Дослідження впливу напряму навантаження на робочі характеристики гумометалевих підшипників ковзання

Abstract

В роботі проведено дослідження впливу напряму навантаження на основні робочі характеристики підшипників: деформацію опорної поверхні, максимальний тиск на найбільш навантаженому сегменті, мінімальну товщину водяного шару на основний несучою майданчику, пов'язану з режимом тертя, коефіцієнт тертя, максимальну температуру води в навантаженій зоні. Показані закономірності зміни характеристик при зміні радіальної сили, та ширини підшипника. Дослідження опорних підшипників дозволяють встановити загальні тенденції зміни робочих характеристик гумометалевих підшипників, що змащуються водою, в залежності від конструктивних і експлуатаційних параметрів приймати при розробці нових опор обґрунтовані рішення в залежності від очікуваних умов роботи і технічних вимог до підшипника який проектується. Встановлено що з ростом середнього тиску збільшується деформація опори, тиск на найбільш навантаженому сегменті і температура. Коефіцієнт тертя і товщина водяного шару на несучій площини спочатку зменшуються, а потім стабілізуються. Деформація вузьких підшипників зростає з ростом тиску більшою мірою. Зниження тиску за рахунок ширини підшипника є ефективним засобом зменшення деформацій і збільшення товщини водяної плівки, що гарантує рідинної режим тертя. Ефект крайового контакту, який представляє загрозу працездатності для металевих підшипників, в гумових опорах небезпеки не несе зважаючи підвищеної податливості опорної поверхні.

The problem of using water as a lubricant in modern engineering is solved in two ways: in hydrostatic supports and in bearings of fluid hydrodynamic and boundary friction. Water as a lubricant for hydraulic machines and turbodrill bearings, propeller shaft supports and food processing machinery is important in the context of increasing environmental and fire safety requirements. An important factor is the ability to use machines to lubricate the working fluid, which simplifies the design of seals. The use of water-lubricated sliding bearings in various engineering fields with different operating conditions requires a thorough study of each of the phenomena that occur in their operation. A feature of this type of support is the low viscosity of the water and the very small modulus of elasticity of the rubber coating with virtually unchanged volume. Friction steam is a shaft that is made of stainless steel. The performance of water-lubricated rubber-metal bearings is determined by the required precision of the shaft axis centering, the heat resistance of the support surfaces, the strength and the wear resistance of the friction pairs. The influence of the load direction on the basic performance of the bearings is studied: deformation of the bearing surface, maximum pressure on the most loaded segment, minimum thickness of the water layer on the main bearing platform, associated with the friction mode, coefficient of friction, maximum water temperature in the load. The regularities of change of characteristics at change of radial force, and width of the bearing are shown. Bearing studies allow us to establish general trends in the performance of water-lubricated rubber-metal bearings, depending on the design and operational parameters, to make informed decisions when designing new bearings, depending on the expected operating conditions and specifications for the designed bearing. The study of the influence of the load direction was evaluated by changing the relative load angle from -0.5 to +0.5. The results of the calculations show that the total characteristics vary slightly. In the direction of loading between segments, the deformation increases by 2.4%, the coefficient of friction and temperature decreases by 2.5%. It is established that with increasing of the average pressure the deformation of the support increases, the pressure on the most loaded segment and the temperature. The coefficient of friction and the thickness of the water layer on the bearing plane are first reduced and then stabilized. The deformation of the narrow bearings increases with increasing pressure. Pressure reduction due to the width of the bearing is an effective means of reducing deformations and increasing the thickness of the water film, which guarantees a fluid friction mode. The effect of edge contact, which poses a threat to the working ability of metal bearings, in rubber bearings does not bear the danger due to the increased compliance of the bearing surface.