Моделирование клиновидных опор скольжения с учетом реологических свойств электропроводящего смазочного материала
Автор: Лагунова Елена Олеговна
Рубрика: Расчет и конструирование
Статья в выпуске: 4 т.17, 2017 года.
Бесплатный доступ
В работе представлен метод формирования точного автомодельного решения задачи гидродинамического расчета клиновидной опоры (ползун, направляющая), работающей на электропроводящем жидком смазочном материале, обусловленном расплавом направляющей, с учетом зависимости вязкости и электропроводности жидкого смазочного материала от давления. Решение задачи найдено на основе системы уравнений, описывающих движения несжимаемого жидкого электропроводящего смазочного материала для случая «тонкого слоя» с учетом зависимости вязкости и электропроводности жидкого смазочного материала от давления, уравнения неразрывности и выражения для скорости диссипации механической энергий для определения функции, обусловленной расплавом поверхности направляющей, покрытой расплавом легкоплавкого покрытия. Асимптотическое решение системы дифференциальных уравнений с учетом граничных условий на поверхности направляющей, ползуна и контура y=-Ф(х) найдено в виде рядов по степеням малого параметра К, обусловленного расплавом и скоростью диссипации механической энергии. Для определения поля скоростей и давления в смазочном и расплавленном слое находится точное автомодельное решение для нулевого и первого приближения. В результате нахождения точного автомодельного решения найдено значение функции Ф1(х), обусловленной расплавом направляющей (параметр М, характеризующий толщину расплавленной пленки). Дана оценка влияния следующих параметров: А (обусловленного наличием электрического поля), N (числа Гартмана), М (характеризующий толщину расплавленной пленки), К (обусловленного расплавом и скоростью диссипации механической энергии), альфа (параметр характеризующий зависимость вязкости смазочного материла от давления), В (вектора магнитной индукции) и Е (вектора напряженности электрического поля) на основные рабочие характеристики упорного подшипника скольжения (несущую способность и силу трения). Результаты численного анализа показывают, что значительно уточнены расчетные модели упорных подшипников скольжения в результате дополнительного одновременного учета при их разработке зависимости от гидродинамического давления таких важных факторов, как вязкость жидкого электропроводящего смазочного материала, электропроводность, а также влияния толщины расплавленной пленки легкоплавкого металлического покрытия, магнитной индукции и напряженности электрического поля. Триботехнические расчетные величины уточнены в следующем порядке: сила трения на 43 %, несущая способность на 18 %.
Гидродинамика, опора скольжения (ползун, направляющая), вязкий несжимаемый жидкий электропроводящий смазочный материал, расплавленная поверхность направляющей
Короткий адрес: https://sciup.org/147151760
IDR: 147151760 | УДК: 51: | DOI: 10.14529/engin170402
Modeling wedge-shaped support of sliding taking into account rheological properties of electroconductive lubricant
In work the method of formation of the exact automodel solution of a problem of hydrodynamic calculation of the wedge-shaped support (the ram, a guide) using the electroconductive liquid lubricant caused by guide fusion taking into account dependence of viscosity and conductivity of liquid lubricant on pressure is presented. The solution of a task is found on the basis of the system of the equations of the energiya describing the movements of incompressible liquid electroconductive lubricant for a case of “a thin layer” taking into account dependence of viscosity and conductivity of liquid lubricant on pressure, the equation of continuity and expression for the speed of dissipation mechanical for definition of the function caused by fusion of a surface of the guide covered with fusion of a fusible covering. The asymptotic solution of system of the differential equations taking into account boundary conditions on a surface of a guide, the ram and a contour is found in a type of ranks on degrees of the small parameter K caused by fusion and speed of dissipation of mechanical energy. For definition of the field of speeds and pressure in the lubricant and melted layer the exact automodel solution for zero and first approach is found. As a result of finding of the exact automodel decision the value of the function caused by guide fusion (the parameter M characterizing thickness of the melted film) is found. An assessment of influence of the following parameters is given: And (the electric field caused by existence), N (Gartman's number), the M (characterizing thickness of the melted film), To (caused by fusion and speed of dissipation of mechanical energy), (the parameter characterizing dependence of viscosity of lubricant I swore from pressure), In (a vector of magnetic induction) and E (a vector of electric field strength) on the main performance data of the persistent bearing of sliding (the bearing ability and friction force). Results of the numerical analysis show that settlement models of persistent bearings of sliding as a result of additional simultaneous account at their development of dependence on the hydrodynamic pressure of such important factors as viscosity of liquid electroconductive lubricant, conductivity and also influences of thickness of the melted film of a fusible metal covering, magnetic induction and electric field strength are considerably specified. Tribotechnical settlement sizes are specified in the following order: friction force for 43 % bearing ability for 18 %.
Список литературы Моделирование клиновидных опор скольжения с учетом реологических свойств электропроводящего смазочного материала
- Кропачев, Д.Ю. Способы оперативного измерения температуры расплава металлов для нужд машиностроительных предприятий/Д.Ю. Кропачев, А.А. Гришин, А.Д. Масло//Литье и металлургия. -2012. -№ 3 (66). -С. 126-127.
- Уилсон. Смазка с расплавом/Уилсон//Проблемы трения и смазки. -1976. -№ 1. -С. 19.
- Беретта. Подшипники скольжения, смазываемые собственным расплавом или продуктом сублимации/Беретта, Ниро, Сильвестри//Труды Амер. о-ва инж.-мех. -1992. -№ 1. -С. 86-90.
- Физические величины: справ. -М.: Энергоатомиздат, 1991.
- Хавин, В.Я. Краткий химический справочник/В.Я. Хавин. -Л.: Химия, 1991.
- Перельман, В.И. Краткий справочник химика/В.И. Перельман. -М.-Л.: Химия, 1964.
- Справочник по пайке. -Изд. 2-е, перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1984.
- Котельницкая, Л.И. Расчет радиальных с эффективной работой на смазке с расплавом в турбулентном режиме/Л.И. Котельницкая, Н.Н. Демидова//Вестник Ростов. гос. ун-та путей сообщения. -2002. -№ 2. -С. 18-23.
- Приходько, В.М. Математическая модель гидродинамической смазки при плавлении опорной поверхности радиального подшипника/В.М. Приходько, Л.И. Котельницкая//Трение и износ. -2001. -Т. 22, № 6. -С. 606-608.
- Задорожная, Е.А. Применение неньютоновских моделей смазочных жидкостей при расчете сложнонагруженных узлов трения поршневых и роторных машин/Е.А. Задорожная, И.В. Мухортов, И.Г. Леванов//Трение и смазка в машинах и механизмах. -2011. -№ 7. -С. 22-30.
- Прокопьев, В.Н. Динамика сложнонагруженного подшипника, смазываемого неньютоновской жидкостью/В.Н. Прокопьев, А.К. Бояршинова, Е.А. Задорожная//Проблемы машиностроения и надежности машин. -2005. -№ 6. -С. 108-114.
- Совершенствование методики расчета сложнонагруженных подшипников скольжения, смазываемых неньютоновскими маслами/В.Н. Прокопьев, Е.А. Задорожная, В.Г. Караваев, И.Г. Леанов//Проблемы машиностроения и надежности машин. -2010. -№ 1. -С. 63-67.
- Working Out of an Analytical Model of a Radial Bearing Taking into Account Dependence of Viscous Characteristics of Micropolar Lubrication on Pressure and Temperature/K.S. Akhverdiev, M.A. Mukutadze, E.O. Lagunova, K.S. Solop//International Journal of Applied Engineering Research. -2017. -Vol. 12. -No. 15. -P. 4840-4846.
- Lagunova, E.O. Simulation Model of Radial Bearing, Taking into Account the Dependence of Viscosity Characteristics of Micro-Polar Lubricant Material on Temperature/E.O. Lagunova//International Journal of Applied Engineering Research. -2017. -Vol. 12. -No. 12. -P. 3346-3352.
- Lagunova, E.O. Computation model of radial bearing taking into account the dependence of the viscosity of lubricant on pressure and temperature/E.O. Lagunova//Global Journal of Pure and Applied Mathematics. -2017. -Vol. 13. -No. 7. -P. 3531-3542.
- Гидродинамический расчет радиального подшипника, смазываемого расплавом легкоплавкого покрытия при наличии смазочного материала/К.С. Ахвердиев, М.А. Мукутадзе, Е.О. Лагунова, В.В. Василенко//Вестник РГУПС. -2017. -№ 2 (66). -С. 129-135.
- Василенко, В.В. Гидродинамический расчет радиального подшипника, смазываемого расплавом легкоплавкого покрытия при наличии смазочного материала/В.В. Василенко, Е.О. Лагунова, М.А. Мукутадзе//Интернет-журнал «Науковедение». -2017. -Т. 9, № 5. -https://naukovedenie. ru/PDF/20TVN517.pdf.
- Ахвердиев, К.С. Расчетная модель радиального подшипника, смазываемого расплавом, с учетом зависимости вязкости от давления/К.С. Ахвердиев, Е.О. Лагунова, В.В. Василенко//Вестник ДГТУ. -2017. -№ 3 (90). -С. 27-37.
- Lagunova, E.O. Wedge-Shaped Sliding Supports Operating on Viscoelastic Lubricant Material Due to the Melt, Taking into Account the Dependence of Viscosity and Shear Modulus on Pressure/E.O. Lagunova//International Journal of Applied Engineering Research. -2017. -Vol. 12. -No. 19. -P. 9120-9127.
- Lagunova, E.O. Radial Plain Bearings Operating on Viscoelastic Lubricant Caused by the Melt, Taking into Account the Dependence of the Viscosity of the Lubricant and the Shear Modulus on the Pressure/E.O. Lagunova//International Journal of Applied Engineering Research. -2017. -Vol. 12. -No. 19. -P. 9128-9137.
- Calculation Model of the Radial Bearing, Caused by the Melt, Taking into Account the Dependence of Viscosity on Pressure/V.V. Vasilenko, E.O. Lagunova, M.A. Mukutadze, V.M. Prikhodko//International Journal of Applied Engineering Research. -2017. -Vol. 12. -No. 19. -P. 9138-9148.
- Клиновидные опоры скольжения, работающие на микрополярном смазочном материале, обусловленные расплавом/К.С. Ахвердиев, М.А. Мукутадзе, Е.О. Лагунова, В.В. Василенко//Вестник РГУПС. -2017. -№ 3 (67). -С. 8-15.
- Lagunova, E.O. Working Out of an Analytical Model of an Axial Bearing Taking into Account Dependence of Viscous Characteristics of Micropolar Lubrication on Pressure and Temperature/E.O. Lagunova, M.A. Mukutadze, K.S. Solop//International Journal of Applied Engineering Research. -2017. -Vol. 12. -No. 14. -P. 4644-4650.
