ISO 13939:2019
(Main)Foil bearings — Performance testing of foil journal bearings — Testing of static load capacity, friction coefficient and lifetime
Foil bearings — Performance testing of foil journal bearings — Testing of static load capacity, friction coefficient and lifetime
This document describes a method for comparing the performance test results of foil journal bearings, which are lubricated by air (gas) and supported by the gas-dynamic force generated via the rotations of the rotating shaft. The test procedure proposed in this document aims to predict and evaluate the static load capacity, friction coefficient and lifetime of foil journal bearings and compare the results of these parameters under different test conditions, i.e. at varying dimensions of foil bearing, rotational speed of a shaft, pressure and humidity of the surroundings. The magnitude of the static load capacity can change according to the test setting, as the test conditions can be changed. The test method described in this document has the following application coverage. a) The criterion for evaluating the static load capacity is the steady-state condition; i.e. the method is applicable under limited operating conditions with uniform magnitude, load direction and rotational speed. b) The evaluation procedure can be applied only if the foil journal bearing is under a uniform rotating inertia at an arbitrary rotational speed. c) The dynamic load with time-variant magnitude and direction is not considered.
Paliers-feuilles — Essais de performance des paliers radiaux à feuilles non lubrifiés — Essais de la capacité de charge statique, du coefficient de frottement et de la durée de vie
Le présent document décrit une méthode permettant de comparer les résultats d'essai de performance des paliers-feuilles radiaux qui sont lubrifiés par air (gaz) et supportés par une force gazodynamique générée via les rotations de l'arbre tournant. Le mode opératoire d'essai proposé dans le présent document vise à prédire et à évaluer la capacité de charge statique, le coefficient de frottement et la durée de vie des paliers-feuilles radiaux, et à comparer les résultats de ces paramètres dans des conditions d'essai différentes, c'est-à-dire, avec des dimensions du palier-feuilles, une vitesse de rotation de l'arbre, une pression et une humidité ambiante variables. L'amplitude de la capacité de charge statique peut varier en fonction de la configuration d'essai, car les conditions d'essai peuvent être différentes. Les conditions d'application de la méthode d'essai décrite dans le présent document sont les suivantes: a) le critère d'évaluation de la capacité de charge statique est le régime permanent, c'est-à-dire que la méthode est applicable dans des conditions de fonctionnement limitées avec une amplitude, une direction de charge et une vitesse de rotation uniformes; b) le mode opératoire d'évaluation ne peut être appliqué que si le palier-feuille radial fonctionne avec une inertie de rotation uniforme à une vitesse de rotation arbitraire; c) la charge dynamique, pour laquelle l'amplitude et la direction varient dans le temps, n'est pas considérée.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13939
Second edition
2019-07
Foil bearings — Performance testing
of foil journal bearings — Testing of
static load capacity, friction coefficient
and lifetime
Paliers-feuilles — Essais de performance des paliers radiaux à feuilles
non lubrifiés — Essais de la capacité de charge statique, du coefficient
de frottement et de la durée de vie
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 2
4.1 Basic characters — Roman alphabet . 2
4.2 Basic characters — Greek alphabet . 3
4.3 Additional signs — Subscripts . 3
4.4 Additional signs — Overline (shown on X) . 3
5 Purpose of the test . 3
6 Test conditions . 4
6.1 General . 4
6.2 Design of test facility . 4
6.3 Installation of sensors. 4
6.4 Calculation of bearing torque and loads . 6
6.5 Test specimens . 7
7 Test methods . 7
7.1 Principle . 7
7.2 Start–stop test cycle and evaluation of the take-off speed . 7
7.3 Evaluation of static load capacity. 8
7.4 Calculation of non-dimensional static load capacity . 9
7.5 Coefficient of bearing load capacity . 9
8 Clearance and eccentricity ratio . 9
9 Friction coefficient.11
10 Durability test and lifetime .12
10.1 Test procedure .12
10.2 Determination of lifetime .12
11 Test report .12
Annex A (informative) Configuration of a typical foil journal bearing .13
Annex B (informative) Test report .15
Bibliography .17
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 123, Plain bearings, Subcommittee SC 7,
Special types of plain bearings.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 13939:2012), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— The content of Scope has been changed to a clearer expression.
— Table 1, Table 2, all figures and all formulae have been reviewed.
— The wording of definitions has been reviewed for consistency with ISO rules.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13939:2019(E)
Foil bearings — Performance testing of foil journal
bearings — Testing of static load capacity, friction
coefficient and lifetime
1 Scope
This document describes a method for comparing the performance test results of foil journal bearings,
which are lubricated by air (gas) and supported by the gas-dynamic force generated via the rotations
of the rotating shaft. The test procedure proposed in this document aims to predict and evaluate the
static load capacity, friction coefficient and lifetime of foil journal bearings and compare the results of
these parameters under different test conditions, i.e. at varying dimensions of foil bearing, rotational
speed of a shaft, pressure and humidity of the surroundings. The magnitude of the static load capacity
can change according to the test setting, as the test conditions can be changed.
The test method described in this document has the following application coverage.
a) The criterion for evaluating the static load capacity is the steady-state condition; i.e. the method
is applicable under limited operating conditions with uniform magnitude, load direction and
rotational speed.
b) The evaluation procedure can be applied only if the foil journal bearing is under a uniform rotating
inertia at an arbitrary rotational speed.
c) The dynamic load with time-variant magnitude and direction is not considered.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
take-off
stage aimed to secure the distance between the rotating shaft and the top foil by developing
aerodynamic pressure between them
3.2
clearance
shortest distance between the rotating shaft and the top foil when the axis of the shaft coincides with
the axis of the housing
3.3
bearing torque
torque developed by rotational friction between the rotating shaft and the top foil
Note 1 to entry: The measurement of the bearing torque is described in 6.4.
3.4
load
load capacity
weight that can be delivered by a bearing under steady-state conditions
3.5
initial load
load (3.4) exerted on the rotating system in the beginning
Note 1 to entry: The initial load should be lower than the static load capacity and the load at which the lifetime of
the bearing is determined, as explained in 7.3 and 10.2.
3.6
static load capacity
maximum load (3.4) of a bearing in static state
Note 1 to entry: The measurement of the static load capacity is explained in 7.4.
3.7
friction coefficient
flow resistance caused by rotational friction between the rotating shaft and the top foil
Note 1 to entry: The measurement of the friction coefficient is described in Clause 9.
3.8
lifetime of bearing
total number of start–stop test cycles of the bearing until the first failure is observed
Note 1 to entry: The measurement of the lifetime of bearing is described in Clause 10.
4 Symbols
For the purposes of this document, the following symbols apply.
4.1 Basic characters — Roman alphabet
Table 1 — Symbol — Basic characters — Roman alphabet
Symbol Description Unit
C Clearance Micrometre
d Diameter Millimetre
e Eccentricity Micrometre
F Force Newton
F Weight, load Newton
w
H Height Millimetre
h Humidity Percentage
K Coefficient Newton-minute per cubic
millimetre
L Length Millimetre
M Torque Newton-millimetre
Number of start–stop
N Lifetime
cycles
p Pressure Newton per square
millimetre
R Surface roughness Micrometre
r Distance Millimetre
2 © ISO 2019 – All rights reserved
Table 1 (continued)
Symbol Description Unit
T Temperature Degree Celsius
4.2 Basic characters — Greek alphabet
Table 2 — Symbol — Basic characters — Greek alphabet
Symbol Description Unit
δ Thickness Millimetre
ɛ Eccentricity ratio Non-dimensional
μ Friction coefficient Non-dimensional
ω Rotational speed Revolution per minute
4.3 Additional signs — Subscripts
Table 3 — Symbol — Additional signs — Subscripts
Subscript Description
a Air (surrounding), average, applied
ah Air in the bearing housing
b Bump foil, bearing
f Top foil, friction
fs Top foil surface
h Housing
max Maximum
n Net
r Radial, radius
R Relative
to Take-off
s Steady-state, static, shaft
4.4 Additional signs — Overline (shown on X)
Table 4 — Symbol — Addit
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13939
Second edition
2019-07
Foil bearings — Performance testing
of foil journal bearings — Testing of
static load capacity, friction coefficient
and lifetime
Paliers-feuilles — Essais de performance des paliers radiaux à feuilles
non lubrifiés — Essais de la capacité de charge statique, du coefficient
de frottement et de la durée de vie
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 2
4.1 Basic characters — Roman alphabet . 2
4.2 Basic characters — Greek alphabet . 3
4.3 Additional signs — Subscripts . 3
4.4 Additional signs — Overline (shown on X) . 3
5 Purpose of the test . 3
6 Test conditions . 4
6.1 General . 4
6.2 Design of test facility . 4
6.3 Installation of sensors. 4
6.4 Calculation of bearing torque and loads . 6
6.5 Test specimens . 7
7 Test methods . 7
7.1 Principle . 7
7.2 Start–stop test cycle and evaluation of the take-off speed . 7
7.3 Evaluation of static load capacity. 8
7.4 Calculation of non-dimensional static load capacity . 9
7.5 Coefficient of bearing load capacity . 9
8 Clearance and eccentricity ratio . 9
9 Friction coefficient.11
10 Durability test and lifetime .12
10.1 Test procedure .12
10.2 Determination of lifetime .12
11 Test report .12
Annex A (informative) Configuration of a typical foil journal bearing .13
Annex B (informative) Test report .15
Bibliography .17
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 123, Plain bearings, Subcommittee SC 7,
Special types of plain bearings.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 13939:2012), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— The content of Scope has been changed to a clearer expression.
— Table 1, Table 2, all figures and all formulae have been reviewed.
— The wording of definitions has been reviewed for consistency with ISO rules.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 13939:2019(E)
Foil bearings — Performance testing of foil journal
bearings — Testing of static load capacity, friction
coefficient and lifetime
1 Scope
This document describes a method for comparing the performance test results of foil journal bearings,
which are lubricated by air (gas) and supported by the gas-dynamic force generated via the rotations
of the rotating shaft. The test procedure proposed in this document aims to predict and evaluate the
static load capacity, friction coefficient and lifetime of foil journal bearings and compare the results of
these parameters under different test conditions, i.e. at varying dimensions of foil bearing, rotational
speed of a shaft, pressure and humidity of the surroundings. The magnitude of the static load capacity
can change according to the test setting, as the test conditions can be changed.
The test method described in this document has the following application coverage.
a) The criterion for evaluating the static load capacity is the steady-state condition; i.e. the method
is applicable under limited operating conditions with uniform magnitude, load direction and
rotational speed.
b) The evaluation procedure can be applied only if the foil journal bearing is under a uniform rotating
inertia at an arbitrary rotational speed.
c) The dynamic load with time-variant magnitude and direction is not considered.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
take-off
stage aimed to secure the distance between the rotating shaft and the top foil by developing
aerodynamic pressure between them
3.2
clearance
shortest distance between the rotating shaft and the top foil when the axis of the shaft coincides with
the axis of the housing
3.3
bearing torque
torque developed by rotational friction between the rotating shaft and the top foil
Note 1 to entry: The measurement of the bearing torque is described in 6.4.
3.4
load
load capacity
weight that can be delivered by a bearing under steady-state conditions
3.5
initial load
load (3.4) exerted on the rotating system in the beginning
Note 1 to entry: The initial load should be lower than the static load capacity and the load at which the lifetime of
the bearing is determined, as explained in 7.3 and 10.2.
3.6
static load capacity
maximum load (3.4) of a bearing in static state
Note 1 to entry: The measurement of the static load capacity is explained in 7.4.
3.7
friction coefficient
flow resistance caused by rotational friction between the rotating shaft and the top foil
Note 1 to entry: The measurement of the friction coefficient is described in Clause 9.
3.8
lifetime of bearing
total number of start–stop test cycles of the bearing until the first failure is observed
Note 1 to entry: The measurement of the lifetime of bearing is described in Clause 10.
4 Symbols
For the purposes of this document, the following symbols apply.
4.1 Basic characters — Roman alphabet
Table 1 — Symbol — Basic characters — Roman alphabet
Symbol Description Unit
C Clearance Micrometre
d Diameter Millimetre
e Eccentricity Micrometre
F Force Newton
F Weight, load Newton
w
H Height Millimetre
h Humidity Percentage
K Coefficient Newton-minute per cubic
millimetre
L Length Millimetre
M Torque Newton-millimetre
Number of start–stop
N Lifetime
cycles
p Pressure Newton per square
millimetre
R Surface roughness Micrometre
r Distance Millimetre
2 © ISO 2019 – All rights reserved
Table 1 (continued)
Symbol Description Unit
T Temperature Degree Celsius
4.2 Basic characters — Greek alphabet
Table 2 — Symbol — Basic characters — Greek alphabet
Symbol Description Unit
δ Thickness Millimetre
ɛ Eccentricity ratio Non-dimensional
μ Friction coefficient Non-dimensional
ω Rotational speed Revolution per minute
4.3 Additional signs — Subscripts
Table 3 — Symbol — Additional signs — Subscripts
Subscript Description
a Air (surrounding), average, applied
ah Air in the bearing housing
b Bump foil, bearing
f Top foil, friction
fs Top foil surface
h Housing
max Maximum
n Net
r Radial, radius
R Relative
to Take-off
s Steady-state, static, shaft
4.4 Additional signs — Overline (shown on X)
Table 4 — Symbol — Addit
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13939
Deuxième édition
2019-07
Paliers-feuilles — Essais de
performance des paliers radiaux à
feuilles non lubrifiés — Essais de
la capacité de charge statique, du
coefficient de frottement et de la
durée de vie
Foil bearings — Performance testing of foil journal bearings —
Testing of static load capacity, friction coefficient and lifetime
Numéro de référence
©
ISO 2019
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© ISO 2019
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 2
4.1 Caractères de base – Alphabet romain . 2
4.2 Caractères de base – Alphabet grec. 3
4.3 Signes supplémentaires – Indices . 3
4.4 Signes supplémentaires – Exposant (représenté sur X) . 3
5 Objet de l’essai . 3
6 Conditions d’essai . 4
6.1 Généralités . 4
6.2 Conception de l’installation d’essai . 4
6.3 Installation des capteurs . 4
6.4 Calcul du couple du palier et des charges . 6
6.5 Éprouvettes . 7
7 Méthodes d’essai . 7
7.1 Principe . 7
7.2 Cycle d’essai de démarrage-arrêt et évaluation de la vitesse de démarrage . 7
7.3 Évaluation de la capacité de charge statique . 9
7.4 Calcul de la capacité de charge statique sans dimension . 9
7.5 Coefficient de capacité de charge statique .10
8 Jeu et rapport d’excentricité .10
9 Coefficient de frottement .11
10 Essai de durabilité et durée de vie .12
10.1 Mode opératoire d’essai .12
10.2 Détermination de la durée de vie .12
11 Rapport d’essai .12
Annexe A (informative) Configuration d’un palier-feuille radial type .14
Annexe B (informative) Rapport d'essai .16
Bibliographie .18
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 123, Paliers lisses, sous-comité SC 7,
Paliers lisses de types particuliers.
Cette troisième édition annule et remplace la première édition (ISO 13939:2012), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes:
— Le contenu du domaine d’application a été modifié pour en clarifier la rédaction.
— Toutes les Figures et Formules des Tableaux 1 et 2 ont été révisées.
— La rédaction des définitions a été révisée afin d’être rendue conforme aux règles ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 13939:2019(F)
Paliers-feuilles — Essais de performance des paliers radiaux
à feuilles non lubrifiés — Essais de la capacité de charge
statique, du coefficient de frottement et de la durée de vie
1 Domaine d'application
Le présent document décrit une méthode permettant de comparer les résultats d’essai de performance
des paliers-feuilles radiaux qui sont lubrifiés par air (gaz) et supportés par une force gazodynamique
générée via les rotations de l’arbre tournant. Le mode opératoire d’essai proposé dans le présent
document vise à prédire et à évaluer la capacité de charge statique, le coefficient de frottement et la durée
de vie des paliers-feuilles radiaux, et à comparer les résultats de ces paramètres dans des conditions
d’essai différentes, c’est-à-dire, avec des dimensions du palier-feuilles, une vitesse de rotation de l’arbre,
une pression et une humidité ambiante variables. L’amplitude de la capacité de charge statique peut
varier en fonction de la configuration d’essai, car les conditions d’essai peuvent être différentes.
Les conditions d’application de la méthode d’essai décrite dans le présent document sont les suivantes:
a) le critère d’évaluation de la capacité de charge statique est le régime permanent, c’est-à-dire que
la méthode est applicable dans des conditions de fonctionnement limitées avec une amplitude, une
direction de charge et une vitesse de rotation uniformes;
b) le mode opératoire d’évaluation ne peut être appliqué que si le palier-feuille radial fonctionne avec
une inertie de rotation uniforme à une vitesse de rotation arbitraire;
c) la charge dynamique, pour laquelle l’amplitude et la direction varient dans le temps, n’est pas
considérée;
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
démarrage
étape visant à fixer la distance entre l'arbre tournant et la feuille supérieure par le développement d'une
pression aérodynamique entre l'arbre tournant et la feuille supérieure
3.2
jeu
distance la plus courte entre l'arbre tournant et la feuille supérieure, lorsque l'axe de l'arbre tournant et
l'axe du logement coïncident
3.3
couple du palier
couple développé par le frottement par rotation entre l'arbre tournant et la feuille supérieure
Note 1 à l'article: Le calcul du couple du palier est décrit au 6.4.
3.4
capacité de charge
poids pouvant être délivré par un palier en conditions de régime permanent
3.5
charge initiale
charge (3.4) exercée sur le système de rotation au démarrage
Note 1 à l'article: Il convient que la charge initiale soit inférieure à la capacité de charge statique et à la charge à
laquelle la durée de vie du palier est déterminée, comme expliqué au 7.3 et au 10.2.
3.6
capacité de charge statique
charge maximale (3.4) pouvant être délivrée par un palier à l'état statique
Note 1 à l'article: Le calcul de la capacité de charge statique est expliqué au 7.4.
3.7
coefficient de frottement
résistance à l'écoulement générée par le frottement par rotation entre l'arbre tournant et la feuille
supérieure
Note 1 à l'article: Le calcul du coefficient de frottement est décrit à l'Article 9.
3.8
durée de vie du palier
nombre total de cycles d'essai de démarrage-arrêt du palier jusqu'à l'apparition de la première
défaillance
Note 1 à l'article: Le calcul de la durée de vie du palier est réalisé selon l'Article 10.
4 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s’appliquent.
4.1 Caractères de base – Alphabet romain
Tableau 1 — Symboles – Caractères de base – Alphabet romain
Symbole Description Unité
C Jeu Micromètre
d Diamètre Millimètre
e Excentricité Micromètre
F Force Newton
F Masse, charge Newton
w
H Hauteur Millimètre
h Humidité Pourcentage
K Coefficient Newtons par millimètre cube
L Longueur Millimètre
M Couple Newtons par millimètre
2 © ISO 2019 – Tous dro
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13939
Deuxième édition
2019-07
Paliers-feuilles — Essais de
performance des paliers radiaux à
feuilles non lubrifiés — Essais de
la capacité de charge statique, du
coefficient de frottement et de la
durée de vie
Foil bearings — Performance testing of foil journal bearings —
Testing of static load capacity, friction coefficient and lifetime
Numéro de référence
©
ISO 2019
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 2
4.1 Caractères de base – Alphabet romain . 2
4.2 Caractères de base – Alphabet grec. 3
4.3 Signes supplémentaires – Indices . 3
4.4 Signes supplémentaires – Exposant (représenté sur X) . 3
5 Objet de l’essai . 3
6 Conditions d’essai . 4
6.1 Généralités . 4
6.2 Conception de l’installation d’essai . 4
6.3 Installation des capteurs . 4
6.4 Calcul du couple du palier et des charges . 6
6.5 Éprouvettes . 7
7 Méthodes d’essai . 7
7.1 Principe . 7
7.2 Cycle d’essai de démarrage-arrêt et évaluation de la vitesse de démarrage . 7
7.3 Évaluation de la capacité de charge statique . 9
7.4 Calcul de la capacité de charge statique sans dimension . 9
7.5 Coefficient de capacité de charge statique .10
8 Jeu et rapport d’excentricité .10
9 Coefficient de frottement .11
10 Essai de durabilité et durée de vie .12
10.1 Mode opératoire d’essai .12
10.2 Détermination de la durée de vie .12
11 Rapport d’essai .12
Annexe A (informative) Configuration d’un palier-feuille radial type .14
Annexe B (informative) Rapport d'essai .16
Bibliographie .18
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 123, Paliers lisses, sous-comité SC 7,
Paliers lisses de types particuliers.
Cette troisième édition annule et remplace la première édition (ISO 13939:2012), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes:
— Le contenu du domaine d’application a été modifié pour en clarifier la rédaction.
— Toutes les Figures et Formules des Tableaux 1 et 2 ont été révisées.
— La rédaction des définitions a été révisée afin d’être rendue conforme aux règles ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 13939:2019(F)
Paliers-feuilles — Essais de performance des paliers radiaux
à feuilles non lubrifiés — Essais de la capacité de charge
statique, du coefficient de frottement et de la durée de vie
1 Domaine d'application
Le présent document décrit une méthode permettant de comparer les résultats d’essai de performance
des paliers-feuilles radiaux qui sont lubrifiés par air (gaz) et supportés par une force gazodynamique
générée via les rotations de l’arbre tournant. Le mode opératoire d’essai proposé dans le présent
document vise à prédire et à évaluer la capacité de charge statique, le coefficient de frottement et la durée
de vie des paliers-feuilles radiaux, et à comparer les résultats de ces paramètres dans des conditions
d’essai différentes, c’est-à-dire, avec des dimensions du palier-feuilles, une vitesse de rotation de l’arbre,
une pression et une humidité ambiante variables. L’amplitude de la capacité de charge statique peut
varier en fonction de la configuration d’essai, car les conditions d’essai peuvent être différentes.
Les conditions d’application de la méthode d’essai décrite dans le présent document sont les suivantes:
a) le critère d’évaluation de la capacité de charge statique est le régime permanent, c’est-à-dire que
la méthode est applicable dans des conditions de fonctionnement limitées avec une amplitude, une
direction de charge et une vitesse de rotation uniformes;
b) le mode opératoire d’évaluation ne peut être appliqué que si le palier-feuille radial fonctionne avec
une inertie de rotation uniforme à une vitesse de rotation arbitraire;
c) la charge dynamique, pour laquelle l’amplitude et la direction varient dans le temps, n’est pas
considérée;
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
démarrage
étape visant à fixer la distance entre l'arbre tournant et la feuille supérieure par le développement d'une
pression aérodynamique entre l'arbre tournant et la feuille supérieure
3.2
jeu
distance la plus courte entre l'arbre tournant et la feuille supérieure, lorsque l'axe de l'arbre tournant et
l'axe du logement coïncident
3.3
couple du palier
couple développé par le frottement par rotation entre l'arbre tournant et la feuille supérieure
Note 1 à l'article: Le calcul du couple du palier est décrit au 6.4.
3.4
capacité de charge
poids pouvant être délivré par un palier en conditions de régime permanent
3.5
charge initiale
charge (3.4) exercée sur le système de rotation au démarrage
Note 1 à l'article: Il convient que la charge initiale soit inférieure à la capacité de charge statique et à la charge à
laquelle la durée de vie du palier est déterminée, comme expliqué au 7.3 et au 10.2.
3.6
capacité de charge statique
charge maximale (3.4) pouvant être délivrée par un palier à l'état statique
Note 1 à l'article: Le calcul de la capacité de charge statique est expliqué au 7.4.
3.7
coefficient de frottement
résistance à l'écoulement générée par le frottement par rotation entre l'arbre tournant et la feuille
supérieure
Note 1 à l'article: Le calcul du coefficient de frottement est décrit à l'Article 9.
3.8
durée de vie du palier
nombre total de cycles d'essai de démarrage-arrêt du palier jusqu'à l'apparition de la première
défaillance
Note 1 à l'article: Le calcul de la durée de vie du palier est réalisé selon l'Article 10.
4 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s’appliquent.
4.1 Caractères de base – Alphabet romain
Tableau 1 — Symboles – Caractères de base – Alphabet romain
Symbole Description Unité
C Jeu Micromètre
d Diamètre Millimètre
e Excentricité Micromètre
F Force Newton
F Masse, charge Newton
w
H Hauteur Millimètre
h Humidité Pourcentage
K Coefficient Newtons par millimètre cube
L Longueur Millimètre
M Couple Newtons par millimètre
2 © ISO 2019 – Tous dro
...
Questions, Comments and Discussion
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