Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2022
Идентификатор DOI: 10.24412/2071-6168-2022-9-496-511
Ключевые слова: ProP, double gas throttling, deformation model, numerical method, bearing, MACHINE parts, подпятник, двойное дросселирование газа, модель деформации, численный метод, подшипник, детали машин
Аннотация: В статье рассмотрена конструкция аэростатического подпятника с дросселирующим эластичным регулятором и внешним двойным дросселированием газа в магистрали нагнетания газа, сформулирована математическая модель статики и динамики подшипника. Предложена модель деформации эластичного отверстия и метод расчета радиуса его дросселирующей Показать полностьюдиафрагмы, разработан быстрый численный метод расчета показателей качества динамики подшипника, как линейной системы с распределенными параметрами. Разработаны методы определения статических и динамических характеристик подшипника. Установлено, что модель деформации эластичного отверстия дает полное качественное и удовлетворительное количественное совпадение с результатами эксперимента. Сделан вывод, что предложенная модель и изложенный метод могут быть в первом приближении использованы для расчета радиуса питающей диафрагмы эластичного отверстия. Применение быстрого численного метода расчета критериев качества динамики подшипника позволило многократно повысить скорость алгоритма многопараметрической оптимизации конструкции по критерию быстродействия. Показано, что применение эластичного отверстия позволяет существенно снизить податливость подшипника, а том числе до нуля и даже отрицательных значений. Подтверждено, что при оптимальном выборе числа сдавливания и объема междроссельной камеры можно обеспечить подшипнику высокое быстродействие и гарантированный запас устойчивости, при котором переходные характеристики будут иметь неколебательный характер. The article considers the design of an aerostatic thrust bearing with a throttling elastic hole and external double gas throttling in the gas injection line, and formulates a mathematical model of the bearing statics and dynamics. A model of deformation of an elastic hole and a method for calculating the radius of its throttling diaphragm are proposed, a fast numerical method for calculating the quality indicators of the bearing dynamics as a linear system with distributed parameters is developed. Methods for determining the static and dynamic characteristics of a bearing have been developed. It has been established that the elastic hole deformation model gives complete qualitative and satisfactory quantitative agreement with the experimental results. It is concluded that the proposed model and the described method can be used in the first approximation to calculate the radius of the supply diaphragm of an elastic hole. The use of a fast numerical method for calculating the quality criteria for bearing dynamics made it possible to increase the speed of the algorithm for multi-parameter design optimization by the performance criterion many times over. It is shown that the use of an elastic hole can significantly reduce the compliance of the bearing, including down to zero and even negative values. It is confirmed that with the optimal choice of the compression number and the volume of the interthrottle chamber, it is possible to provide the bearing with high speed and a guaranteed stability margin, in which the transient characteristics will be non-oscillatory.
Журнал: Известия Тульского государственного университета. Технические науки
Выпуск журнала: № 9
Номера страниц: 496-510
ISSN журнала: 20716168
Место издания: Тула
Издатель: Тульский государственный университет