Turbioane de ulei
Turbioanele sau vârtejurile de ulei reprezintă un fenomen care se întâlneşte deseori în funcţionarea lagărelor de alunecare, având ca rezultat o vibraţie puternică între 0,38× şi 0,48×. Acest fenomen nu apare niciodată exact la 0,5×, ci mereu la o frecvenţă un pic mai mică. Fenomenul se datorează jocurilor excesive din lagăr şi sarcinii radiale mici şi determină ridicarea filmul de ulei şi migrarea forţată a fusului arborelui în lagăr, în sens opus rotaţiei, la mai puţin de 1/2×RPM.
Turbioanele de ulei reprezintă o vibraţie excitată la nivelul peliculei de lubrifiant. Fenomenul apare la maşinile echipate cu lagăre de alunecare lubrifiate sub presiune, care funcţionează la turaţii mari (peste turaţia critică).
Să considerăm un arbore care se roteşte într-un lagăr de alunecare cu o turaţie N. Ideal ar fi ca pelicula de lubrifiant dintre arbore şi lagăr să se rotească la o turaţie de 0,5×RPM. Totuşi, datorită pierderilor determinate de frecare, filmul de lubrifiant se va roti cu o turaţie cuprinsă între 0,38÷0.48×RPM.
În condiţii de lucru normale, filmul de lubrifiant împinge rotorul la un anumit unghi, ca în figura următoare (ora 5 dacă arborele se roteşte în sensul acelor de ceas). Pelicula de ulei excentrică va crea suficientă presiune pentru a menţine arborele ridicat. În condiţii normale, sistemul este în echilibru şi nu apar vibraţii. Uneori însă, presiunea din filmul de lubrifiant este mult mai mare decât ar fi necesar să susţină arborele în poziţia ridicat. Această situaţie poate determina o uzare crescută a lagărului, rezultată din faptul că arborele are o excentricitate mică (centrul arborelui este aproape de centrul lagărului), ceea ce determină o scădere a rigidităţii sistemului, a presiunii lubrifiantului sau a temperaturii uleiului. În aceste cazuri, filmul de lubrifiant va împinge rotorul în altă poziţie. Procesul continuă la nesfârşit, şi arborele va fi mereu împins către lagăr.
Acest fenomen este cunoscut sub denumirea de turbioane de ulei. În mod inevitabil, turbioanele de ulei sunt instabile, de vreme ce fenomenul ia amploare cu creşterea forţei centrifuge.
Turbioanele de ulei reprezintă o afecţiune gravă şi trebuie corectate imediat ce au fost depistate, deoarece pot conduce la deteriorarea destul de rapidă a lagărului în punctul în care se rupe filmul de lubrifiant, iar fusul intră în contact direct metal-metal cu cuzinetul.
Acest fenomen poate fi eliminat, sau cel puţin minimizat, prin schimbarea turaţiei uleiului, presiunii de ungere şi prin modificarea sarcinilor externe. Instabilitatea turbioanelor apare în intervalul 0,38÷0,48×RPM şi adesea este severă.
Se consideră instabilitate excesivă, când amplitudinile deplasărilor depăşesc cu 50% jocurile admise ale lagărelor. Turbioanele de ulei reprezintă de fapt o instabilitate subsincronă a lubrifiantului. Studiind fenomenul la osciloscop, observăm că apar pe ecran două puncte în mişcare de rotaţie, descriind o orbită. Acest lucru se întâmplă deoarece frecvenţa este sub 0,5×RPM.
Reprezentarea orbitală în cazul apariţiei turbioanelor de ulei