Упорні підшипники ковзання з самогенерованими гідростатичними опорами

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2022.02.030
Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 2709-2984 (print), 2709-2992 (online)
Випуск Том 25, № 2, 2022 (червень)
Сторінки 30–37

 

Автори

В. С. Марцинковський, ТОВ «ТРІЗ» ЛТД (40020, Україна, м. Суми, вул. Машинобудівників, 1), e-mail: mbc@triz-ltd.com, ORCID: 0000-0002-4324-1360

К. Ю. Любченко, ТОВ «ТРІЗ» ЛТД (40020, Україна, м. Суми, вул. Машинобудівників, 1), e-mail: ljubchenko@triz-ltd.com, ORCID: 0000-0002-5071-0305

А. О. Прокопенко, ТОВ «ТРІЗ» ЛТД (40020, Україна, м. Суми, вул. Машинобудівників, 1), e-mail: prokopenko@triz-ltd.com, ORCID: 0000-0002-5998-9808

А. Д. Лазаренко, ТОВ «ТРІЗ» ЛТД (40020, Україна, м. Суми, вул. Машинобудівників, 1), e-mail: lazarenko.a@triz-ltd.com, ORCID: 0000-0002-9190-7702

 

Анотація

У статті розглянуті недоліки роботи високонавантажених упорних підшипників ковзання з механічними системами врівноваження, аналогічними системі врівноважування Кінгсбері. Сформульовані вимоги до конструкції упорних підшипників ковзання, що відповідають сучасному рівню розвитку динамічного обладнання, і розроблені способи й методи їх вирішення з метою вибору оптимальної конструкції упорних підшипників для усунення недоліків упорних підшипників із механічними системами врівноваження. Запропоновано конструкції упорних підшипників із використанням гідростатичної опори. Розглянуто сучасну конструкцію підшипника, розроблену фірмою ТОВ «ТРІЗ» ЛТД із механічними опорами несучих колодок, що найбільше відповідає вимогам оптимального вибору підшипника, з її перевагами й недоліками, притаманними всім механічним системам. Представлені результати робіт ТОВ «ТРІЗ» ЛТД із створення упорних підшипників ковзання із заміною механічної опори й механічного врівноваження упорних елементів на самогенеровані гідростатичні опори з використанням традиційних штатних маслосистем. Прийняті й реалізовані оригінальні технічні рішення дозволили, при забезпеченні несучої здатності сучасних упорних підшипників, зменшити просідання (осьове зміщення під навантаженням), збільшити демпфування осьових вібрацій до 2-х разів, зменшити як кількість деталей у 2–3 рази, так і габарити, знизити шум. Наведено конструкції розроблених упорних підшипників ковзання, що найбільше задовольняють вимогам оптимального вибору конструкції упорного підшипника, і порівняльні характеристики, отримані при їх випробуванні на підшипниковому стенді. Упорні підшипники ковзання з самогенерованими гідростатичними опорами рекомендується використовувати при нових розробках роторного обладнання, а також при модернізації устаткування, що експлуатується з метою збільшення міжремонтного пробігу, скорочення часу регламентного обслуговування, підвищення надійності й ефективності обладнання за рахунок більшої питомої несучої здатності, ефективного демпфування, фактичного осьового зміщення від силового впливу.

 

Ключові слова: роторні машини, упорний підшипник ковзання, осьове просідання, демпфуюча здатність, гідростатична опора.

 

Повний текст: завантажити PDF

 

Література

  1. Барцев И. В., Музалевский В. И., Тярасов А. К., Сава В. В. Подшипник скольжения для больших нагрузок. Компрессоры и пневматика. 2001. № 6. С. 12–13.
  2. API STANDARD 617 Axial and centrifugal compressors and expander-compressors. 9th Edition. 2014.
  3. Koch T., Laabid A. Reduction of hot oil carry over in high speed running turbo application bearings. Book of Abstracts 12th EDF / Prime Workshop: Futuroscope, September 17 & 18, 2013 “Solutions for performance improvement and friction reduction of journal and thrust bearings”. P. 6.
  4. Schüler E.; Berner O. Improvement of tilting-pad journal bearing operating characteristics by application of eddy grooves. Lubricants. 2021. Vol. 9. Iss. 2. Paper ID 18. 14 p. https://doi.org/10.3390/lubricants9020018.
  5. Henry Y., Bouyer J., Fillon M. Experimental analysis of the hydrodynamic effect during start-up of fixed geometry thrust bearings. Tribology International. Vol. 120. P. 299–308. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2017.12.021
  6. Henry Y., Bouyer J., Fillon M. An experimental analysis of the hydrodynamic contribution of textured thrust bearings during steady-state operation: A comparison with the untextured parallel surface configuration. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology. 2015. Vol. 229. Iss. 4. P. 362–375. https://doi.org/10.1177/1350650114537484.
  7. Воскресенский В. А., Дяков В. И. Расчет и проектирование опор скольжения: справочник. М.: Машиностроение, 1980. 224 с.
  8. ISO 12130-1:2001 Sliding bearings: Hydrodynamic sliding tilting pad thrust bearings under steady-state conditions. Part 1: Calculation of tilting pad thrust bearings.
  9. Сережкина Л. П., Зарецкий Е. И. Осевой подшипник для больших паровых турбин. M: Машиностроение, 1988. 176 с.
  10. Nelson D. V., Hollingsworth L. W. The fluid pivot journal bearing. ASME. Journal of Lubrication Technology. 1977. Vol. 99. Iss. 1. P. 122–127. https://doi.org/10.1115/1.3452958.
  11. Harangozo A. V., Stolarski T. A. Fundamental dynamic performance of fluid-pivot and squeeze-film damper bearings. Tribology International. 1993. Vol. 26. Iss. 6. P. 413–419. https://doi.org/10.1016/0301-679X(93)90081-B.
  12. Чичинадзе А. В. Трение, износ и смазка. M.: Машиностроение, 2003. 576 с.
  13. Патент RU 92747 U1, H01R 39/02. Защитное токосъемное устройство. Опубликовано 27.03.2010. BI RF.
  14. Martsynkovskyy V., Liubchenko K., Prokopenko A., Lazarenko A. Thrust bearing with fluid pivot. Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1741. Paper ID 012038. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012038.
  15. Martsinkovsky V., Yurko V., Tarelnik V., Filonenko Yu. Designing thrust sliding bearings of high bearing capacity. Procedia Engineering. 2012. Vol. 39. P. 148–156. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.019.
  16. ISO 12130-3:2001 Sliding bearings: Hydrodynamic sliding tilting pad thrust bearings under steady-state conditions. Part 3: Guide values for the calculation of tilting pad thrust bearings.

 

Надійшла до редакції 20.04.2022