Tecnologia dei cuscinetti senza lubrificazione e senza manutenzione nel modello alare per misurazioni di flusso

Nell'ambito del DFG Collaborative Research Centre 401 "Flow Influence and Flow-Structure Interaction on Aerofoils", presso l'Institute of Aeronautics and Astronautics della RWTH Aachen University vengono eseguite misurazioni della scia di vorticità di profili alari. Come oggetto di misurazione viene utilizzata una cosiddetta ala di riferimento (mezza apertura 675 mm, costruzione solida, materiale: X42Cr13). Questo modello di mezza ala doveva essere modificato nell'ambito di un lavoro di ricerca. L'obiettivo era quello di studiare la scia di vorticità di un profilo alare con l'aiuto di questa nuova applicazione nel canale di circolazione dell'acqua interno e nel canale di trascinamento del DST di Duisburg. In caso di successo, l'uso di questo sistema nella pratica offrirebbe vantaggi economici e di sicurezza per l'aviazione civile. Un punto focale della progettazione era lo sviluppo di un riduttore di trasmissione. Il cuscinetto di questo gruppo doveva essere particolarmente adatto all'uso nel canale di circolazione dell'acqua senza mostrare segni di corrosione. Tuttavia, c'erano una serie di altri requisiti per i cuscinetti. Dovevano essere il più piccoli possibile per ridurre al minimo l'impatto sul flusso, non necessitare di manutenzione per un lungo periodo di tempo (nessuna corrosione, insensibili a polvere e sporcizia), essere il più possibile privi di gioco e vibrazioni, generare solo una moderata quantità di calore ed essere convenienti.

Seguendo metodi teorici, sono stati eseguiti test con vari ingranaggi di trasmissione e cuscinetti in polimero iglidur® nel corso del progetto di un anno per determinare la soluzione più adatta per il compito. È stata selezionata una trasmissione a cinghia dentata in combinazione con cuscinetti a strisciamento. Il sistema è azionato da una combinazione albero-albero cavo, che è collegata al modello nella radice dell'ala da un cuscinetto a strisciamento di dimensioni generose (cuscinetto flottante) e nella punta dell'ala da cuscinetti a strisciamento a forma di guscio (cuscinetto fisso). Oltre alle pulegge della cinghia dentata, ci sono due dischi sull'albero che sono supportati assialmente contro i cuscinetti a strisciamento, che a loro volta sono assicurati contro lo slittamento assiale dalla piastra di tensionamento situata tra le cinghie. La piastra di tensionamento è anche destinata a mantenere la stabilità della lama e ad applicare la pretensione della cinghia di distribuzione. Utilizzando cuscinetti a strisciamento in plastica, è stato possibile mantenere bassi i costi di produzione del prodotto personalizzato. Il cuscinetto a strisciamento soddisfa i requisiti di basso gioco, basse vibrazioni e moderata generazione di calore. Anche i materiali organici sono non corrosivi.