The study of rotating units in turbochargers, the influence of relative clearance in siding bearings with a floating ring on static and dynamic properties

• Autorzy: Mazurkow A.

Warianty tytułu

PL

Badanie właściwości dynamicznych zespołów wirujących turbosprężarek

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This work is the continuation of the research concerning the dynamic model of a rotating unit in a turbocharger. In this model, masses of rotors and a shaft have been modelled as combined masses. The rotating unit has been propped on two supports forming lateral sliding bearings with a floating ring bearing. Each bearing is designed including the floating ring bearing mass. The shaft of a rotating unit rotates at angular velocity omega1; whereas, a floating ring bearing rotates at angular speed omega2. A mathematical model constitutes a system of differential equations, mutually coupled. The mathematical model has been solved by determining the following: acceleration, velocity, and displacement in each knot. The paper shows the crucial influence of a bearing relative clearance on static and dynamic properties of a rotating unit in a turbocharger. The author suggests that the rotating unit will work in a stable state only in those cases where for given parameters the geometry of oil films is appropriately chosen. In conclusion, the author formulates suggestion that might be useful for the designers who work with these types of bearings.

PL

Praca stanowi kontynuację badań modelu dynamicznego zespołu wirującego turbosprężarki. W modelu tym masę wirników i wału zamodelowano jako masy skupione. Zespół wirujący został podparty na dwóch podporach stanowiących poprzeczne łożyska ślizgowe z panewką pływającą. Każde łożysko zamodelowano uwzględniając masę panewki pływającej. Wał zespołu wirującego obraca się z prędkością kątową omega1, natomiast panewka pływająca z prędkością kątową omega2. Model matematyczny stanowi układ równań różniczkowych, wzajemnie sprzężonych. Rozwiązania równań modelu matematycznego dokonano wyznaczając w każdym węźle: przyśpieszenia, prędkości i przemieszczenia. W pracy wykazano istotny wpływ względnego luzu łożyskowego na właściwości statyczne i dynamiczne zespołu wirującego turbosprężarki. Stwierdzono, że zespół wirujący będzie pracował stabilnie jedynie w przypadkach, gdy dla parametrów zadanych właściwie zostanie dobrana geometria filmów olejowych. We wnioskach przedstawiono zalecenia dla projektantów tego typu łożysk.

Słowa kluczowe

EN

turbocharger; rotating unit; sliding bearing with a floating ring; rigidity factor; damping factor

PL

turbosprężarka; zespół wirujący; łożysko ślizgowe z panewką pływającą; współczynnik sztywności; współczynnik tłumienia

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 44, nr 1
• Strony: 19--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mazurkow A.

• Rzeszów University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Powstańców Warszawy Ave. 8, 35-959 Rzeszów, tel.: [phone],

Bibliografia

• [1] Domes B.: Amplituden der Unwucht - und Selbsterregen Schwingungen Hochtouriger mit Rotierenden und nichtrotierenden Schwimmenden Büchsen. Diss. Universität Karlsruhe 1980.
• [2] Kaniewski W.: Warunki diatermicznego filmu smarnego. Zeszyty naukowe Politechniki Łódzkiej. Zeszyt specjalny, z. 14, 1977.
• [3] Kiciński J.: Dynamika wirników i łożysk ślizgowych. Instytut Maszyn Przepływowych im. R. Szewalskiego PAN, tom 28. Gdańsk 2005.
• [4] Krause R.: Experimentelle Untersuchung eines dynamisch beanspruchten Schwimmbüchsenlagers. ETH, Zürich, 1987.
• [5] Łączkowski R.: Wibroakustyka maszyn i urządzeń WNT, Warszawa 1983.
• [6] Mazurkow A.: Niepublikowane materiały Katedry Konstrukcji Maszyn Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2007.
• [7] Mazurkow A.: The research of dynamic properties of rotating units in turbochargers. Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance, 2(154) Vol. 43 2008. Radom.
• [8] Muszyńska A.: "Modelowanie wirników". IV kurs szkoleniowy z cyklu Dynamika Maszyn. Jabłonna 5-10 listopada 1979.
• [9] Parszewski Z.: Drgania i dynamika Maszyn. WNT, Warszawa 1982.
• [10] Spiegel K., Fricke J.: Bemessungs -und Gestaltungsregeln für Gleitlager: Anlagewinkel, An-und Auslauf, Beanspruchung der Gleitflächen. Gesellschaft für Tribologie e.V., Reibung, Schmierung und Verschleiss. Göttingen, 2006.