Pentru reducerea consumului de unsoare i
asigurarea protec$iei motorului la ptrunderii apei,
s-a procedat la înlocuirea etanrile cu labirint prin
etanri cu manet de rota$ie, în ambele pr$i ale
lagrului motorului.
Dup cca. 10 minute de func$ionare, la modele
fus-cuzinet se constat un transfer de material ctre
fus (arbore) de la cuzinet (buc). Materialul
transferat este sub forma unei pelicule aderente bine
uniformizat, care se înltur destul de greu.
Dintr-un calcul de eficien$ al noii solu$ii [1], se
apreciaz o reducere a greut$ii i, respectiv, a
costului cu cca.35-40% i, respectiv, 5-10%.

91
3. Concluzii
Fig. 4. Varia$ia momentului de frecare cu încrcarea
t, C
66
64
62
60
58
56
n, rot min
800 850 900 950 1000
Fig. 5. Varia$ia temperaturii cu tura$ia
Pe baza celor artate mai sus i în urma unui
program experimental de scurt durat [1], se
desprind urmtoarele concluzii:
1. Uzura materialului de cptuire a bucelorlagr
este foarte mic, sub 100 µm pe diametru.
2. Dup cca. 4 ore, cât se estimeaz perioada de
rodaj, se observ o uniformizare a petei de contact i
a distribu$iei uniforme a stratului antifric$iune pe fus.
3. În condi$iile unei ungeri abundente,
coeficientul de frecare a coborât la valorile
0,0137…0,0175.
4. Prin etanarea în noua variant (cu manete de
rota$ie) a lagrelor unui motor electric de medie
putere, fa$ de etanarea cu labirint, s-a redus
consumul de lubrifiant de cca. 1,5 ori.
5. Temperatura lagrului crete rapid, deoarece
fluxul de cldur ctre exterior se realizeaz mai
mult prin arbore, iar acesta la modelul de lagr
experimental fiind scurt, transferul de cldur este
înrut$it. Aceast sita$ie a impus ungerea for$at.
6. Prin adoptarea noii solu$ii, greutatea
motorului se reduce între 35% i 40%, iar costul
unui motor se estimeaz c se reduce cu cca. 5-10%.
Bibliografie
Fig. 6. Solu$ia lagrului cu alunecare
1-buc I; 2-manet de rota$ie; 3-capac
exterior; 4-scut PT; 5-buc-lagr; 6-capac
interior; 7-manet de rota$ie; 8-inel
1. * * * Sisteme neconven*ionale de lag+re pentru
motoare electrice de medie putere. Contractul
nr. 270 B/1995, ICMET Craiova.
2. Pavelescu, D. Tribotehnica. Editura Tehnic,
Bucureti, 1983.
3. Bhushan, B. Principles and aplications of
tribology. A Wiley-Interscience Publication
Jonm Wilez & Sons, Inc., New York, 1999.