Wpływ odkształceń tarczy oporowej wału na właściwości hydrodynamicznego łożyska wzdłużnego

• Autorzy: Wasilczuk M. , Wodtke M.

Warianty tytułu

EN

Influence of collar deformations on hydrodynamic thrust bearing performance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Modele teoretyczne opisujące własności hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych nie uwzględniają wpływu deformacji tarczy oporowej łożyska na jego właściwości. Jednocześnie, uwzględniane do tej pory w modelach obliczeniowych zjawiska nie gwarantują uzyskania dokładnych wyników, szczególnie w przypadku łożysk wzdłużnych dużych rozmiarów, np. hydrogeneratorów. Potwierdzają to wyniki badań doświadczalnych. W prezentowanym opracowaniu podjęto próbę określenia możliwego wpływu deformacji termosprężystej tarczy oporowej łożyska na jego cechy. Porównano wyniki trzech wariantów obliczeń TEHD: bez uwzględnienia deformacji tarczy, z uwzględnieniem tylko deformacji sprężystych oraz z uwzględnieniem deformacji termosprężystych tarczy oporowej. Uwzględnienie odkształceń termosprężystych tarczy zapewniło znaczną poprawę zgodności wyników obliczeń i danych eksperymentalnych. Trudnym do rozwiązania problemem związanym z analizą teoretyczną tego zagadnienia jest wiarygodne określenie termicznych warunków brzegowych dla tarczy oporowej i tulei łożyska, które mogą istotnie wpływać na wyniki analiz.

EN

Theoretical models of hydrodynamic thrust bearings do not usually consider thermoelastic deformations of the collar, while pad deformations are usually taken into account. In many cases the results of theoretical analysis differ much from experimental data despite of variety of effects being included in the TEHD models. In the authors' research an attempt of including runner thermoelastic deformation in a bearing model was taken up. The results of calculations of a water turbine thrust bearing were compared for three cases - no runner deformation, elastic runner deformation and thermoelastic deformation. Including runner thermoelastic deformations resulted in improved agreement between theoretical results and available experimental data. However a detailed knowledge on runner design and boundary conditions is necessary for realistic evaluation of deformations, which is to a great extent individual design dependent and difficult to generalize.

Słowa kluczowe

PL

hydrodynamiczne łożysko wzdłużne; deformacje tarczy oporowej; symulacja komputerowa

EN

hydrodynamic thrust bearing; collar deformations; computer simulation

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 1
• Strony: 225--234
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wasilczuk M.

autor

Wodtke M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk

Bibliografia

• 1. Brockett T., Barrett L., Allaire P.: Thermo - elastic Hydrodynamic Analysis of Fixed Geometry Thrust Bearings Including Runner Deformation. Tribology Transactions, Vol. 39 (1996), Nr 3, s. 555-562.
• 2. Dąbrowski L., Wasilczuk M.: Evaluation of Water Turbine Hydrodynamic Thrust Bearing Performance on the Basis of Thermoelastohydrodynamic Calculations And Operational Data. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Vol. 218 (2004) Part J, s. 413-421.
• 3. Ettles C., Anderson H.G.: Three - Dimensional Thermoelastic Solutions of Thrust Bearings Using Code Marmac 1. Transactions of the ASME, Journal of Tribology, Vol.ll3 (1991), s. 405-412.
• 4. Ettles C., Cameron A.: Thermal and Elastic Distortions in Thrust Bearings. IME Conference on Lubrication and Wear 1963, Paper 7, s. 60-71.
• 5. Heinrichson N., Santos I., Fuerst A.: The Influence of Injection Pockets on the performance of Tilting - Pad Thrust Bearings: Part II - Comparison Between Theory and Experiment. Proc. 8th Biennial ASME Conference on Engineering Systems Design and Analysis, Turin, Italy, July 2006.
• 6. Tanaka M.: Recent Thermohydrodynamic Analyses and Designs of Thick-film Bearings. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Vol. 214 (2000) Part J, s. 107-122.
• 7. Yuan J.H., Medley J.B., Ferguson J.H.: Spring-supported thrust bearings used in hydroelectric generators: comparison of experimental data with numerical predictions. Tribology Transactions, Vol. 44 (2001), Nr 1, s. 27-34.
• 8. Dąbrowski L., Wasilczuk M.: Badania eksploatacyjne łożyska wzdłużnego pompoturbiny - analiza wpływu czasu pracy pompy hydrostatycznego smarowania na warunki pracy łożysk. Tribologia, 2002 (181), s. 185-199.
• 9. Wasilczuk M., Dąbrowski L.: Analiza warunków pracy łożysk nośnych hydrozespołów Hz-1 i Hz-2 esp Żar. Etap I, II i III. Sprawozdania niepublikowane z pracy dla Elektrowni Szczytowo-Pompowych. G&S Expert. Gdańsk 2001-2003.