Розробка методики розрахунку і дослідження характеристик радіальних підшипників ковзання з матеріалів типу гуми - Автореферат

Розробка методики розрахунку і дослідження характеристик радіальних підшипників ковзання з матеріалів типу гумиНадійність і працездатність опорних вузлів, що змащуються водою, забезпечується застосуванням пар тертя з нержавіючої сталі та матеріалу типу гуми. Перспективи подальшого впровадження гумових підшипників ковзання у нових галузях машинобудування вимагають удосконалення методики розрахунку опорних вузлів з уточненням режимів тертя, деформацій і температур для оптимізації окремих елементів конструкцій у залежності від умов роботи. Здобувач була відповідальним виконавцем наукової теми «Розробка методики розрахунку і дослідження характеристик радіальних підшипників ковзання з матеріалів типу гуми» (ДР №0104U002971), яка відповідає напрямку «Збереження навколишнього середовища (довкілля) та сталий розвиток» в Постанові Кабінету Міністрів України №1716 від 24.12.2001 р. визначити форми деформованих робочих поверхонь та види тертя в підшипниках ковзання з робочою поверхнею з матеріалів типу гуми; Методику розрахунку радіальних підшипників ковзання, полів тиску, деформацій та температур радіальних підшипників ковзання з матеріалів типу гуми при змащуванні водою впроваджено при модернізації енергетичного обладнання в лабораторії гідротурбін відкритого акціонерного товариства «Турбоатом», м.У першому розділі дисертації на основі опублікованих різними авторами матеріалів розглянуті характерні особливості роботи гумових підшипників, що змащуються водою. Аналіз критеріїв, що визначають працездатність опор з матеріалів типу гуми, дозволяє визначити основні вимоги, які необхідно виконувати при розрахунках, проектуванні і виготовленні підшипникових вузлів. Вимоги з корозійної стійкості валів, граничного набухання гуми в воді, складу гумового покриття, технології його виробництва і засобу кріплення до сталевої підстави виконуються при конструюванні та виготовлені на основі досить великої кількості наукових досліджень і досвіду, який накопичено промисловістю. Досвід використання гумових підшипників для гідравлічних турбін, турбобурів і опор валів гребних гвинтів кораблів дозволяє створювати для цих машин типові конструкції із встановленими шляхом досліджень пропорціями, закладеними у відповідні стандарти. Теоретичні дослідження, що мають узагальнюючий характер, базуються на спільному розвязанні рівнянь гідродинаміки і деформацій опорних поверхонь, які дозволяють ураховувати умови роботи.Рівняння рівноваги елементарного обєму, що розглядаються в теорії пружності, в яких виключені складові обємних сил, умови незмінності обєму (нестисливість), а також рівняння гідродинаміки руху води мають вигляд: , , , , де u та v - переміщення в напрямках осей х та у, s - функція гідростатичного тиску для матеріалу, що не стискається, р - гідродинамічний тиск, - динамічна вязкість води, U - швидкість у напрямку осі х, - товщина шару води, що змінюється від деформації, Kxx - коефіцієнт турбулентності потоку. Граничні умови визначаються відсутністю дотичних напружень на вільних поверхнях, відсутністю переміщень у місці закріплення гуми і фіксованим тиском на бічних поверхнях. Вхідна частина 1 буде віджиматися конфузорною частиною хвилі деформації до вирівнювання тиску на виході з цієї ділянки з тиском у центральній частині, який визначається навантаженням. Дослідження гідродинаміки руху води по гумових поверхнях, які мають клинову форму і форму, що описується сполученими радіусами, дозволили визначити безрозмірні параметри товщини мастильного шару в робочій зоні, використовуючи які можна при заданому тиску, швидкості і вязкості визначити розмір водяної плівки і характер режиму тертя. , де - довжина опорної поверхні після деформації, яка визначається з урахуванням кута нахилу бічної поверхні каналу, що підводить воду, і - номери першого n та останнього k навантаженого сегментів в межах кута деформації .В дисертаційній роботі виконано подальший розвиток теорії розрахунку підшипників з матеріалів типу гуми, які змащуються водою, для впровадження у різних галузях машинобудування в звязку з зростаючими вимогами екологічності та пожежної безпеки. Реалізоване спільне розвязання рівнянь гідродинаміки підшипників ковзання і рівнянь деформацій опорних поверхонь з урахуванням незмінюваності обєму, що дозволяє визначати форми деформованих опорних поверхонь в підшипниках з матеріалів типу гуми, що змащуються водою. Встановлено, що в гумометалевих підшипниках, що змащуються водою, на різних ділянках одночасно має місце граничний і рідинний режими тертя. Вперше розроблено методику розрахунку деформацій радіальних підшипників з матеріалів типу гуми. Удосконалено метод гідравлічного розрахунку каналів, що підводять воду, з урахуванням зміни їхніх форм при деформаціях.

Основний зміст роботи