Повышение несущей способности, ресурса и динамических характеристик упорных узлов роторов за счет совмещения подшипников качения и скольжения
Диссертация
Анализ опубликованных работ, посвященных совмещенным опорам (СО), а также известных конструкторских решений в этой области, позволяет сделать вывод о недостаточной освещенности данного вопроса. Абсолютное большинство работ посвящено радиальным и радиально-упорным СО и является отражением результатов экспериментальных исследований отдельных видов СО, при этом отсутствуют работы посвященные методам… Читать ещё >
Содержание
- Условные обозначения, индексы и сокращения
- 1. Упорные совмещенные опоры как объект исследования
- 1. 1. Анализ подшипниковых опор роторных машин
- 1. 2. Обзор исследований в области совмещенных опор
- 1. 3. Классификация и основные характеристики совмещенных опор
- 1. 4. Объект и структура исследования
- 2. Расчет сил в элементах совмещенных опор
- 2. 1. Вопросы моделирования и расчетные схемы
- 2. 2. Расчет упорного подшипника качения
- 2. 3. Расчет упорного подшипника скольжения
- 3. Моделирование упорных совмещенных опор
- 3. 1. Алгоритм расчета распределения нагрузок
- 3. 2. Несущая способность, ресурс и момент трения
- 3. 3. Динамические характеристики
- 4. Экспериментальные исследования упорных совмещенных опор
- 4. 1. Описание экспериментального комплекса
- 4. 2. Постановка и планирование эксперимента
- 4. 3. Обработка результатов эксперимента и сравнительный анализ
- 5. Вопросы проектирования упорных совмещенных опор
- 5. 1. Рекомендации по проектированию упорных совмещенных опор
- 5. 2. Программное обеспечение для расчета
- 5. 3. Конструктивные схемы упорных совмещенных опор
Список литературы
- Алехин, А. В, Несущая способность и динамические характеристики уиорных иодшипников жидкостного трения: Дисс… каид. техн. наук. -Орел, 2005.-171 с.
- Алиев Т.А. Экспериментальный анализ Текст. / Т. А. Алиев II. — М.: Машиностроение, 1991. -272.
- Амосов А.А. Вычислительные методы для инженеров Текст. / А. А. Амосов, Ю. А. Дубинский, Н. В. Конченова // - М.: Высшая школа, 1994. -544 с.
- Андерсон. Сериесный комбинированный подшипник — быстроходный подшипник нового типа Текст. / Андерсон, Флеминг, Паркер // Проблемытрения и смазки, № 2,1972, стр. 12, изд-во МИР.
- Артеменко Н.П. Гидростатические опоры роторов быстроходных ма- шин Текст. / Н. П. Артеменко, А. И. Чайка, В. Н. Доценко // - Харьков: «Ос-нова», 1992.- 198 с.
- Артеменко, Н. П. Вопросы оптимизации радиальных и упорных ГСП Текст. / Н. Н. Артеменко, В. Н. Доценко, А. Н. Чайка // Исследование и про-ектирование опор и уплотнений быстроходных машин. — Харьков, ХАИ, 1973. — Вып. 3. — С. 117−128.
- Баткис, Г. Исследование высокоскоростных упорных подшипников скольжения с самоустанавливающимися подушками центробежных ком-прессорных машин (ЦКМ): Автореф. дне… канд. техн. наук, Казань: КХТИ, 1978.-24 с.
- Бейзельман Р.Д. Подшипники качения. Справочник Текст. / Р.Д. Бей- зельман, Б. В. Цыпкин, Л. Я. Перель // - Изд. 6-е, перераб. и доп. М., «Маши-ностроение», 1975, 572 с.
- Бидерман В.Л. Теория механических колебаний Текст. / В.Л. Бидер- ман // - М.: Высшая школа, 1980. — 408 с.
- Буланов Э.А. Исследование процесса пуска Текст. / Э. А. Буланов // Известия вузов. Машиностроение. — 2000. — № 5−6.- 69−79.
- Бушуев В.В. Комбинированный подшипниковый узел Текст. / В.В. Бу- шуев, Г. В. Черлусь // Module. Mach. Tool, and Autom. Manuf. Techn.-1995-№ 1-c.39−43.
- Вейтц В.Л. Колебательные системы машинных агрегатов Текст. / В. Л. Вейтц, А. Е. Кочура, А. И. Федотов // - Ленинград: Издательство Ленин-градского университета, 1979. — 256 с.
- Воскресенский, В. А. Расчет и проектирование опор жидкостного трения Текст. / В. А. Воскресенский, В. И. Дьяков, А. 3. Зиле // - М.: Ма-шиностроение, 1983.-232 с.
- Вукалович, М. П. Термодинамика Текст. / М. П. Вукалович, И. И. Новиков — М.: Машииостроение, 1972. — 672 с.
- Горюнов Л.В. Исследование потерь в комбинированной опоре ГТД Текст. / Л. В. Горюнов, А. П. Клюшкин, Н. А. Якимов // Тепловое состояние ох-лаждаемых деталей высокотемпературных ГТД: Межвуз. сб. / Казан, авиац. ин-т. Казань, 1984. 126−128.
- Горюнов Л.В. К экспериментальному исследованию шарикоподшинни- ков в комбинированной опоре роторов ГТД Текст. / Л. В. Горюнов, В.М. Де-125мидович, А. П. Клюшкин, Н. А. Якимов // Авиационная техника. 1983. № 1. 82−84. (Изв. высш. учеб, заведений).
- Горюнов Л.В. Особенности работы совмещенной опоры в системе авиа- ционного ГТД Текст. / Л. В. Горюнов, В. В. Такмовцев, B.C. Гагай, А.Н. Коро-лев, Л. И. Бурлаков // Вестник Казан, гос. техн. ун-та им. А. Н. Тунолева. — 1998.- № 3. — С. 12−14.
- ГХ0Ш, Динамические характеристики жесткости и демпфирования гидростатических упорных подшипников с компенсирующими устройствамиТекст. / Гхощ, Маджкмдар // Проблемы трения и смазки. — 1982. — № 4. — 56−62.
- Давыдов, А. Б. Расчет и конструирование турбодетандеров Текст. / А. Б. Давыдов, А. Ш. Кобулашвили, А. Н. Шерстюк // - М. Машинострое-ние, 1987.-230 с.
- Демидов СП. Теория упругости: учебник для вузов Текст. / С П. Де- мидов//-М.: Высш. школа, 1979.-432 с, ил.
- Доусон, Д. Силы инерции в гидростатических упорных подшипниках Текст. / Д. Доусон // Техническая механика. — 1961. — JVb 2. — С 110.
- Дмитренко А.И. Опоры роторов турбонасосных агрегатов Текст. / А. И. Дмитренко, В. П. Доценко, Г. С. Жердев //-Харьков: Харьковский авиа-ционный институт, 1994. — 36 с.
- Дроздов Ю.Н. Теоретическое исследование ресурса подшипника скольжения с вкладышем Текст. / Ю. П. Дроздов, Е. В. Коваленко // Трение иизнос. — 1998. — № 5. — 565−570.
- Дроздович В.Н. Газодинамические подшипники Текст. / В.Н. Дроз- дович//-Л.: Машиностроение, 1976.-208 с.
- Ингерт, Г. X. Потери мощности в высокоскоростных гидростатиче- ских подщипниках Текст. / Г. X. Ингерт, В. П. Глебкин, Г. И. Айзеншток //Станки и инструменты. — 1987. — JNfe 4. — 20−22.
- Кассандрова, О. Н. Обработка результатов наблюдений Текст. / О. Н. 126Кассандрова, В, В. Лебедев //- М.: Наука, 1970, — 104 с.
- Кельзон А.С. Динамика роторов в упругих опорах Текст. / А.С. Кель- зон, Ю. П. Циманский, В. И. Яковлев // - М.: Наука, 1982. — 280 с.
- Кельзон А.С. Расчет и конструирование роторных машин Текст. / А. С. Кельзон, Ю. Н. Журавлев, Н. А. Январев // - Л.: Машиностроение, 1975.-288 с.
- Когаев В.П. Прочность и износостойкость деталей машин Текст. / В. П. Когаев, Ю. Н. Дроздов //- М.: Высшая школа, 1991.
- Константинеску В.Н. О влиянии инерционных сил в турбулентных и ламинарных самогенерирующихся пленках Текст. / В. Н. Константинеску //Проблемы трения и смазки. -1975. — № 3. — 109−120- 1982. — .№ 2 — 24−30.
- Коровчинский М.В. Теоретические основы работы подшипников скольжения Текст. /М.В. Коровчииский //-М.: Машгиз, 1959.-404 с.
- Коросташевский Р.В. Применение подшипников качения при высо- ких частотах вращения Текст. / Р. В. Коросташевский // - М.: Специнорм-центр НПО ВНИПП, 1989. — 119 с.
- Корнеев, А.Ю. Динамические и интегральные характеристики кони- ческих подшипников скольжения: Дисс… канд. техн. наук. — Орел, 2004. -230 с.
- Коровчинский, М. В. Теоретические основы работы подшипников скольжения Текст. / М. В. Коровчинский — М.: Машгиз, 1959. — 404 с.
- Кунин, И. А. Гидродинамическая теория смазки упорных подшипни- ков Текст. / И. А. Кунин — М.: Изд-во АН СССР (Сиб. отд.), 1960. — 130 с.
- Лавренчик, В. Н. Постановка физического эксперимента и статисти- ческая обработка его результатов Текст. / В. Н. Лавренчик — М.: Энерго-атомиздат, 1986. — 272 с.
- Лазарев А., Медников В. А., Соломин О. В., Савин Л. А., Устинов Д. Е. Коэффициенты жесткости и демпфирования парожидкостного подшип-ника скольжения // Сб. научных трудов ученых Орловской области. Выпуск3. — Орел: ОрелГТУ, 1997. — 146−150.
- Ландау Л.Д. Теория упругости / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. — М., «Иаука», 1965−204 с.
- Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа Текст. / Л. Г. Лойцян- ский — М.: Наука, 1978. — 736 с.
- Лунд, Разработка понятия динамических коэффициентов радиальных подшипников жидкостного трения Текст. / Лунд // Проблемы трения н смаз-ки.-1987.- № 1.-С. 4 0 — 4 5 .
- Максимов, В. А. Трибология подшипников и уплотнений жидкостно- го трения высокоскоростных турбомашин Текст. / В. А. Максимов, Г. Баткис // - Казань: Фэн, 1998. — 428 с.
- Найпен. Оптимальное распределение скоростей в сериесном комбини- рованном подшипнике Текст. / Найпен, Скиббе, Хемрок // Проблемы тренияи смазки. 1973. .№ 1. 83−89.128
- Носов В.Б. Подшипниковые узлы современных машин и приборов: Энциклопедический справочник Текст. / В. Б. Носов, И. М. Карпухин, Н. Н. Федотов и др.- Под общ. ред. В. Б. Носова. // - М.: Машиностроение, 1997. -640 с: ил.
- Никитин, А. К. Гидродинамическая теория смазки и расчет подшип- ников скольжения, работающих в стационарном режиме Текст. / А. К. Ни-китин и др. — М.: Наука, 1981. — 316 с.
- Новиков, Е. А. Метод расчета и разработка упорных гидростатиче- ских подшипников, смазываемых маловязкими жидкостями : Дисс… канд.техн. наук. — Казань, 2003. — 146 с.
- Новицкий, П. В. Оценка погрешностей результатов измерений Текст. / Н. В. Новицкий, И. А. Зограф — Л.: Энергоатомиздат, 1991. — 304 с.
- Орлов, Н. И. Основы конструирования: Спр.-метод. пособие Текст. / Н. И. Орлов- под ред. Н. Н. Учаева. — М.: Машипостроение, 1988. — Т. 2. -544 с.
- Нерель Л.Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслу- живание опор: Справочник Текст. / Л. Я. Нерель, А. А. Филатов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1992. — 608 с: ил.
- Нинегин СВ. Возможности повышения работоспособности высоко- скоростных опор путем совмещения газовых нодшипников с подшипникамикачения Текст. / СВ. Нинегин, В. Н. Петров // Вибротехника, 2[40], 1980.
- Нинегин СВ. Прецизионные опоры качения и опоры с газовой смаз- кой Текст. / С В. Пинегин, А. В. Орлов, Ю. В. Табачников. — М.: Машино-строение, 1984.-215.
- Подольский, М. Е. Унорные нодшинники скольжения : Теория и рас- чёт Текст. / М. Е. Подольский — Л: Машиностроение, 1981. — 261 с.
- Позняк Э.Л. Динамические свойства масляной пленки в подшипниках скольжения Текст. // Известия АН СССР. ОТН. Механика и машинострое-ние.-1961.-№ 6. — 52−67.
- Позняк, Э.Л. Колебания роторов // Вибрации в технике. В 6 т. Том 3. Колебания машин, конструкций и их элементов Текст. / Под ред. Ф. М, Ди-мептберга, К. С. Колесникова. — М.: Машиностроение, 1980.- 130−189.
- Поляков, Р.Н. Повышение динамических качеств и ресурса опорных узлов роторов совмещением подшипников качения и скольжения. Дис.. .кандидата технических наук. — Орел, 2005, — 154 с.
- Понькин, В.Н. Совмещенные опоры быстроходных турбомашин, принципы конструирования и экспериментальное исследование Текст. /В.П. Понькин, Л. В. Горюнов, В. В Такмовцев // Казань, 2003. 62 с. (Препринт/ Изд-во Казан, гос. техн. ун-та- Казань, П305).
- Потемкин, В. Г. MatLab 6: среда проектирования инженерных при- ложений Текст. / В. Г. Потемкин — М.: Диалог МИФИ, 2003. — 448 с.
- Пронников А.С. Надежность машин Текст. / А. С. Пронников. — М.: Машиностроение, 1978. -592 с.
- Равикович, Ю. А. Конструкция и проектировапие подшипников скольжения агрегатов двигателей летательных аппаратов Текст. / Ю. А. Ра-викович — М.: МАИ, 1995. — 60 с.
- Решетов Д.Н. Детали машин. Учебник для вузов / Д. Н. Решетов. Изд. 4-е. М.: Машиностроение, 1989. — 496 с.
- Савин, Л. А. Теоретические основы расчета и динамика подшипников скольжения с парожидкостной смазкой : Дисс… докт. техн. наук. — Орел, 1998.-352 с.
- Самарский, А. А. Численные методы Текст. / А. А. Самарский, А. В. Гулин М.: Наука, 1989. — 432 с.
- Слезкин, Н. А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости Текст. / Н. А. Слезкин — М.: ГИТТЛ, 1955.-520 с.
- Соломин, О. В. Колебания и устойчивость роторов на подшипниках скольжения в условиях вскипания смазочного материала : Дисс… канд. техн.наук.-Орел, 2000.-259 с.
- Соломин, О. В. Экспериментальная установка и методика исследова- ния динамических характеристик роторно-опорных узлов Текст. / О. В. Со-ломин и др. // Вестник науки: Сб. науч. тр. ученых Орл. обл. — Орел: Орел-ГТУ, 1998.-ВЫП.4.- Т. 1.-С. 357−365.
- Спицын Н.А. Опоры осей и валов машин и приборов Текст. / Н. А. Спицын. — М.: Машиностроение, 1970. — 520 с.
- Спришевский А. Н. Нодшипники качения Текст. / А. И. Спришев- ский. — М., «Машиностроение», 1968. 632 с.
- Суранов, А. Я. LabView 7: справочник по функциям Текст. / А. Я. Суранов — М.: ДМК Пресс, 2005. — 512 с.
- Типей, Н. Подшипники скольжения : расчет, проектирование, смазка Текст. / Н. Типей, В. Н. Константинеску — Бухарест: Изд-во АН РНР, 1964.131−458 c.
- Токарь, И. Я. Проектирование и расчет опор трения Текст. / И. Я. Токарь-М.: Машиностроение, 1971.- 168 с.
- Токарь, И. Я. Унорные подшинники скольжения Текст. / И. Я. То- карь — Л.: Машиностроение, 1981.-261 с.
- Токарь, И. Я. Расчет осевых подшинников, работающих при ограни- ченных режимах смазки Текст. / И. Я. Токарь [и др.] // Трение и износ, 1984,5,24, 693−700.
- Тревис, Д. Lab VIEW для всех Текст. / Д. Тревис — М.: ДМК Пресс, 2004. — 544 с.
- Уилкок, Повышение долговечности установок с подшипниками каче- ния благодаря использованию комбинированного подшипника Текст. / Уил-кок, Уинн // Проблемы трения и смазки. — 1970.- № 3. — 34−44.
- Усков, М. К. Гидродинамическая теория смазки Текст. / М. К. Усков, В. А. Максимов — М.: Паука, 1983. — 126 с.
- Ханович М.Г. Оноры жидкостного трения и комбинированные / М. Г. Ханович. — Л.: Машгиз. 1960 г. 272 с.
- Хикс Ч. Основные принципы планирования эксперимента / Ч. Хикс — М.:Мир, 1967.-408с.
- Черменский О.П. Подшипники качения: Справочник-каталог Текст. / О. П. Черменский, П. Н. Федотов. // - М.: Машиностроение, 2003. — 576 с.
- Чернавский, А. Подшинники скольжения Текст. / А. Чернав- ский — М.: Машгиз, 1963. — 244 с.
- Шаиь, Оптимальная жесткость унорного подшипника с внешним на- гнетанием смазки в турбулентном режиме Текст. / Шань // Проблемы тре-ния и смазки. — 1970. — № 3. — 86−93.
- Шенк, X. Теория инженерного эксперимента Текст. / X. Шенк — М.: Мир, 1972.-384 с.
- Шишкин, Е. В. Кривые и поверхности на экране компьютера. Руково- 132дство по сплайнам для пользователей Текст. / Е. В, Шикин, А. И. Плис. — М.: Диалог-МИФИ, 1996.-240 с.
- Anderson W.J. The series hybrid bearing — A new high speed bearing concept / W.J. Anderson, D.P. Fleming, R.J. Parker // J. Lubr. Technol., pp. 117−123.
- Butner M. F. Space shuttle main engine long-life bearings. Final report / M. F. Butner, B. T. Murphy // NASA-CR-179 455, Rockwell International Corp., 1986.-163 p.
- Coombs, J, A. An Experimental Investigation of the Effects of Lubricant Inertia in a Hydrostatic Thrust Bearing / J. A. Coombs, D. Dowson // Wear. — Vo 1.179.-P.96−108.
- Esldid Storteig Dynamic characteristics of hydrodynamically lubricated fixed-pad thrust bearings / Esldid Storteig, Maurice F. White // Wear. — 1999. -232.-P. 250−255.133
- Engelbrecht U. Kombination zweier Walzlalgerbauarten erhoht die ebensdauer der Lagerung / U. Engelbrecht // Mashinenmarkt, 2000, 106, № 44,p.42−45.
- Jayachandra, Behaviour of multirecess plane hydrostatic thrust bearing under conditions of tilt and rotation / Jayachandra, T. Prabhu, N. Ganesan// Wear. — 1983. -92. — № 2. — P. 243−251.
- Harris T. Rolling bearing analysis / T. Harris. Wiley & Sons, New York. — 1993.
- Hannum N.P. The performance and Application of High Speed Long 1. ife LH2 Hybrid Bearing for Reusable Rocket Engine Turbomachinery / N.P.Hannum, C.E. Nielson // (NASA TM-83 417) AIAA № 83−1389,1983. — 26 p.
- Khalil, M. F. Effect of inertia forces on the performance of externally pressurized conical thrust bearings under turbulent flow conditions / M. E. Khalil, S. Z. Kassab, A. S. Ismail // Wear. — 1993. — 166. — № 2. — P. 155−161 (англ.).
- Mohsin, M. The dynamic behavior of fluid bearings with grooved lands / M. Mohsin, A. Seif, M. Shaheen // Tribology. — 1986. — № 3. — P. 133−144.
- Osterle, J. F. The effect of lubricant inertia in hydrostatic thrust- bearing lubrication / J. F. Osterle, W. F. Hughes // Wear. — 1957. — Vol 1.
- Pietsch E., Zur Frage der Kombination von Gleit-und Walzlagern. «Maschinenbautechnik», 1956, 5 Jg, H.4.
- Wensing J.A. On the dynamics of ball bearings. PhD thesis. University of Twente, Enschede, The Netherlands. December 1998. ISBN: 90−36 512 298.
- ВНИИП (Всероссийски научно-исследовательский институт подшипниковой промышленности) Электронный ресурс. / - Электрон, дан.- Режим доступа http://www.vnipp.ru, свободный. — Загл. с экрана. — Яз. рус.
- НПО «Измерительной техники» Электронный ресурс. / - Элек- трон, дан. — Доступ http://www.vibron.ru., свободный. — Загл. с экрана. — Яз.рус.
- National Instruments Электронный ресурс. / - Электрон, дан. — Режим доступа http://www.ni.com, свободный. — Загл. с экрана. — Яз. англ.
- Pepperl + Fuchs — Россия Электронный ресурс. / - Электрон, дан. — Доступ http://www.pepperl-fuchs.ru, свободный. — Загл. с экрана. — Яз. англ.
- Патент РФ 2 268 413. Комбинированная осевая опора / Савин Л. А., Стручков А. А, Поляков Р. П. Опубл. БИ № 36, 2005. Патентооблада-тель: Орловский государственный технический университет.135