Kenésmentes és karbantartásmentes csapágytechnológia a szárnyas modellben áramlásmérésekhez

A DFG Collaborative Research Centre 401 "Flow Influence and Flow-Structure Interaction on Aerofoils" keretében az RWTH Aachen Egyetem Repüléstudományi és Űrhajózási Intézetében méréseket végeznek az aerofoilok örvényesség-árnyékának mérésére. A mérési objektumként egy úgynevezett referenciaszárny (675 mm-es féltáv, tömör szerkezet, anyaga: X42Cr13) szolgál. Ezt a félszárnymodellt a kutatási munka részeként módosítani kellett. A cél az volt, hogy ezzel az új alkalmazással egy aerofólia örvényességi örvénylését vizsgáljuk a házon belüli vízkörforgási csatornában és a duisburgi DST légellenállási csatornájában. Siker esetén a rendszer gyakorlati alkalmazása gazdasági és biztonsági előnyökkel járna a polgári repülés számára. A tervezés egyik fókusza egy sebességváltó kifejlesztése volt. Ennek a szerelvénynek a csapágyazásának különösen alkalmasnak kellett lennie a vízkeringető csatornában való használatra, anélkül, hogy a korrózió jeleit mutatná. A csapágyakkal szemben azonban számos egyéb követelmény is felmerült. A lehető legkisebbnek kellett lenniük, hogy az áramlásra gyakorolt hatás a lehető legkisebb legyen, hosszú időn keresztül karbantartásmentesen működjenek (nem korrózió, porra és szennyeződésre érzéketlenek), a lehető leghézag- és rezgésmentesebbek legyenek, csak mérsékelten termeljenek hőt, és költséghatékonyak legyenek.

Az elméleti módszereket követően az egyéves projekt során különböző sebességváltókkal és iglidur ® polimer csapágyakkal vége ztek teszteket, hogy meghatározzák a feladatra legmegfelelőbb megoldást. A választás egy fogazott szíjhajtásra esett a siklócsapágyakkal kombinálva. A rendszer meghajtásáról egy tengely-üregtengely kombináció gondoskodik, amely a szárny gyökerénél egy nagyméretű siklócsapágy (úszócsapágy), a szárnycsúcsnál pedig kagyló alakú siklócsapágy (fix csapágy) csatlakozik a modellhez. A fogazott szíjtárcsákon kívül a tengelyen két tárcsa van, amelyek axiálisan a siklócsapágyakhoz támaszkodnak, amelyeket viszont a szíjak között elhelyezett feszítőlemez rögzít a tengelyirányú csúszás ellen. A feszítőlemez a lapát stabilitásának fenntartására és a vezérműszíj előfeszítésének alkalmazására is szolgál. A műanyag siklócsapágyak alkalmazásával sikerült alacsonyan tartani az egyedi termék gyártási költségeit. A siklócsapágy teljesíti az alacsony hézag, az alacsony rezgés és a mérsékelt hőtermelés követelményeit. A szerves anyagok ráadásul nem korróziósak.