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Auteur(s)
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Mihai ARGHIR : Institut Pprime, université de Poitiers
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La fonction des paliers et des butées aérostatiques est de réaliser des guidages en rotation ou des supports axiaux ayant une capacité portante à des vitesses nulles de rotation. Les grandes lignes et les principes sont les mêmes que pour la lubrification hydrostatique avec laquelle il est supposé que le lecteur est familiarisé [BM 5 325] : la pression dans le film d'air (ou plus généralement de gaz) est maintenue d'abord (sinon uniquement) par un circuit d'alimentation extérieur. La pression aérostatique du film lubrifiant assure ainsi l'absence du contact même si la vitesse relative entre les deux parties du guidage est nulle. Le lubrifiant le plus souvent utilisé est l'air qui a l'avantage d'être facilement disponible.
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5. Conclusion
L'article présente les principales caractéristiques statiques et dynamiques des butées et des paliers aérostatiques. La présence des orifices, des alvéoles et des rainures d'alimentations offre de multiples solutions constructives. L'article est axé sur les butées et les paliers aérostatiques dont les restricteurs situés entre la source de pression et l'alvéole sont des orifices. Les restricteurs réalisés à partir des matériaux poreux ne sont pas discutés mais les problèmes qu'ils soulèvent sont similaires. Le point critique de la conception des butées et des paliers aérostatiques est d'assurer un fonctionnement sans instabilités pneumatiques (« pneumatic hammer ») avec des capacités d'amortissement suffisantes. Leur avantage par rapport aux butées et paliers aérodynamiques est une capacité portante à vitesse de rotation nulle et une raideur relativement élevée.
Le paragraphe 4 présente l'intégration des paliers et des butées à gaz (aérostatiques ou aérodynamiques) dans un rotor rigide prenant en compte la variation des caractéristiques dynamiques avec la fréquence d'excitation. Si la vitesse de fonctionnement est supérieure ou très proche de la première pulsation propre du rotor, ce modèle doit être remplacé par un modèle d'arbre élastique[B5110] mais la description des forces dans le palier par des fonctions de transfert peut toujours être utilisée.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - FRÉNE (J.), NICOLAS (D.), DEGUEURCE (B.), BERTHE (D.), GAUDET (M.) - Lubrification hydrodynamique. Paliers et butées. - Éditions Eyrolles, 488 p. (1990).
-
(2) - RIEGER (N.F.) editor - Design of gas bearings notes supplemental to the RPI-MTI course on gas bearing design (Conception des paliers à air. Notes supplémentaires au cours). - RPI-MTI, 2 volume (1967).
-
(3) - CONSTANTINESCU (V.N.) - Gas lubrication (La lubrification à gaz). - ASME Press, 621 p. (1969).
-
(4) - POWELL (J.W.) - Design of aerostatic bearings (Conception des paliers aérostatiques). - The Machinery Co. Ltd., 279 p. (1970).
-
(5) - GROSS (W.A.), MATSCH (L.A.), CASTELLI (V.), ESHEL (A.), VOHR (J.H.), WILDMANN (M.) - Fluid film lubrication (La lubrification à film fluide). - Wiley-Interscience, New York, 774 p. (1980).
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(6) - ARGHIR (M.), LE LEZ (S.), FRENE...
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