автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Расчет и конструкирование осевых подшипников скольжения с многозонной смазкой для опор высокоскоростных турбомашин

КАЗАНСКИЙ. ХШИКО-ТШОЛОГИЧЕСКШ ИНСТИТУТ

На правах рукописи БОРИСОВ СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

РАСЧЕТ/И КОНСТРУИРОВАНИЕ ОСЕВЫХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ С МНОГОЗОННОЙ СМАЗКОЙ ДЛЯ ОПОР ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ТУРБОМАШИН

05.02.02 - машиноведение и детали машин

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань - 1*92

Работа выполнена в Казанском химико-технологическом институте.

Научный руководитель:

член-корреспондент АН Татарстана, доктор технических наук, профессор В.А.Максимов

Официальные оппоненты:

доктор технических, наук, профессор В.А.Иванов

кандидат технических наук, с.н.с. Й.Ь.Хамидуллкн

Вадуцая организация - НПО "Вакууммап" ( г.Казань ).

Защита состоится ___1992 г. в ___час.

на заседании специализированного Совета К.063.37.05 в Казанском хихчко-технологическом институте С 420015, г.Казань, ул.К.Маркса,

д. ой ).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского химико-технологического института.

Автореферат разослан__^¿¿¿.^____г*

Ученый секретарь специализированного Совета, "" Ф.Г.Шайхиев

к.т.н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Реализация конструкции турбомашин с повышенными частотами вращения роторов ставит проблему сгижения потерь мощности и температуры в их опорах. Наибольшее распространение в конструкциях опорно-упорных узлов высокоскоростных турбома-шш получили подшипники скольжения с самоустанавливающимися колод-ваын, так называемые подшипники Митчелла.

Известно, что мощность в подшипниках скольжения затрачивается на:

- вязкий сдвиг в несущем слое смазки между опорной поверхностью подшипника и поверхностью ротора;

- вихреобразование и перетечки в корпусе подшипника, так называемые "дисковые потери".

Вполне отчётливо прослеживаются два возможных пути снижения потерь мощности в опорах турбомашин:

- снижение таковых на вязкий сдвиг;

- снижение "дисковых" потерь.

Первый путь может быть обеспечен применением маловяэких смазок, газовой смазки и активных магнитных подшипников, в которых потери этого рода практически исключаются.

Второй путь заключается в применении режимов скудной смазки.

Задачу снижения температуры подшипника решает индивидуальный подвод смазки в нес}пций клин. Подача свежего холодного масла непосредственно в смазочный слой снижает температуру несущих поверхностей подшипника за счёт'изоляции баббитовой заливки колодок от слоя горячего масла на валу ротора. При этом снижаются и "дисковые" потери. Практическая реализация индивидуального подвода смазки в несущий клин значительно усложняет конструкцию подшипника.

Следует заметить, что опоры с применением маловязких смазок, режимов скудной смазки, обладают пониженной несущей способностью. Однако нагрузки на опоры высокоскоростных турбомашин малы, как правило, не превышают 0,2 ... 0,5 ЫПа ( 2 ... 5 кг/см^ ). Поэтому имеется реальная возможность применения в них как газовых, так и маловязких смазок, а также многофазной смазки ( например, пенная, многозонная смазка и т.п. ).

Применение газовой смазки снижает затраты мощности на трение, но сжимаемость газового несущего слоя повышает вероятность кон-

I

такта поверхностей подшипника и вала в случав перегрузок.

Исследуемый в настоящей работе подшипник с многозокным течением смазки синтезирует положительные качества перечисленных шша видов смазки. Под многозокным течением омазки здесь и далее будем понимать предельный случай двухфазной газожидкостной смагди, когда потоки жидкости и газа перемещаются параллельно, не перемешиваясь друг с другом так, что в смазочном слое подшипников скольжения образуются зоны с чисто газовой и чисто жидкостной сыаэкой.

В известной литературе публикации по теории и практическому применению многозонной смазки отсутствуют. Лишь в работах Накахары с соавторами механизм рассматриваемого течения смазки в какой-то степени близок к исследуемому в настоящей раьоте. Однако в этих работах описывается лиш> качественная сторона двухслойного течения газа над жидкость» в газостатическом кольцевом подпятнике, без его математического описания.

Цель работы. Долью настоящей работы является комплексное исследование шогоаошюго течения смазки в осевых подшипниках схояъ-шшш, разработка методики расчёта и рекомендаций к проектированию таких подшипников.

Поставлены следующие задачи:

- поиск возможностей получения многозонной смазки в реальных условиях работы подшипников скольжения высокоскоростных турбомашин путей визуального контроля особенностей и стабильности течения;

- определение области существования и поддержание такого рэ-гаша смазки;

- разработка математической модели многозонного течения сказки в осевом подшипнике скольжения турбомашин;

- разработка алгоритма расчета полученной математической модели;

- разработка методики и средств экспериментальной проверки адекватности полученной математичоской модели;

- сопоставление и анализ результатов теоретического и экспо-римэнтального исследований;

- разработка методики расчета конструкторско-технологических параметров подшипника с многозонным течением смазки;

- разработка рекомендаций по проектированию подшипников с многозонным течением смазки в качестве опор турбомашин.

Автор защищает ресение поставленных задач.

■ 2

Научная новизна.

Исследован реяим течения1:- смазки при продольном расположении зон точения смазочного масла и газа по ширине слоя. При этом количество насмешивающихсл зон "пидкость-газ" не ограничивается.

Для такой многозонной газояидкостной смазки составлена и рассчитана математическая модель. Существование многоэонной смазки подтверждено многочисленными визуальными наблюдениями при различных сочетаниях эксплуатационных параметров подшипников скольжения гидродинамического трения.

№ЗК2ИН&ская_значимость. Установлено, что многозонная газояид-костная смазка позволяет значительно снизить потери мощности на трение в опорно-упорных узлах турбомашин. С наибольшим эффектом такой реяим мопет быть применен в подшипниках высокоскоростных тур-бомапин.

Разработана методика расчета и проектирования осевых подлинников скольгення турбомашин с многозонной смазкой "яидкость-газ*.

Апробадия_н_шэдрзние.

Результаты исследований были долояены на Всесоюзной научной кокфэрэкции "Газотурбинные и комбинированные установки" С МВТУ пи. Н.Э.Баумана, Москва, 1987 г. ), на УШ Всесоюзной научно-технн-чоспой конференции "Создание компрессорных машин и установок, обеспечивающих интенсиБНоо развггрие отраслей топливно-энергетического комплекса" ( Суш, ЦИНТИхи?мефгемаш, 1989 г. ), на 1У Всесоюзной студенческой научной гсонфэрэнцин "Интенсифшация тепло- и массо-обмонкых процессов в химической технологии" ( КХТИ, Казань, 1989 г, на Всесоюзном научно-коордшационном совещании "Газовая смазка в малинах и приборах" ( РТУ, ИУАШ, 1989 г. ), на школах-семинарах: "Надобность роторзшх систем с опорами на газовой смазке" ( РТУ, 1ШАИ, 1990 г. ), "Проектппогание и технология изготовления газовых опор зполопгозски чпст.-;; машин" С РТУ, ИМАШ, 1991 г. ), на научно--исслодоватсл'ьских конференциях КХТИ 1986 ... 1992 гг.

По кзторюлам работы опубликовано 10 работ.

Разработанные методшш приняты к внедрению в А/0 НИИТурбо-компроссор ( г.Казань ).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, б глав, с изложением обзора литератур, материалов исследований автора и обсуждения полученных результатов, выводов, списка

литературы и приложений. Диссертация содержит 148 страниц, 35 рисунков и б таблиц. Список литературы включает 1X9 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе на базе изучения отечественной и зарубежной литературы по конструкции подшипников скольжения для опор высокоскоростных турбомааин автором дополнен анализ методов и схем подвода смазки в такие подшипники, что позволило, во-первых» установить следующее:

- наметившаяся в последние годы тенденция в уводгеакаэ частоты врзцэнкя роторов турбомашин делает более актуальной проблему снижения пСтерь иощности и температуры в опорах;

- наиболее эффективными путями решения указанной проблем* являются применение ыаловязких смазок, скудной смазки и индивидуального подвода смазки в несущий клин;

- нагрузки на опоры высокоскоростных турбомадин, как правило, налы и не превышают 0,-2 ... 0,5 МПа. Поэтому имеется реальная возможность прмыеноння в них как скудной смазки, так и маловязких сгазок, в частности, газовой и многофазной смазки ( например, пенная, многозонная и т.п. );

- подшипник с многозонным течением синтезирует положительные качества газовой и жидкостной смазки;

-публикации по вопросам многозонного режима смазки отсутствуют; во-вторых, сформулировать задачи проводимого исследования, заключающиеся в:

поиске возможностей обеспечения ражимов многозонной смазки в реальных условиях работы подшипников скольжения высокоскоростных турбомашин путем визуального контроля особенностей и стабильности течения;

определении области существования и поддержания такого режима смазки;

разработке математической модели многозониого течения смазки в осевом подшипнике скольжения турбомааин;

разработке алгоритма расчета полученной математической модели;

разработке методики и средств экспериментальной проверки адекватности полученной математической модели;

анализе результатов теоретического и экспериментального исследований;

разработке методики расчёта конструкторско-технологнческкх параметров подшипника с многозонным течением смазки;

разработке рекомендаций по проектированию подшипников с многозонным течением смазки в качество опор пнсокоскоростных турбова-

ПКН.

Вторая н третья главы посвящены описания разработанной автором ?.'л?ег£атичбской модели и алгоритма кногозонного течения смазки в осепых подшипниках скольжения турбомапшн.

Течение смазки □ зазорэ подшипника скольжения описывается уравнением Рййнольдса

Решение уравнения ( I ) газываот известные трудности. Поэтому пргзшкается ряд упрощений, характер которых определяется для кан-дого конкрэтного случая о завигакости от задач исследований.

В данной работе рассштр'ЛЕаатся случай иэоторвтческого стационарного течения смазки "газ-зпдпость0.

Дяя математического огасан'ш исследуемого вида смазки необходимы уравнения, характеризующие как течение в зоне жидкости, так и течение в зоне газа.

Уравнение ( I ) для зоны течения жидкости с учётом допущений, принятых для рассматрнпаемой задачи, т.е. у = СОп&Ь % ¡ц^сол&Ь в безразмерных параметрах записано в виде

Течение в зоне газа пря той ае постановке задачи также описывается уравнением С I ) и при о - р/рт записывается в виде

Вследствие отсутствия торцевой утечки газа градиентом давления по поперечной координате представляется возможным пренебречь. Тогда уравнение С 3 ) для плоского потока газа примет ввд:

В уравнениях С I ) - С 4 ) приняты следующие условные обозначения:

& - длина подшипника, Н - толщина пленки смазки", Р - давление в зоне шздкости, /У - давление в зоне газа, £ , £>г - плотности масла и газа соответственно, - скорость движущейся поверхности, X, у - декартовы координаты.

Система уравнений ( 2 ) ... (4) не определяет решение задачи многозонного точения сказки, так как неизвестна конфигурация зон течения гшдкости и газа.

Тагаш образом, задача многозонного течения смазки может быть отнесена к классу задач со свободной границей. Тогда для замыкания математического описания рассматриваемой задачи систему уравнений ( 2 ) ... С А ) следует дополнить еще одним уравнением, учитывающие ширину зоны течения жидкости в зазоре подшипника. Для получения искомого уравнения был приманен подход Этсиона и Пинкуса для расчёта подпнпника без торцевой утечки, когда соблюдалось равенство расходов смазки в начальном и текущем сечениях зазора. Упомянуто о условие было распространено на каадую отдельно взятую зону тачания жидкости. Равенство расходов в сечениях подтверждается отсутствием бокового истечения жидкости.

Используя нзбэстноо уравнение для удельного расхода в потоке

= 1Гх&г - г^ах ( 5 >

опрэделиы, что суммарный расход в зоне течения жидкости равен разности расходов по осям Ох и Ог , т.о."

а = 6?х -6?2, , < б )

ппя п - ии? -А (&), С 7 )

где - "27 - /2/и (0х'' , я

„___Ь-(дР) с 8 )

^ - i2/u (^у

Следует заметить, что учёт о/г приводит к существенному увеличению расчетной программы на ЭВМ и не::эсрэдствсгао времени счета программы. Из соображений экономии машинного врэмени состаз-

6

ляощая расхода по оси О г. была опущена, тем более, что значительного влияния её на результаты расчёта при предварительных вычислениях обнарунено не было.

Возможность указанного допущения подтверждается также расчетами Этсиона и Пинкуса для подшипника без торцевой утечки, которым и является, в предельном случае, каждая отдельно взятая струйка явдкости. Исходя из приведенных рассузвдений имеем:

6?0 = < 9 > С учётом уравнения ( 7 ) получим уравнение:

^ /<?// ' ¿>х Л и 2 V ^

которое при переходе к безразмерным параметрам и соответствующих преобразованиях даёт искомое уравнение:

Таким образом, многозонное течение смазки в клиновом зазоре осевого подшипника скольяения описывается уравнениями ( 2, 4, II '

Граничные условия для полученной системы уравнений приняты следуащие:

- на передней кромке колодки начальное давление определяется давлением подачи среды, то есть:

ро -- Рбх ; С 12 )

- на боковых и задней кромках колодки давление определяется атмосферным давлением, то есть:

А - А ( 13 )

- на границе раздала фаз "газ-яидкость" давление в зоне течения газа равно дaвлeн^:í, з з -ио течения жидкости, то есть:

Рг = рм ( 14 )

Непрерывность решений по зонам течения ж> хости и газа достигается в соответствии с теорией разрывов. Исходя из постановки задачи, частицы газа не к^гюходят в зону жидкости и наоборот. Тог да разрыв недцу средами липкости и газа классифицируется как каса толышй, при котором уело:- э равонства давлений на границе прини-

7

мает вид:

где к - величина внешнего воздействия, поверхностная плотность давления.

В настоящей работе принято допущение /? - О , т.е.

рг -- Рш

Рассмотренное выше решение поставленной задачи было бы неполным без указания на то, что при некоторых сочетаниях значений расходов масла, газа, внешней нагрузки и частоты' вращения ротора имеется возможность нарушения многозонности течения смазки.с последующим перемешиванием потоков и образованием эмульсии. При этом, естественно, не применима и полученная система уравнений С 2, 4, II) Поэтому необходимо получить критерий, позволяющий оценивать переход течений от одного вида к другому - от многозонного к эмульсионному или каким-либо другим течениям.

Для решения поставленной задачи рассмотрена зона течения жидкости. Фактически единственными силами, сдерживающими свободное растекание жидкости в зазоре подшипника в направлении торцев, являются силы давления газа и поверхностного натяжения жидкости. Тогда с учётом вышеизложенного и данных других авторов получим уравнение:

ОЬ = Ро- +Рг ( 16 )

По известной формуле капиллярное давление определяется отношением коэффициента поверхностного натяжения О* к радиусу кривизны мениска жидкости г :

Ро. = О-/Г С 17 )

В рассматриваемом случае радиус кривизны можно представить в

ВВДв Л-///- ^(Н.-С'-^Х) (18)

Уравнение, однозначно связывающее величины нормального напряжения с линейными деформациями, в гидромеханике записываются в

ввдв: а с и >

Учитывая, что

нпг/7 - *

спи и ^ ^

а также ' - О . получим:

гг --п ^и 2 С -20 3

Р ¿г - 3 Ш ■ 8

Зависимость между От, и может быть получена из рассмотренной схеш на рис. 1

Ой =Oi-£os<x = Qi£osCarctgAl/2Ax) (21)

После подстановки ( 17 ) и ( 21 ) в ( 16 ) получим:

(-РЛ= С 22 )

В безразмерных параметрах уравнение С 22 ) имеет вид:

& я А 2 & h0 d^P A3 A ¿j ¿jpdp ^ О- Р " -3 dx2 h ha6 dxdf ( 23 )

.Ivf•y<*(.rctf/£) P-^'Pr »

В четвертой главе излагается объём и содержание экспериментальных исследований, выполненных автором для проверки и уточнения математической модели задачи, решаемой в диссертации. Накопленный к настоящему времени опыт отечественных и зарубежных учёных в области экспериментальных исследований подшипников скольжения явился основой для разработки методики исследований, которые могут быть сформулированы в виде следующих двух групп:

1-я группа задач - визуальное наблвдение за течением многозонной смазки в зазоре подшипника, определение области устойчивости течения многозонной смазки и границ перехода его в эмульсионное течение при различных эксплуатационных характеристиках подшипника;

2-я группа задач - получение зависимостей эксплуатационных характеристик подшипника ( давление подаваемой в нагруженную зону смазки, её расход и нагрузка ) от факторов, обеспечивающих его работоспособность < распределение давления в смазочном слое, температура на поверхности трения, изменение зазора ); выявление зависимости несущей способности и минимальной толщины смазочного слоя от объёмного соотношения масла и воздуха.

С учётом* поставленных задач были разработаны в соответствии с ГОСТ 19.201-78 и согласованы с заинтересованными организациями технические задания на экспериментальное оборудование.

При изучении условий и особенностей работы подшипников скольжения представляет особый интерес реализация визуального наблюдения характера течения.

Это объясняется, во-первых, возможностью фиксации стационарности течения ( отсутствие перемешивания компонентов смазки, чёт-

9

кие границы зон без завихрений и обрывов ) при различных режимах работы подшипника, во-вторых, возможностью определения области существования стационарного течения в зависимости от эксплуатационных характеристик подшипника.

На кафедре компрессорных малшн и установок КГГИ согласно техническому заданию была разработана конструкторская документация и изготовлен стенд для визуального наблюдения за течением многозонной смазки в осевых подшипниках скольжения.На этом стенде был испытан подпятник со следующими размерами: наружный диаметр 90 мм; внутренний диаметр 30 мм; ширина клинового участка подпятника . ( по среднему радиусу ) 31 мм; глубина клинового скоса 0,05 мм; количество клиновых скосов 4.Универсальность конструкции стенда дает возможность проведения испытаний, подшипников с наружными диаметрами и менее 90 мм.

Целью эксперимента явилось:

- визуальное наблюдение за течением многозонной сказки в зазоре подшипника;

- определение области устойчивости течения многозонной смазки и границ, перехода его в эмульсионное течение при различных значениях" эксплуатационных параметров подшипника»

Дин исследования эксплуатационных характеристик подшипника бал использован стенд, имеющийся в НШНурбокомцрессор г. Казань с соответствующей доработкой, позволяющей моделировать практически все возможные режимы работы упорных подшипников скольжения: запуск при заданной нагрузке до установления стационарного режима; выбег ротора до полной остановки; периодическое изменение нагрузки от нуля до рабочего значения; изменение расхода смазки от нормального до

режимов скудной' смазки.

Стенд состоит из привода, испытательной станции, масло-систеш,

контрольно-измерительной и регулирующей аппаратура.

Цель эксперимента:

- получение зависимостей эксплуатационных характеристик подшипника от факторов, обеспечивающих его работоспособность;

- выявление зависимости несущей способности и зазора от объемного соотношения, масла и воздуха.

В пятой главе приводится анализ и обобщение результатов экспериментальных и теоретических исследований, что дало возможность

10

сделать следующие выводы:

- потери мощности на трение существенно зависят от частоты вращения ротора, во всем диапазоне изменения последней потери мощности возрастают ( Рис. 2 )•

- с увеличением осевой нагрузки на подшипник потери мощности возрастают, зависимость носит почти линейный характер ( Рис. 3 );

- с увеличением расхода подаваемого на смазку масла потери мощности на трение возрастают незначительно; причем для малых величин расхода ( до 25 л/мин ) потери мощности практически неизменны, а при больших расходах - резко возрастают, что объясняется резким увеличенном, при больших расходах суммарной площади дидкостной зоны течения многозонной смазки;

- с возрастанием осевой нагрузки на подшипник минимальная толщина смазочной пленки уменьшается ( Рис. 3 ), причём наиболее интенсивно такое уменьшение наблюдается при нагрузках, не превышающих 2 МПа, при дальнейшем возрастании нагрузки рассматриваемая зависимость носит более пологий характер; такой характер зависимости объясняется "выдавливанием" газовых зон течения яидкостными, что увеличивает жесткость смазочного слоя;

- с увеличением частоты вращения ротора минимальная толщина смазочной пленки монотонно возрастает;

- многозонное течение смазки в подшигкике снижает максимальную температуру колодок подшипника, причём шводы других исследователей о преимуществе температурного рзанма работы при подводе смазки в слой через колодку по сравнению с направленны» подводом смазки в слой полностью согласуются с результатами наших экспериментов ( Рис. 4 );

- ширина зоны течения аидкости значительно зависит от осевой нагрузки на подшипник С Рис. 5 ),

Таким образом, могаго сделать вывод об адекватности разработанной математической модели процесса в несущем слое многозонного подшипника, что подтверждается достаточно хорошей ( в среднем до 7$ ) сходимостью теоретических и экспериментальных данных, полученных автором и экспериментальными данными других исследователей ( Рис. 2 ... 5 ).

В шестой главе приводится методика расчёта осевых подшипников скольжения с многозонным течением смазки для опор турбомашин.

II

Рис. I. Расчетная схеыа многозонного течения сказки

многозонная смазка

подвод смазки через колодку

"зонтичная" .смазка

10

через колодцу экспериментальная зависимость

J .2

Рис. 3. Зависимость потерь

Рос

мощности на транке и ыннималь-^'а ной толщины пленки о? осевой нагрузки

Q » 18 л/мин, О » 150 1/с

7мах

°С

70

100 150 200 CJ//C Рис. 2. Зависимость потерь мощности на трение от час-

л/*™ °'4

y^vx" зонтичная"

-90 > смазка

/О^подвод смазки

jr чероз колодку

Чмнпрпяпцнпя

смазка

/ I Í ?

Q2-

ууПлу\ экспоря^знтальная \ зависимость

По-РФос)\

л

- 30

- 20

D зависимости

Г \

-ь—u

-5ÓT

Poól0¡

Рс

ос

Рис. 4. Зависимость максимальной температуры колодок от осевой нагрузки 00 = 200 1/с, а = 40 я/мин

НПа НПа

Рис. 5. Зависимость выходной ширины зоны точения ¡сидкости от осевой нагрузки 6J «= 67 1/с

Практический опыт позволяет сформулировать две задачи для {»осматриваемой методики:

- проведение проверочных расчетов при использовании заимствованных конструкций осевых подшипников с соответствующей доработкой на предмет определения эффективности применения многозонной смазки;

- проведение проектных {»счётов эксплуатационных параметров осевых подшипников при создании новых конструкций.

Исходными данными для проверочного расчета явятся: длина и аярина упорной колодки подшипника; минимальный зазор в подшипнике и рзсгожтаэние точки опоры колодки, частота вращения ротора; расход шздкости и газа в подшипнике; количество отверстий в колодке подшшика для подачи аидкости и газа; давление подачи жидкости и газа в подшипник; атмосферное давление; коэффициент поверхностного натяжения жидкости; температура подачи жидкости в подшипник.

Проверочный расчет состоит из следующих этапов:

1. Назначение, исходя из технического задания, требуемых критериев работоспособности подшипника: величина нагрузки; частота вращения ротора; потери мощности на трение; минимальная толщина смазочной пленки; расположение точки опоры колодки.

2. Подбор конструкции по заданным параметрам: определение среднего радиуса колодки, средней скорости скользения несущей поверхности упорной лонты, температуры в меаподушзчном канале.

3. Ввод исходных данных в ЭВМ.

4. Расчеты на ЭВМ.

5. Вывод на печать результатов расчетных величин нагрузки и потерь мощности на трение.

6. Сравнение расчетных величин параметров с заданными и выдача заключения о работоспособности данной конструкции. В случае существенных расхождений рассматривавши величин следует.изменить геометрические параметр»! подпнпника и выполнить проектный расчет.

Исходными данными для проектного расчета являются: нагрузка на подшипник и частота вращения ротора.

Оптимизация конструктивного варианта подшипника скольжения обоспэчивается выполнением следующих условий:

- достижение минимума потерь мощности на трение;

- достижение максимума несущей способности подшипника;

- обеспечение оптимальной величины минимальной толщины сыа-

13

зочной пленки.

Проектный расчет состоит из следующих этапов:

1. Задание исходных данных для расчета: нагрузки,.частоты вращения, предельно допустимой величины потерь мощности.

2. Выбор геометрических параметров подшипника ( см. исходные данные для прозрачного расчета ),

3. Ввод в ЭВМ в определенном порядке заданных и выбранных па-ракэтров г.одгаплика.

4. Расчеты на ЭВМ.

Последующие два ¡этапа аналогичны этапам 5 и б поверочного расчета.

Выводи

1. Оскоьлштл ограничивающими параметрами опор скольлання тур-бокашш являются потери мощности на трэние, максньадьная темпэра-тура несущих посархностей и минимальная толщина смазочного слоя.

Эффективным способом решения этой проблем является приизне-нио шогозонноП сиазки "гаа-авдкостъ".

2. Реализована н исследована на экспэрикзктолшоы стенде конструкция особого подшипника сколькения с кногозонноП смазкой.

3. Экспериментально подтворздена возвдниость получения устойчивого кногозонного течения сшзеи в клиновом зазора подшипника

СКОЛЬЕОИИЯ.

4. Разработана математическая модель многозонного точения смазки в осевом подшипнике скольжения.

Разработана и отлажена на ЭВМ программа расчета параыатров .рассматриваемого течения. Такая программа позволяет рэсать прямую ( по заданным значащей эксплуатационных паракэтрэв определяйся геоыотрмчосшю разкора по дси гошка ) и обратную С по заданным гериатрическим разгром подшипника опродоляэтся значения впсплуата-циогашх параг-зтров ) задачи на стсдни конструирования подшипниковых опор.

5. В разультате проведошшх теоретических и экспари^знтааь-ных исследований установлено, что:

- характер зависимостей осноеных эксплуатационных параметров при многозонном течении смазки качественно аналогичен подобным зависимостям для других, применяемых в настоящее врзьщ типов смазки;

ртэрабтгачная математическая модель рассматриваемых подшипников подвергается хорошей сходимостью теоретических и экспериментальных дадкых, расхождение составляет в среднем не более 1%,

6. Подтверждены преимущества многозонной смазки: снижение потерь мощности на трение в подшипниках до 2056, снижение температуры несущей поверхности подшипников до 165?.

7. Разработана, внедрена в учебный процесс и принята к внедрению в НИИТурбокомпрессор методика расчета осевых подшипников скольаения с многозонным течением смазки.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Максимов В.А., Борисов C.B. Применение струйной смазки в опорах газотурбинных и комбинированных установок //Газотурбинные и комбинированные установки.Всесоюз.научн.ковф., Москва, 11.07: Тез.докл. - М.: МВТУ, 1987. - С. Ï92.

2. Борисов C.B., Хадиев М.Б. Экспериментальный стенд для исследования упорных подшипников скольжения со струйной смазкой //Газотурбинные и комбинированные установки.Всесоюз.научн.нднф.-, Москва, 19-21.II.87: Тез.докл. - М.: МВТУ, 1987. - С. 192.

3. Борисов C.B. Математическая модель струйного течения сказки в осевых подшипниках скольжения /Казань, : КЖ1И , 1988. -Юс.- Доп. в 1ШТИхикнефтемад1, J* 1822.

4. Борисов C.B. Анализ конструкций подшипников скольжения с индивидуальным подводом смазки / Казань,: КИИ, 1988. - 8 с. - Дэп. в ЦЩШЬшмнефтешы, № 1823,

5. Борисов C.B. Стенд для визуального исследования струйного течения смазки в осевом подшипнике скольжения /Казань,: К£Щ ,

1988. - 9 с. - Деп. в ЩШадшнефтемаш, Л 1824.

6. Желмовач К.П., Борисов C.B. Динамика двухфазного газо--,жидкостного потока в тонкой щели переменного сечения //Интенсификация тепло- н массообмонных процессов в химической технологии. 17 Всесоюз.студ.научн.конф.,КазаньД989:Тез.докл. - Казань, КХТИ,

1989. - С. 136.

7. Максимов В.А., Борисов C.B., Мсоанов В.В, Особенности тепловых процессов в осевых подшипниках скольжения с гидрогазодинамической смазкой //Газовая смазка с машинах и приборах. Всесоюз „ научи.-координ.совещ. Новороссийск, 18-20.09.89.; Тез.докл. - М. ;

15

ШШ, 1989. - С. 120.

8. Борисов C.B., Максимов В.А. Математическая модель многозонного течения смазки в осевых подшипниках скольжения турбомашин //Создание компрессорных машин и установок, обеспечивающих интенсивное развитие отраслей топливно-энергетического комплекса.УШ Все-союз. научн.-техн. конф., Суш, 10-12.10.89. :Тез.докл.-ЦИНТИхимнефте-маш, 1989. - С. 23.

9. Борисов C.B., Максимов В.А,. Экспериментальные испытания осевых подшипников скольжения с многозонным течением смазки для опор высокоскоростных турбомашин //Создание компрессорных машин и установок, обеспечивающих интенсивное развитие отраслей топливно-энергетического комплекса.УШ-Бсвсоюз..научн.-техн.кон$..Сумы, 10-12. 10.89.: Тез.докл. - ЦШТИхимнефтемаш, 198Э. - С. 23.

10. Борисов C.B., Максимов В.А. Математическая модель многозонного течения смазки //Надежность роторных систем с опорами на газовой смазке. Школа-семинар, Новороссийск, I-5.I0.90.: Тез.докл. - М.: ИМАШ, 1990. - С. 22.