Математическая модель течения жидкости при регулировании осевых сил на радиально-упорном подшипнике с помощью специального элемента


Авторы

Марчуков Е. Ю.1, Назаренко Ю. Б.1*, Кузьмин М. В.1**, Маришкин В. В.2

1. Опытно-конструкторское бюро им. А. Люльки, филиал ОДК-Уфимского моторостроительного производственного объединения, ОКБ им. А. Люльки, ул. Касаткина, 13, Москва, 129301, Россия
2. Лыткаринский машиностроительный завод - филиал ОДК-Уфимского моторостроительного производственного объединения, Лыткарино, Московская область, Россия

*e-mail: nazarenko.yuri@gmail.com
**e-mail: maxim.kuzmin@okb.umpo.ru

Аннотация

Рассматривается математическая модель течения жидкости при регулировании осевых сил на радиально-упорном подшипнике с помощью гидродинамического элемента. На основе аналитического решения гидродинамических уравнений Навье-Стокса в плоской постановке установлены закономерности течения жидкости и разработана методика расчета гидродинамических сил при скоростной подаче масла в кольцевую щель между специальным гидродинамическим элементом и торцом внутреннего кольца подшипника. При существенном превышении осевой силы компрессора осевой силы турбины установлен механизм уменьшения осевой силы радиально-упорного подшипника при использовании гидродинамического элемента. Применение гидродинамического элемента актуально при создании компрессоров низкого давления с повышенным значением πК.


Ключевые слова:

ротор, радиально-упорный подшипник, гидродинамический элемент, тяга двигателя, осевое усилие турбины, осевое усилие компрессора

Библиографический список

  1. Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. - М.: Машиностроение, 1973. – 520 с.
  2. Новиков Д.К. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. – Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет, 2012. – 87 c.
  3. Масленников М.М., Шальман Ю.И. Авиационные газотурбинные двигатели. - М.: Машиностроение, 1978. - 336 с.
  4. Хронин Д.В. Теория и расчет колебаний в двигателях летательных аппаратов. – М.: Машиностроение, 1970. – 412 с.
  5. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. - М.: Машиностроение, 1979. – 702 с.
  6. Петров Н.И., Марков С.А., Зверев В.Ф. Система регулирования осевых сил на радиально-упорном подшипнике ротора турбины. Патент RU 2474710C1, 10.02.2013.
  7. Adam N.P. Rotor thrust balancing. Patent US 4578018, 25.03.1986
  8. Назаренко Ю.Б., Никитин А.С., Добриневский А.А. Опора ротора газотурбинного двигателя. Патент RU 178526 U1. Бюл. № 10, 10.04.18.
  9. Марчуков Е.Ю., Назаренко Ю.Б. Особенности эксплуатации подшипников газотурбинных двигателей: монография. – М.: Назаренко Ю.Б., 2018. – 238 с.
  10. Назаренко Ю.Б. Регулирование осевых сил на радиально-упорных подшипниках и критических вращения роторов гидродинамическими силами // Двигатель. 2017. № 4. С. 20-22.
  11. Березко М.Э. Влияние выбора граничных условий на результаты расчета пристеночных течений // Труды МАИ. 2022. № 122. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=164197. DOI: 10.34759/trd-2020-122-09
  12. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика. – М.: Наука, 1986. – 736 с.
  13. Колесниченко В.И., Шарифулин А.Н. Введение в механику несжимаемой жидкости. - Пермь: Изд-во Пермского национального исследовательского политехнического университета, 2019. – 127 с.
  14. Вальехо М.П.Р., Виноградов Л.В., Чайнов Н.Д. Методика расчета подшипника скольжения поршневого двигателя и компрессора // Вестник машиностроения. 2021. № 7. С. 51-54.
  15. Усков М.К. Максимов В.А. Гидродинамическая теория смазки: этапы развития, современное состояние, перспективы. - М.: Наука, 1985. – 143 с.
  16. Равикович Ю.А., Ермилов Ю.И., Холобцев Д.П., Ардатов К.В., Напалков А.А., Шах Д.И. Экспериментальное исследование работы подшипников скольжения с жидкостной смазкой в нештатных режимах // Труды МАИ. 2011. № 46. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=25978
  17. Ермилов Ю.И. Устойчивость жесткого симметричного ротора в упруго-демпферных подшипниках скольжения // Труды МАИ. 2011. № 46. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=26004
  18. Ямпольский С.Л. Расчет быстроходных упорных подшипников жидкостного трения // Вестник машиностроения. 1970. № 7. С. 34-36.
  19. Ермилов Ю.И., Равикович Ю.А., Клименко А.В., Холобцев Д.П. Разработка математической модели подшипника скольжения жидкостного трения, учитывающей обмен с окружающей средой // Труды МАИ. 2010. № 39. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=14806
  20. Станиславский В.Ф. Хадиев М.Б., Максимов В.А. Индицирование полей давлений в смазочном слое подшипников скольжения // V Всесоюзная конференция по компрессоростроению: тезисы докладов. - М.: Изд-во МВТУ, 1978. С. 168-169.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2025

 Вход