Increasing the bearing capacity of the lubricating layer of thrust gas bearings

Abstract

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. Введение Использование упорных (осевых) подшипников на газовой смазке дает ряд преимуществ (например, для работы турбинных машин [5]), в числе которых существенное уменьшение потерь энергии на преодоление сил трения и увеличение ресурса подшипников. Так, обычные подшипники скольжения с масляной смазкой, применяемые в турбокомпрессорах