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.

General Information

Status
Published
Publication Date
24-Jul-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
25-Jul-2019
Completion Date
25-Jul-2019
Ref Project

RELATIONS

Buy Standard

Standard
ISO 13939:2019 - Foil bearings -- Performance testing of foil journal bearings -- Testing of static load capacity, friction coefficient and lifetime
English language
17 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 13939:2019 - Paliers-feuilles -- Essais de performance des paliers radiaux a feuilles non lubrifiés -- Essais de la capacité de charge statique, du coefficient de frottement et de la durée de vie
French language
18 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (sample)

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 13939:2019(E)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13939:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© 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
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13939:2019(E)
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

© ISO 2019 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 13939:2019(E)
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
---------------------- Page: 4 ----------------------
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.
© ISO 2019 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 13939:2019(E)
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
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
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 13939:2019(E)
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 — Additional signs — Overline
Overline Description (shown on X)
Non-dimensional quantity
5 Purpose of the test

The test mainly aims to measure and evaluate the static load capacity, friction coefficient and lifetime

of foil journal bearings. These primary performance metrics of the foil journal bearing as a mechanical

element with a specific dimension are closely related to the performance of the mechanical systems to

which the bearings are applied.
The configuration of a typical foil journal bearing is shown in Annex A.
© ISO 2019 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 13939:2019(E)
6 Test conditions
6.1 General

To compare the static load capacity, the test should be performed after the ambient pressure,

temperature and humidity of the environment in which the bearing operates have reached a state of

equilibrium. Bearing performance is obtained by measuring the bearing torque and rotational speed of

the shaft. In this case, the take-off speed, at which the shaft floats on the top foil without contact, can be

observed. For measuring and comparing the bearing performance, the rotational speed shall be higher

than the take-off speed.
6.2 Design of test facility

The bearing test facility should be designed to control the relative position of the bearing in relation to

the shaft. The bearing housing can be connected to a separate supporter, such as a spring or springs.

Otherwise, a vibration-proof facility can be applied to prevent perturbation, which can severely

affect the test results. Moreover, excessive friction can cause misalignment of the bearing and thus

significantly affect the test results.
6.3 Installation of sensors

Figure 1 illustrates the installation of the equipment to measure the bearing torque and static load

capacity of the foil journal bearings. Using the measurement system shown in Figure 1, the bearing

torque and applied load can be measured and calculated as explained in 6.4.

As shown in Figure 2, the displacement sensors are installed at right angles to each other at both ends

of the bearing housing. The displacement of the shaft axis is observed by measuring and comparing the

obtained values. To measure the rotational speed of the shaft, a fast Fourier transform (FFT) algorithm

is applied to the measured displacement data or a rotational speed meter is used. A thermocouple is

installed inside the bearing housing to measure the temperature of surrounding air (gas). To measure

the surface temperature of a top foil, the thermocouple should be welded to the top foil surface.

4 © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 13939:2019(E)
Key
1 loading apparatus
2 cable
3 deadweight housing
4 shaft
5 torque rod
6 pulley
7 load cell
8 counterweight pre-load
Figure 1 — Measurement system for the bearing torque and applied load
© ISO 2019 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 13939:2019(E)
Key
...

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 13939:2019(F)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13939:2019(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© 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
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13939:2019(F)
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

© ISO 2019 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 13939:2019(F)
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
---------------------- Page: 4 ----------------------
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
© ISO 2019 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 13939:2019(F)
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
H Hauteur Millimètre
h Humidité Pourcentage
K Coefficient Newtons par millimètre cube
L Longueur Millimètre
M Couple Newtons par millimètre
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 13939:2019(F)
Tableau 1 (suite)
Symbole Description Unité
Nombre de cycles de
N Durée de vie
démarrage-arrêt
p Pression Newtons par millimètre carré
R Rugosité de surface Micromètre
r Distance Millimètre
T Température Degrés Celsius
4.2 Caractères de base – Alphabet grec
Tableau 2 — Symboles – Caractères de base – Alphabet grec
Symbole Description Unité
δ Épaisseur Millimètre
ɛ Rapport d’excentricité Sans dimension
μ Coefficient de frottement Sans dimension
ω Vitesse de rotation Tour par minute
4.3 Signes supplémentaires – Indices
Tableau 3 — Symboles – Signes supplémentaires – Indices
Indice Description
a Air (ambiant), moyen, appliqué
ah Air dans le corps de palier
b Feuille ondulée, palier
f Feuille supérieure, frottement
fs Surface de la feuille supérieure
h Corps
max Maximum
n Net
r Radial, rayon
R Relatif
to Démarrage
s Régime permanent, statique, arbre
4.4 Signes supplémentaires – Exposant (représenté sur X)
Tableau 4 — Symboles – Signes supplémentaires – Exposant
Exposant Description (représenté sur X)
Quantité sans dimension
5 Objet de l’essai

Le principal objectif de l’essai est de mesurer et d’évaluer la capacité de charge statique, le coefficient

de frottement et la durée de vie des paliers-feuilles radiaux. Ces principales métriques de performance

© ISO 2019 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 13939:2019(F)

d’un palier-feuille radial en tant qu’élément mécanique d’une dimension spécifique sont étroitement

liées aux performances des systèmes mécaniques dans lesquels les paliers sont utilisés.

La configuration d’un palier-feuille radial est donnée à l’Annexe A.
6 Conditions d’essai
6.1 Généralités

Pour comparer la capacité de charge statique, il convient de réaliser l’essai une fois que la pression, la

température et l’humidité ambiantes de l’environnement dans lequel le palier fonctionne ont atteint un

état d’équilibre. La performance du palier est obtenue en mesurant le couple du palier et la vitesse de

rotation de l’arbre. Dans ce cas, la vitesse de démarrage, à laquelle l’arbre flotte sur la feuille supérieure

sans contact, peut être observée. Pour mesurer et comparer la performance du palier, la vitesse de

rotation doit être supérieure à la vitesse de démarrage.
6.2 Conception de l’installation d’essai

Il convient que l’installation d’essai du palier soit conçue de manière à contrôler la position relative

du palier par rapport à l’arbre. Le corps de palier peut être raccordé à un support séparé, par exemple

un ou plusieurs ressorts. Sinon, une installation anti-vibrations peut être utilisée pour éviter toute

perturbation susceptible d’avoir un effet significatif sur les résultats d’essai. De plus, un frottement

excessif peut causer un mauvais alignement du palier et avoir ainsi un effet significatif sur les résultats

d’essai.
6.3 Installation des capteurs

La Figure 1 illustre l’installation de l’équipement destiné à mesurer le couple et la capacité de charge

statique des paliers-feuilles radiaux. Au moyen du système de mesure présenté à la Figure 1, le couple

du palier et la charge appliquée peuvent être mesurés et calculés comme expliqué au 6.4.

Comme illustré à la Figure 2, les capteurs de déplacement sont installés à angle droit l’un par rapport

à l’autre, aux deux extrémités du corps du palier. Le déplacement de l’axe de l’arbre est observé en

mesurant et en comparant les valeurs obtenues. Pour mesurer la vitesse de rotation de l’arbre un

algorithme de transformée de Fourier rapide (FFT) est appliqué aux données de déplacement mesurées

ou un indicateur de vitesse de rotation est utilisé. Un thermocouple est installé dans le corps du palier

pour mesurer la température de l’air ambiant (gaz). Pour mesurer la température de surface d’une

feuille supérieure, il convient de souder le thermocouple à la surface de cette dernière.

4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 13939:2019(F)
Légende
1 appareil de charge
2 câble
3 support à poids propre
4 arbre
5 tige de transmission du couple
6 poulie
7 capteur d’effort
8 contrepoids de précharge
Figure 1 — Système de mesure du couple du palier et de la charge appliquée
© ISO 2019 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 13939:2019(F)
Légende
1 capteur de déplacement
2 support à poids propre
3 thermocouple pour mesurer la température de l’air
4 thermocouple pour mesurer la température de surface de la feuille supérieure
5 arbre
6 feuille supérieure
Figure 2 — Installation des capteurs
6.4 Calcul du couple du palier et des charges

La force de frottement, F, peut être mesurée au moyen d’un capteur d’effort relié à la tige de transmission

du couple installée à l’extérieur du corps. Ensuite, le couple
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.