W artykule przedstawiono nową metodykę projektowania poprzecznych łożysk ślizgowych z tamą hydrodynamiczną opracowaną w Katedrze Konstrukcji i Eksploatacji. Zaproponowana metoda pozwala na wyznaczanie charakterystyk statycznych i dynamicznych dowolnych łożysk poprzecznych, w których wykonano jedną lub wiele tam hydrodynamicznych. W omawianej metodzie wykorzystano dwa niezależne programy komputerowe (BEARing i ArtBEAR). Pierwszy z nich pozwala wyznaczyć siłę docisku tamy hydrodynamicznej i wartość ciśnienia maksymalnego w zależności od jej geometrii i parametrów pracy. Bazuje on na modelu tamy zaproponowanym przez Rayleigha. W celu oszacowania dokładności wybranej metody wykonano obliczenia porównawcze, wykorzystując do tego celu MES i program Ansys. Program ArtBEAR umożliwia wyznaczenie charakterystyk łożyska, w którym czop jest obciążony dodatkowym ciśnieniem hydrostatycznym o rozkładzie zgodnym z ciśnieniem generowanym w tamie (i wyznaczonym poprzednim programem). Opracowana metodyka została pozytywnie zweryfikowana i wykorzystana podczas projektowania łożysk do aplikacji przemysłowych.
EN
The new method for designing journal sliding bearings with pressure dam is presented. This method was developed at the Chair of Machine Design and Maintenance. With the use of the method both, static and dynamic characteristics can be calculated of journal sliding bearings with one or more pressure dams. Two new computer programs were used: BEARing and ArtBEAR. First of which was used to calculate pressure distribution in a pressure dam depending on geometry and operating conditions. This program is based on Rayleigh equations. The ArtBEAR program was used to simulate the characteristics of a journal sliding bearing with additional hydrostatic pressure (which substitutes the pressure dam). The distribution of the added hydrostatic pressure was defined according to the previous simulation in BKARing program.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W trakcie prowadzonych w Katedrze Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Gdańskiej, na Tribometrze PT-3/99 badań drgań wywołanych tarciem w ślizgowym skojarzeniu próbek ceramicznych (Al2O3) zaobserwowano samowzbudne drgania cierne o częstotliwościach i amplitudach zmieniających się w szerokim zakresie w funkcji obciążenia i prędkości ślizgania. Zidentyfikowano i scharakteryzowano dwa główne rodzaje drgań ciernych, różniące się wyraźnie częstotliwością i amplitudą. Na podstawie analizy modalnej elementów tribometru, potraktowanego jak wielomasowy układ drgający każdemu z rodzajów drgań, przyporządkowano odpowiednie do częstotliwości postaci drgań. W głowicy stanowiska badawczego wyodrębniono dwa układy drgające rozdzielone powierzchnią styku ciernego, każdy z nich jest przyporządkowany do jednej z badanych próbek. Stwierdzono, że w zależności od wartości wymuszeń każdy z układów daje odpowiedź poprzez wzbudzanie drgań po jednej ze stron powierzchni styku ślizgowego, o postaciach i częstotliwościach odpowiednich dla właściwości dynamicznych danego układu. Zaobserwowano również przenoszenie się drgań między układami poprzez powierzchnię tarcia. Prezentowane w referacie wyniki uzyskano na podstawie eksperymentów stanowiących kontynuację badań, których wyniki przedstawiano w latach poprzednich.
EN
A research program on friction induced vibrations in a ceramic sliding contact (Al2O3) was carried out on th PT-3/99 tribometer at the chair of Machine Design and Maintenance at the Gdansk University of Technology. Vibrations were observed with frequencies and amplitudes being functions of both: sliding velocity and load applied to the sliding contact. Two general modes of friction induces vibrations were identified with a frequency and amplitude pattern distinctive for each of the modes. A dynamic model of test head of the tribometer, treated as a multi - mass system was created. The model was divided into two dynamic sub - systems, each associated with one of the specimens in the friction test pair. It was observed, that each of the sub - systems can give a separate response to the input parameters on one of the sides of the sliding friction contact surface. The frequency of the response is specific to the characteristics of the sub - system. A transfer of vibration across the contact surface was also observed.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Skonstruowano urządzenie do badania tarcia ślizgowego, w styku smarowanym lub technicznie suchym, w ruchu prostoliniowym (posuwisto-zwrotnym), przy nastawnym poziomie wymuszeń, a także przy różnych sztywnościach układu prowadzącego próbkę bierną oraz układu zapewniającego docisk próbek. Przewidziano pomiar wartości wymuszeń, przemieszczenia próbki biernej (siły tarcia) oraz zużycia próbek.
EN
Among sliding friction testers a group can be distinguished with reciprocating linear motion of the friction couple. Popularity of this group of tribometers is caused by common presence of the particular type of motion in machines e.g. piston engines. This type test machine - TPZ Tribometer has been designed at the Chair of Machine Design and Maintenance of Technical University of Gdańsk for studying the lubricated or dry sliding friction under regulated agitating factors and different stiffnesses of passive specimen supporting system and loading system. The TPZ Tribometer is shown schematic in Fig.1 and photographed in Fig.2, 3 and 4. The upper specimen (1) is passive; It is fitted at the lower end of a push-rod (3) supported in linear roller bearings mounted in housing (5) attached through springs (9) to the tribometer frame (6). The springs are rectangular frames which are a few orders of magnitude stiffer in the vertical direction than horizontal. Various replacement frames allow for dynamics changes of the test set-up to. Changes are limited by the necessity of a rigid horizontal support of the upper specimen for proper friction contact. Load is exerted either by tensioning the spring (10) or by weights acting via a flexible lever on the push-rod. Lower specimen (2) is attached to a reciprocating slider (4), which is supported on linear roller bearings and frame (6). It is moved by crank (7) taking power from an AC frequency inverter drive through belt transmission. This provides computerised velocity adjustment. Slider displacement is measured with linear resistor (8) and supplied to computer as a feedback signal. The slider is equipped with semi-conductor temperature stabilizers (12), heating or cooling specimens by Peltier effect. Heat is transferred through ribs with forced convection. Specimens and/or lubricant temperatures are measured with thermocouples (13). Friction (upper specimen displacement) is measured with strain gauges on the elastic frames (9) supporting the push rod housing (5). Wear of both specimens (11) is measured in real-time as vertical displacement of push-rod (3) against frame (6). Tests confirm the fulfilment of design objectives. Basic operating envelope for TPZ Tribometer is: maximum stroke……………40 mm maximum load……………...1000 N sliding velocity range……….0.01….0,5 m/s temperature............................š 50°C relative to ambient temperature Programmable velocity changes and low minimum velocity and changeable dynamics of the test set-up make the rig an ideal tool for friction dynamics research.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.