1. Podać definicję lepkości dynamicznej (prawo Newtona): rysunek, równanie, objaśnienia, interpretacja

2. Ile wynosi lepkość dynamiczna oleju o klasie lepkości 46 wg ISO w temperaturze 40°C, jeśli jego gęstość wynosi 860kg/m3?

3. Co oznacza termin "ciecz newtonowska"?

4. Jakie wielkości fizyczne wpływają na wielkość oporów ruchu dla obiektów poruszających się w ośrodkach płynnych?

5. Lepkościomierz MacMichaela zbudowany jest z dwóch współśrodkowych cylindrów. Obrotowi wewnętrznego cylindra przeciwdziała sprężyna spiralna. Cylindrowi zewnętrznemu nadaje się ruch obrotowy. Szczelina między obu cylindrami wypełniona jest lepką cieczą, wskutek czego cylinder zewnętrzny wywiera na wewnętrzny moment obrotowy, który powoduje napięcie sprężyny. Wychylenie kątowe cylindra wewnętrznego, wskazuje wskazówka na podziałce kątowej.

6. Wyznaczyć lepkość badanego płynu, jeżeli:

* Średnica wewnętrznego cylindra D = 100mm

* Luz promieniowy między cylindrami ? = 0,1mm

* Wysokość cylindrów h = 120mm

* Prędkość obrotowa zewnętrznego cylindra n = 300obr/min

* Moment odkształcający sprężynę MT = 0,4Nm

7. Naszkicować wykres rozkładu ciśnienia na powierzchni równomiernie obciążonego łożyska stopowego. Na widoku powierzchni łożyska stopowego naszkicować kształt izobar. [1,3]

8. Jaki jest związek pomiędzy rozkładem ciśnienia w filmie olejowym, a nośnością filmu?

9. Wyjaśnić zjawisko powstawania tarcia płynnego na zasadzie klina smarnego.

10. W łożysku poprzecznym o średnicy czopa d=75mm w trakcie pracy z prędkością 460obr/min przy obciążeniu F=60kN odnotowano straty ciepła N=163W. Ile wynosi współczynnik oporów ruchu w łożysku?

11. (16) Łożysko wzdłużne o średnicy zewnętrznej D = 400mm i średnicy komory smarowej dk = 75mm obciążono siłą wzdłużną F = 80kN. Jakie musi być ciśnienie oleju w chwili uruchomienia pompy, aby na powierzchni łożyska zaistniało tarcie płynne?

12. Narysować rozkład prędkości płynu przepływającego przez szczelinę, gdy przepływ wywołany jest:

--- Różnicą ciśnień na krańcach szczeliny

--- Różnicą prędkości przemieszczania się ścian ograniczających szczelinę.

13. (15) Naszkicować powiększenie dwóch współpracujących powierzchni przy tarciu:

* Płynnym

* Mieszanym

* Fizycznie suchym

14. (17) Wyjaśnić budowę i zasadę działania stanowiska:

* Budowa układu obciążającego

* Budowa układu pomiarowego

* Kinematyka i smarowanie stanowiska

1. Lepkość dynamiczna(η) -Jest to siła która jest konieczna aby dwie powierzchnie jednostkowe danego ośrodka przesunąć wzajemnie w odległości 1 cm z różnicą prędkości 1 cm/s. Lepkość dynamiczna stosunek naprężeń ścinających do szybkości ścinania. Jeżeli warstwy płynu poruszają się z różnymi prędkościami, to na ściankach elementu postają naprężenia styczne określone wzorem. Jednostką jest Pa*s

2. W klasie lepkości 46 wg ISO w temperaturze 40°C
   lepkość kinematyczna
   ; gęstość
   

3. Ciecz Newtonowska - jest to ciecz o małej masie cząsteczkowej, krzywa płynięcia dla tej cieczy jest linią prostą, lepkość dynamiczna nie zależy od prędkości ruchu, jest stałą w danym warunkach ciśnienia i temperatury zależy od gradientu prędkości.

4. Jakie wielkości fizyczne wpływają na wielkość oporów ruchu dla obiektów poruszających się w ośrodkach płynnych?

- prędkość poruszającego się ciała

- lepkość cieczy

- stan powierzchni

- objętość obiektu

- temperatura cieczy

5. Lepkościomierz MacMichaela zbudowany jest z dwóch współśrodkowych cylindrów. Obrotowi wewnętrznego cylindra przeciwdziała sprężyna spiralna. Cylindrowi zewnętrznemu nadaje się ruch obrotowy. Szczelina między obu cylindrami wypełniona jest lepką cieczą, wskutek czego cylinder zewnętrzny wywiera na wewnętrzny moment obrotowy, który powoduje napięcie sprężyny. Wychylenie kątowe cylindra wewnętrznego, wskazuje wskazówka na podziałce kątowej.

6. Wyznaczyć lepkośc badanego płynu, jeżeli:

Średnica wewnętrzna cylindra D = 100mm

Luz promieniowy między cylindrami ?= 0,1mm

Wysokość cylindrów h=120mm

Prędkość obrotowa zewnętrznego cylindra n=300obr/min

Moment odkształcający sprężynę MT=0,4Nm

7. Naszkicować wykres rozkładu ciśnienia na powierzchni równomiernie obciążonego łożyska stopowego. Na widoku powierzchni łożyska stopowego naszkicować kształt izobar. [1,3]

8. Jaki jest związek pomiędzy rozkładem ciśnienia w filmie olejowym, a nośnością filmu?

9. Wyjaśnić zjawisko powstawania tarcia płynnego na zasadzie klina smarnego.

Lepkość smaru powoduje że jest on pociągany przez powierzchnię ruchomą i zmuszany do przepływania przez szczelinę między czopem a panewką. Istnieje wtedy możliwość powstania ciśnienia w smarze. Siła wyporu smaru może unieść czop i częściowo lub całkowicie zrównoważyć jego obciążenie. W przypadku gdy siła wyporu równoważy całkowicie obciążenie czop i panewka nie stykają się: są one całkowicie rozdzielone warstwą smaru. Opór jest w tym przypadku wywołany lepkością smaru. Zużycie powierzchni w tym okresie nie występuje. Tarcie takie nazywamy tarciem płynnym.

10. W łożysku poprzecznym o średnicy czopa d=75mm w trakcie pracy z prędkością 460obr/min przy obciążeniu F=60kN odnotowano straty ciepła N=163W. Ile wynosi współczynnik oporów ruchu w łożysku?

11. Łożysko wzdłużne o średnicy zewnętrznej D = 400mm i średnicy komory smarowej dk = 75mm obciążono siłą wzdłużną F = 80kN. Jakie musi być ciśnienie oleju w chwili uruchomienia pompy, aby na powierzchni łożyska zaistniało tarcie płynne?

12. Narysować rozkład prędkości płynu przepływającego przez szczelinę, gdy przepływ wywołany jest:

- Różnicą ciśnień na krańcach szczeliny

- Różnicą prędkości przemieszczania się ścian ograniczających szczelinę.

13. (15) Naszkicować powiększenie dwóch współpracujących powierzchni przy tarciu:

Płynnym

Mieszanym

Fizycznie suchym

14. Wyjaśnić budowę i zasadę działania stanowiska:

-Budowa układu obciążającego

9-siłownik membranowy

10-siłownik nurnikowy

11-kulka

12-manometr

-Budowa układu pomiarowego

Układ pomiarowy składa się z przetwornika położenia umożliwiającego kontrolowanie położenia płyty pomiarowej oraz czujnika ciśnienia przy pomocy którego dokonujemy pomiaru ciśnienia filmu olejowego w wybranych punktach na badanej powierzchni. Sygnał z przetwornika ciśnienia i położenia kierowane są do wzmacniacza. Zasila on przetwornik oraz przetwarza sygnały pomiarowe na standardowy sygnał 0-10V. Sygnał ten jest rejestrowany za pomocą karty pomiarowej zainstalowanej w komputerze.

-Kinematyka i smarowanie stanowiska:

Smarowane jest hydrostatyczne ponieważ środek smarujący dostarczany jest za pomocą pompy. Olej do kieszeni smarnej doprowadzony jest kanałem umieszczonym w płycie pomiarowej. Ruch płyty powodowany był za pomocą śruby pociągowej.

---