Судовые энергетические установки
О статье: поступила: 23.10.2019; финансирование – бюджет ДВФУ.
DOI: http://www.dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2019-4-9
УДК 621.822.175
А.В. Куренский, А.И. Самсонов, С.П. Соловьев, А. А. Бондаренко
КУРЕНСКИЙ АЛЕКСЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ – к.т.н., доцент кафедры, e-mail: alex33_99@mail.ru
САМСОНОВ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ – д.т.н., профессор кафедры, e-mail: aicam@mail.ru
СОЛОВЬЕВ СЕРГЕЙ ПАВЛОВИЧ – к.т.н., доцент кафедры, e-mail: solovev.49@mail.ru
БОНДАРЕНКО АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ – старший преподаватель, e-mail: ab911@mail.ru
Кафедра судовой энергетики и автоматики Инженерной школы
Дальневосточный федеральный университет
Суханова ул. 8, Владивосток, Россия, 690091
Увеличение несущей способности смазочного слоя
упорных газовых подшипников
Аннотация: Рассматривая вопросы повышения эффективности работы турбомашин с подшипниками на газовой смазке, авторы анализируют способы устранения одного из их недостатков – низкой несущей способности. На основании обзора литературы, предыдущих теоретических и экспериментальных авторских экспериментов предлагается наиболее эффективный способ увеличения несущей способности – использование ранее сконструированных авторами лепестковых гибридных подшипников, в которых совмещаются положительные характеристики газовых опор различных типов. Конструктивно это достигается применением податливых элементов – лепестков, а также одновременным нагнетанием сжатого газа в рабочий зазор для улучшения свойств несущего слоя. В предлагаемой статье дается анализ схемы подшипника и впервые решается задача определения характеристик его смазочного слоя. Для этого разработана авторская математическая модель, которая позволила провести численный эксперимент, подтверждающий работоспособность предложенной конструкции. Теоретически установлены область определения давления в смазочном слое (поле давления), зависимости характеристик смазочного слоя от безразмерных параметров, указывающие на влияние газодинамического и газостатического эффектов. Выявлено суммарное влияние этих эффектов, определены способы увеличения грузоподъемности подшипника с использованием этого свойства.
Ключевые слова: антифрикционное покрытие, газовая смазка, коэффициент трения, осевой подшипник, турбомашины, лепестковые подшипники, гибридные подшипники, смазочный зазор.
Ship Power Plants
DOI: http://www.dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2019-4-9
Kurenskii A., Samsonov A., Solovyov S., Bondarenko A.
ALEXEY KURENSKII, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, e-mail: alex33_99@mail.ru
ANATOLII SAMSONOV, Doctor of Engineering Sciences, Professor, e-mail: aicam@mail.ru
SERGEI SOLOVYOV, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, e-mail: solovev.49@mail.ru
ANDREI BONDARENKO, Senior Lecturer, e-mail: ab911@mail.ru
Department of Ship Energy and Automation of School of Engineering
Far Eastern Federal University
8 Sukhanova St., Vladivostok, Russia, 690091
Increasing the bearing capacity of the lubricating layer
of thrust gas bearings
Abstract: Considering the issues of increasing the efficiency of turbomachines with gas-lubricated bearings, the authors analyze ways to eliminate one of their drawbacks – low bearing capacity.
The authors, based on a literature review and previous experiments, propose to use their previously designed flap hybrid bearings, which combine the positive characteristics of gas supports of various types as the most effective way to increase the bearing capacity. Structurally, this is achieved by the use of ductile elements – petals, as well as the simultaneous injection of compressed gas into the working gap to improve the properties of the lubricant carrier layer. In this paper, the authors have analyzed their own original bearing design, and for the first time solved the problem of determining the characteristics of the bearing lubrication layer. For this purpose, the authors developed a mathematical model, which allowed them to conduct a numerical experiment to confirm the operability of the proposed design. The authors theoretically established the domain of pressure in the lubricant layer (pressure field), and the dependence of the characteristics of the lubricant layer on dimensionless parameters, indicating the influence of gas-dynamic and gas-static effects. The authors have revealed the total impact of these effects, and developed the methods for increasing bearing capacity by utilizing these characteristics.
Keywords: anti-friction coating, gas lubrication, friction coefficient, axial bearing, turbomachines, flap bearings, hybrid bearings, lubricating clearance.