Bezmazná a bezúdržbová technologie ložisek v křídlovém modelu pro měření průtoku

V rámci projektu DFG Collaborative Research Centre 401 "Flow Influence and Flow-Structure Interaction on Aerofoils", se na Institutu letectví a kosmonautiky na univerzitě RWTH Aachen provádějí měření vířivého proudění aerodynamických křídel. Jako objekt měření slouží tzv. referenční křídlo (poloviční rozpětí 675 mm, pevná konstrukce, materiál: X42Cr13). Tento model polokřídla měl být v rámci výzkumných prací upraven. Cílem bylo pomocí této nové aplikace zkoumat vířivý proud aerodynamického křídla ve vlastním kanálu pro cirkulaci vody a ve vlečném kanálu DST v Duisburgu. V případě úspěchu by použití tohoto systému v praxi přineslo ekonomické a bezpečnostní výhody pro civilní letectví. Jedním z těžišť návrhu byl vývoj převodovky. Ložiska této sestavy musela být obzvláště vhodná pro použití ve vodním oběhovém kanálu, aniž by vykazovala známky koroze. Na ložiska však byla kladena řada dalších požadavků. Musela být co nejmenší, aby se minimalizoval dopad na průtok, fungovat bezúdržbově po dlouhou dobu (bez koroze, necitlivá na prach a nečistoty), mít co nejméně vůlí a vibrací, vytvářet jen mírné množství tepla a být cenově výhodná.

Po teoretických metodách byly v průběhu ročního projektu provedenytesty s různými převodovkami a polymerovými ložisky iglidur ® s cílem určit nejvhodnější řešení pro tuto úlohu. Byl vybrán pohon ozubeným řemenem v kombinaci s kluznými ložisky. Systém je poháněn kombinací hřídele a dutého hřídele, která je s modelem spojena v kořeni křídla velkoryse dimenzovaným kluzným ložiskem (plovoucí ložisko) a ve špičce křídla skořepinovým kluzným ložiskem (pevné ložisko). Kromě řemenic ozubených řemenů jsou na hřídeli dva disky, které jsou axiálně opřeny o kluzná ložiska, která jsou zase zajištěna proti axiálnímu prokluzu napínací deskou umístěnou mezi řemeny. Napínací deska je rovněž určena k udržování stability lopatek a k aplikaci předpětí rozvodového řemene. Použitím plastových kluzných ložisek bylo možné udržet nízké výrobní náklady výrobku na míru. Kluzná ložiska splňují požadavky na nízkou vůli, nízké vibrace a mírné zahřívání. Organické materiály navíc nepodléhají korozi.