Исследование влияния размера зазора в гидростатическом подшипнике на механические потери. Определение зазора, оптимального с точки зрения потерь мощности

Авторы: Миронов И.Н.
Опубликовано в выпуске: #7(24)/2018
DOI: 10.18698/2541-8009-2018-7-353
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты
Ключевые слова: гидростатический подшипник, гидродинамический расчет, толщина смазочного слоя, скорость вращения, расчетная сетка, смещение ротора, критерий работоспособности, расход смазки, несущая способность
Опубликовано: 06.08.2018

Проведено исследование влияния размера зазора в гидростатическом подшипнике на суммарные механические потери, а также его влияния на отношение потерь на трение к потерям на утечки. Определен оптимальный размер зазора в гидростатическом подшипнике с точки зрения потерь мощности, для решения задачи использован метод численного гидродинамического моделирования. Описана используемая математическая модель жидкости. Приведены результаты симуляции течения жидкости для 11 вариантов конструкции подшипника, показано распределение поля давления на поверхности ротора подшипника для оптимального варианта, а также график перемещения ротора подшипника в плоскости, перпендикулярной оси вращения.

Литература

[1] Rowe W.B. Hydrostatic, aerostatic, and hybrid bearing design. Butterworth-Heinemann, 2012, 352 p.

[2] Риппел Г. Проектирование гидростатических подшипников. Москва, Машиностроение, 1967, 133 с.

[3] Воскресенский В.А., Дьяков В.И., Зиле А.З. Расчет и проектирование опор жидкостного трения. Москва, Машиностроение, 1983, 232 с.

[4] Захарова Е.В., Протопопов А.А. Динамика малых колебаний низкоинерционного ротора малорасходного центробежного насоса с гидростатическими подшипниками. Политехнический молодежный журнал, 2017, № 5(10). URL: http://ptsj.ru/catalog/pmc/hydr/95.html.

[5] Боровин Г.К., Петров А.И., Протопопов А.А., Исаев Н.Ю. Динамика роторов малорасходных центробежных насосов с гидростатическими подшипниками и приводом от электродвигателей постоянного тока. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша, 2016, № 142, 24 с.

[6] Александров Я.В. Анализ области применения шпиндельных узлов с гидростатическими опорами. Политехнический молодежный журнал, 2017, № 6(11). URL: http://ptsj.ru/catalog/menms/machsci/103.html.

[7] Попов Д.Н., Чвялев Д.С. Численное исследование течения вязкой жидкости в гидростатической опоре штока. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2006, № 3, с. 15–23.

[8] Ситников С.Л. Разработка и исследование самонастраивающегося гидропривода для моделирования динамических воздействий на конструкции и грунтовые основания. Дисс. … канд. тех. наук. Москва, 1989, 616 с.

[9] Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Москва, Дрофа, 2003, 840 с.

[10] Залогин О.В., Носков А.С., Череватов А.Г. Использование динамических перестраиваемых расчетных сеток для численного моделирования нестационарных гидромеханических процессов в проточных частях аппаратов объемного гидропривода. Гидравлика, 2017, № 4. URL: http://hydrojournal.ru/images/JOURNAL/NUMBER4/ZNCh.pdf.