Rigid Properties of Elastic Bushings of Engines High Speed Elements

Abstract

In the work, theoretical foundations of behavior analysis of elastic bushings of modern engines high-speed elements under load were created. Several variation settings are offered. The first one of them is based on the model of a thin ring. The second model is formed on a flat setting. The third model is a three-dimensional formulation of the contact problem. It was established that during radial force loading, uneven deformation of the elastic intermediate ring occurs. At the same time, the contact zones gradually change their location in the direction of the radial force. The dependence of the radial displacement on the loading force is significantly nonlinear. It was established that the static characteristic of an elastic ring has a complex form. Unlike the traditional linear characteristic, it consists of three sections. The first one corresponds to a zero reaction to the action of the load. The second is a linear part. The third is a tough section. Thus, new formulations of the problem of determining the stress-strain state of an elastic intermediate ring, taking into account the contact interaction, have been developed. This forms, in contrast to traditional linear, significantly nonlinear models of the stress-strain state. They are more adequate and take into account factors that were not taken into account before. In particular, the clearances, tension and contact in the coupling of the elastic intermediate ring with other parts of the structure of the support of the rotor system are taken into account. Keywords: high-speed element, elastic bushing, support, critical rotational speeds, air blower, internal combustion engine

Analysis of Nonlinear Rigidity Characteristics of Air Blower Compressor Elastic Supports

“…Також продуктивним є аналіз радіальної жорсткості пружних кілець, описаний у [18][19][20]. Він полягає у мінімізації функціоналу додаткової енергії на множині силових факторів.…”

“…Пружне кільце можна розглядати як криволінійну балку змінного перерізу. Проблеми контакту балок без особливих труднощів можна вирішити методом скінченних елементів на основі переміщення [18][19][20]. Тим не менш, замість цього пропонується альтернативний напіваналітичний метод.…”

“…Картина деформацій кільця та зміна стану зазору на рис. 3[19] пояснюють цю різницю.Рисунок 3 -Деформований стан і контактні сили на внутрішній І та зовнішній Е поверхнях (колах) у взаємодії із ними ППК (двовимірне скінченно-елементне моделювання) при зростанні притискної сили Як видно, щільне прилягання створює переднапружений стан і початкові деформації на початку навантаження для нейтрального розташування ротора. Кільце рівномірно стискається, а його фланці притискаються всередину та назовні з ненульовими зусиллями.…”