Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wizualizacja przepływu oleju w poprzecznym łożysku ślizgowym z panewką pływającą

Mazurkow A., Lejkowski M.

Przegląd Mechaniczny

|

2013

|

nr 12

28--33

PL

W łożyskach ślizgowych z panewką pływającą przez wstawienie dodatkowej panewki uzyskuje si´ dwa filmy olejowe: zewnętrzny i wewnętrzny. W artykule przedstawiono sposób rejestracji przepływu oleju w obu filmach olejowych. Badania eksperymentalne zostały przeprowadzone na zaprojektowanym do tego celu stanowisku badawczym. Praca zawiera analiz´ wyników pomiarów prędkości obrotowej czopa, panewki pływającej oraz temperatury oleju wypływającego z łożyska. Badania wykazały istotny wpływ obciążenia i prędkości obrotowej czopa na wielkość strefy nieroboczej łożyska wewnętrznego i zewnętrznego oraz możliwość powstawania pęcherzy powietrznych w obwodowych rowkach zasilających. Podczas badań stwierdzono także wpływ luzów promieniowych na prędkość obrotową panewki pływającej oraz temperatur´ oleju wypływającego z łożyska.

EN

In slide bearings with a floating ring through inserting an extra bearing bush we get two oil films: the outer and the inner one. This article describes the oil flow recording in both oil films. Experimental examinations have been carried out on a specially designed test stand. The research work contains the analysis of measurements results of a journal rotational speed, a floating ring bearing and a temperature of oil flowing away from a bearing. The investigations have revealed an essential influence of a load and a journal rotating speed on values of a non-working zone of the inner or the outer bearing and a possibility of appearing bubbles in circumferential feed grooves. The studies also proved the influence of radial clearances on a floating ring bearing rotational speed as well as on a temperature of oil which flows away from a bearing.

2

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

Mazurkow A.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

|

2009

|

Vol. 44, nr 1

19-28

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.

3

The research of the dynamic properties of rotating units in turbochargers

Mazurkow A.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

|

2008

|

Vol. 43, nr 2

93-104

EN

The dynamic model of a rotating unit of a turbocharger has been designed. Both masses of the rotors and shaft have been modelled as concentrated 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 spins at angular velocity omega1; whereas, a floating ring bearing spins at angular speed omega2. The angular velocity omega2 has been determined from the equilibrium of friction moments on both the outer and inner surfaces of a floating ring bearing. A mathematical model constitutes a system of differential equations, mutually coupled. The mathematical model has been solved by determining acceleration, velocity and displacement in each node. This work deals with the influence of the imbalance of rotating elements, bearings clearances, rotational speed of a shaft on rigidity and damping factors of bearing supports as well as the amplitude of displacements in nodes of rotating units. Having analysed the results of the research, we noticed the crucial influence of imbalance and a quotient of radial clearances on displacement amplitude in bearing nodes. Also, it has been stated that the growth of quotient of radial clearances causes the growth of displacement amplitude.

PL

Opracowano model dynamiczny zespołu wirującego turbosprężarki. 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. Prędkość kątowa omega2 wyznaczona została z równowagi momentów tarcia na powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej panewki pływającej. Model matematyczny stanowi układ równań różniczkowych, wzajemnie sprzężonych. Model matematyczny rozwiązano wyznaczając w każdym węźle: przyspieszenie, prędkości i przemieszczenia. W pracy przedstawiono wpływ: niewyważenia elementów wirujących, luzów łożyskowych, prędkości obrotowej wału na współczynniki sztywności i tłumienia podpór łożyskowych oraz amplitudę przemieszczeń węzłów zespołu wirującego. Analizując wyniki badań stwierdzono wpływ niewyważenia i ilorazu luzów promieniowych na amplitudę przemieszczeń w węzłach łożyskowych. Ze wzrostem ilorazu luzów promieniowych i niewyważenia rosną amplitudy przemieszczeń.

4

Checking calculations of sliding bearings with floating ring

Mazurkow A.

Archive of Mechanical Engineering

|

2008

|

Vol. LV, nr 3

201-211

EN

In the paper, the authors investigate the assumptions concerning checking calculations of a sliding bearing with a floating ring. The adiabatic model of the bearing is used for the calculations. Particular design stages are depicted in the form of a structural chart. The proper work conditions of the bearing are formulated and discussed. For the presented calculation example, the authors have determined the area of feasible solutions. In the conclusion, the authors formulate suggestions that might be useful for the designers who deal with these types of bearings.

PL

W pracy omówiono zagadnienia związane z obliczeniami sprawdzającymi łożysk ślizgowych z panewką pływającą. Do obliczeń przyjęto adiabatyczny model łożyska. Szczegółowe etapy konstruowania przedstawiono w postaci schematu strukturalnego. Sformułowano i omówiono warunki prawidłowej pracy łożyska. Dla przedstawionego przykładu obliczeniowego dokonano wyznaczenia obszaru rozwiązań dopuszczalnych. W podsumowaniu przedstawiono zalecenia projektowe dla projektantów tego typu łożysk.

5

Łożysko ślizgowe z panewką pływającą - projektowanie wstępne

Mazurkow A.

Tribologia

|

2004

|

nr 5

161-169

PL

Przedmiotem opracowania jest metoda projektowania wstępnego poprzecznego łożyska ślizgowego z panewką pływającą. Elementami konstrukcyjnymi łożyska są: czop, panewka stała i luźno wstawiona pomiędzy czop i panewkę stałą panewka, dalej zwana pływającą. Olej do panewek dostarczany jest pod ciśnieniem przez otwory znajdujące się w panewce stałej oraz pływającej. Przyjęto do obliczeń adiabatyczny model z dwukierunkowym przepływem oleju. Obliczenia projektowe przeprowadzono stosując bezwymiarowe charakterystyki łożyska. Przedstawiono algorytm do wyznaczania mimośrodowości względnej wypadkowej. Dla parametrów zadanych i zakładanych wyznaczono parametry wynikowe, jak: względna szerokość łożyska, mimośrodowość względna wypadkowa. Dokonano analizy wpływu parametrów geometrycznych, jak: iloraz luzów promieniowych, mimośrodowość względna wypadkowa na bezwymiarowe obciążenia łożyska. Wykazano duży wpływ ilorazu luzów promieniowych na bezwymiarowe obciążenie łożyska. Stwierdzono, iż większe obciążenia mogą przenieść łożyska z mniejszym ilorazem luzów promieniowych i większą wartością mimośrodowości względnej wypadkowej. Natomiast łożyska pracujące przy małym obciążeniu i dużymi prędkościami obrotowymi powinny pracować z większymi ilorazami luzów promieniowych.

EN

The subject of the study is the method of a preliminary design concerning a floating ring bearing. The bearing consists of the following structural components: a journal, a fixed bearing bush and a floating bearing which is loosely inserted between these two components. The oil is supplied under pressure through gaps in both fixed bearing bush and floating bearing. Furthermore, adiabatic model of the bearing has been elaborated with bi-directional oil flow. The parameters of the bearing work have been defined as self-imposed, planned and resultant ones. Design calculations have been carried out by using non-dimensional characteristics of a bearing. In addition an, algorithm has been introduced to mark eccentricity ratio. For both self-imposed and planned parameter it has been introduced resultant parameters such as: a relative bearing width and eccentricity ratio. It has been established that geometric parameters like quotient of radial backlash and eccentricity ratio have an influence on the bearing non-dimensional load. In fact, quotient of radial clearance is suggested to influence highly non-dimensional load of the bearing. Moreover, there is the assumption that higher loading can transfer the bearings with smaller quotients of radial backlashes and with higher quantity of eccentricity ratio. On the other hand, the bearings with lower loading and higher rotational speed should work with bigger quotient of radial clearance.

6

Współczynniki sztywności i tłumienia łożyska ślizgowego z panewką pływającą.

Mazurkow A.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2002

|

Vol. 37, nr 4

27-46

PL

Rozwój szybkoobrotowych maszyn wirnikowych wymaga uwzględnienia w fazie projektowania właściwości dynamicznych węzłów łożyskowych. W pracy przedstawiono trzy metody oceny właściwości dynamicznych łożyska ślizgowego z panewką pływającą: metodę analityczną, linearyzacji siły nośnej, linearyzacji ciśnienia w otoczeniu położenia równowagi dynamicznej. Wyznaczono współczynniki sztywności i tłumienia filmu olejowego oraz dokonano porównania wyżej przedstawionych modeli.

EN

The basic unit of a turbo-blower, which has the decisive influence on its quality is a rotating unit. The unit is composed of a shaft, a rotor, journal and axial bearings and seals. One of the most significant reasons of rotating unit non-stable operation is vibrations generated in a bearing system. The type of a bearing usually used in the system is a floating ring bearing. A floating ring bearing is one in which a bush - called a floating ring - is allowed to float freely in the lubricating fluid between the shaft and the fixed bearing bush. The development of high speed turbo-blowers requires new, accurate methods of bearing system design. In the process of vibration and stability analysis of a rotating unit, it is necessary to know exactly stiffness and dumping coefficients, which allow to obtain dynamic characteristics of oil films. In the coordinate system (OXYZ), the following coefficients may be determined: kxy, bxy - stiffness and dumping coefficients determined for the displacements in OYZ plane under the action of forces in OXZ plane. kxx, bxx - stiffness and dumping coefficients determined for the displacements in OXZ plane under the action of forces in OXZ plane. kyx, byx - stiffness and dumping coefficients determined for the displacements in OXZ plane under the action of forces in OYZ plane. kyy, byy - stiffness and dumping coefficients determined for the displacements in OYZ plane under the action of forces in OYZ plane. The above mentioned coefficients can be determined using one of the following methods: - analytical method, - carrying load linearization method in the state of stable static equilibrium, - method of pressure linearization in the vicinity of the static equilibrium position. Procedures for determination of stiffness and dumping coefficients using each of the methods have been presented in the paper. Considering various simplifying assumptions applied, the analytical method can be used mainly at the preliminary stage of design (calculations). For verification calculations, however, models which more exactly represent real conditions of bearing operation should be employed. Such a model is an adiabatic model of the bearing. Considering the problem, that at each regarded position of equilibrium, linearity condition must be checked, the dynamic, adiabatic model utilizing the method of pressure linearization in the vicinity of the static equilibrium position has been found more convenient to be used.