Газодинамический подшипник
Cтраница 4
Динамическая вязкость газов в тысячи раз меньше вязкости самых жидких смазок, например керосина. Однако в зазоре газодинамического подшипника возникает достаточно большое давление, способное воспринимать нагрузку 0 981 Мн / м2 ( 10 кГ / см2) и более. С увеличением скорости вращения несущая способность таких подшипников не возрастает неограниченно, как в гидродинамических, а стремится к некоторому пределу. [46]
Наиболее простая по форме конструкция газодинамического подшипника катушечного типа ( рис. 9.51) широко применяется для изготовления гироскопов навигационных приборов. Конструкция гироскопа на керамических газодинамических подшипниках представлена на рис. 9.52. Массивный обод 5 ротора охватывает упорную пластину 6 подшипника со спиральными канавками. Радиальные подшипники / образованы центральной керамической осью 7 ( шип в данном случае неподвижен) и двумя керамическими чатами 2 ротора, в которых размещены две магнитные активные части 4 симметричного двух-статорного электродвигателя обращенной конструкции. Статоры 3 закреплены на средней утолщенной части керамической оси. [47]
Газодинамические подшипники обладают одной характерной особенностью, позволяющей использовать их в качестве уплотнений вращающихся валов. Это дает возможность использовать газодинамический подшипник и в качестве газодинамического затвора. [48]
 |
Схема образования неровностями. [49] |
Следует иметь в виду, что вязкость распространенной газовой смазки - воздуха - в 100 раз меньше, чем у наименее вязкой из жидких смазок. Благодаря этому на газовой смазке реализуют конструкции газодинамических подшипников, частота вращения которых составляет десятки тысяч оборотов в минуту. [50]
В книге дан анализ условий работы материалов подшипников с газовой смазкой, описаны исследовательская установка, методики испытаний при пусках и остановках подшипников, результаты испытаний для двух сочетаний материалов ( керамика - керамика, керамика - твердый сплав) смазочной способности сверхтонких покрытий. Предложены новый метод нанесения смазки и соответствующая аппаратура, что позволяет существенно повысить долговечность газодинамических подшипников. [51]
Первые два типа подшипников скольжения работают при сухом трении. Третьим типом подшипников скольжения, работающим на жидкостном или полужидкостном ( при пуске и остановке) трении, является гидродинамический или газодинамический подшипник, в котором во время работы поверхности трения разделены слоем смазки, толщина которого превышает высоту микро - и макронеровностей этих поверхностей, и, следовательно, сухого трения не происходит. [53]
Сборник включает сокращенные варианты опубликованных в 1950 - 2000 гг. статей, содержащих результаты исследований ученых лаборатории Газовой динамики ЦИАМ. В первом томе рассмотрены: квазиодномерные модели; проблемы пограничного слоя и его отрыва; гиперзвуковые течения; оптимальное профилирование аэродинамических форм и газодинамических подшипников; устойчивость течений в каналах, их аэроакустика, взаимодействие решеток и венцов, нестационарное сжатие газа. Во втором томе рассмотрены: течения с детонационными волнами; численные методы; трансзвуковые течения; турбулентные струи; теория и модели турбулентности; двухфазные течения; МГД течения; электрогазодинамические турбулентные течения в каналах и струях; коронный разряд в потоке газа; бесконтактная электростатическая диагностика. Сборник будет интересен тем, кого волнует прошлое, настоящее и будущее газовой динамики. [54]
Ресурс работы газовых опор практически неограничен. При работе подшипниковых узлов на газовой смазке отсутствует взаимное касание рабочих поверхностей в установившемся режиме, но в кратковременные периоды пуска и останова в газодинамическом подшипнике скольжения имеет место сухое трение и касание поверхностей шипа и втулки при трогании с места и при снижении подъемной силы при выбеге, когда вращающаяся часть садится на неподвижную часть опоры. Однако благодаря высокому качеству геометрии поверхностей, образующих пару скольжения, наличию микроканавок, которые выполняются практически во всех конструкциях газодинамической опоры в целях повышения устойчивости, сухое трение составляет незначительную часть пускового периода и периода останова. Поэтому опору с газовой смазкой считают практически лишенной износа. Ресурс работы опор с газовой смазкой оценивают не числом часов работы, а количеством пусков-остановов. Известны конструкции приборов на газодинамических опорах, которые после 250 000 таких циклов не показали заметного изменения напряжения трогания приводного электродвигателя. [55]
Учитывая большую роль сжимаемости в процессе смазки подшипников газом, можно предположить, что результаты исследований, полученные экспериментально в воздушной смазочной среде ( в атмосферных условиях), не распространяются на случаи использования среды, свойства которой, с точки зрения сжимаемости, резко отличны. Например, в таких газах, как гелий, фреон, водород ( скорость звука в которых существенно не совпадает со скоростью звука в атмосферном воздухе) или даже в воздухе, подвергнутом сильному нагреву, характеристики газодинамических подшипников будут иметь качественные особенности. [56]
Такая траектория возникает из-за тангенциальной составляющей восстанаЬливающей силы пленки, при этом частота вихря приближается к половине частоты вращения ротора. Такие условия приводят к падению несущей способности подшипника до нуля и повреждению подшипника. Обычные газодинамические подшипники имеют и Другие недостатки. [57]
Единственным заслуживающим внимания типом подшипника для турбодетандера, имеющим большой ресурс и пригодным для работы при низкой температуре с высокой скоростью вращения, является газодинамический подшипник. Несущая способность обычного газодинамического подшипника определяется силами давления, создаваемыми газовым клином, заключенным между валом и окружающей его втулкой. Расчет показывает, что для создания газовой пленки, имеющей достаточную несущую способность и обеспечения достаточной жесткости вала при оборотах примерно 20О ООО об / мин необходимы зазоры - 0 0010 - О. Требование жесткости и устойчивости имеет первостепенное значение из-за тенденции подшипников этого типа к возбуждению полускоростного вихря. При этом виде неустойчивости, которая возникает при сравнительно малых скоростях вращения. [58]
Минералокерамический материал применяют с целью изготовления резцов ( режущих пластин) для получисто-вой и чистовой обработки углеродистых и легированных сталей и чугуна. Пластинки из этого материала существенно дешевле твердосплавных и позволяют обрабатывать металлы и сплавы при более высоких скоростях резания. Используется она также в приборостроении ( например, для изготовления деталей газодинамических подшипников гироскопов), электротехнике и в других отраслях промышленности. [59]
Мииералокерамический матерная применяют с целью изготовления резцов ( режущих пластин) для получисто-вой и чистовой обработки углеродистых и легированных сталей и чугуна. Пластинки из этого материала существенно дешевле твердосплавных и позволяют обрабатывать металлы и сплавы при более высоких скоростях резания. Используется она также в приборостроении ( например, для изготовления деталей газодинамических подшипников гироскопов), электротехнике и в других отраслях промышленности. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5