Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 20

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  łożysko hydrodynamiczne
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The paper presents an analysis of the load-carrying capacity of a historic hydrodynamic water-lubricated radial bearing of an unconventional segment design installed in the Braniewo Hydroelectric Power Plant. The aim of the calculations was to determine whether the bearing operates in the conditions of hydrodynamic or mixed lubrication, as well as to establish the optimal geometry of the axial grooves allowing for the highest load-carrying capacity. Computer simulations were performed using proprietary ARTbear software developed at Machine Design and Vehicles Department of Gdańsk University of Technology. The calculation results led to the creation of the technical documentation of the bearing’s modernization serving to increase its lifespan and reliability.
PL
W artykule przedstawiono analizę nośności zabytkowego hydrodynamicznego łożyska poprzecznego smarowanego wodą o nietypowej konstrukcji segmentowej zainstalowanego w elektrowni wodnej Braniewo. Celem obliczeń było określenie, czy łożysko pracuje w warunkach tarcia płynnego czy mieszanego oraz wyznaczenie optymalnej geometrii szczeliny smarowej umożliwiającej uzyskanie maksymalnej nośności. Symulacje komputerowe wykonano, wykorzystując autorski program komputerowy ARTbear opracowany w Katedrze Konstrukcji Maszyn i Pojazdów Politechniki Gdańskiej. Wykonane obliczenia posłużyły do opracowania dokumentacji modernizacji łożyska zwiększającej jego trwałość i niezawodność.
EN
Paper represents an analysis of the influence of oil groove width and bearing clearance on the characteristics of oil film in a hydrodynamic journal main crankshaft bearing. Analysis was performed to define the influence of bearing clearance and dimensions of oil grooves on static characteristics and manufacturability of half-shelf bearings in industrial high-volume production. Computer simulations were made using an ARTbear program, which was developed in Department of Machine Construction and Vehicle Design in Gdańsk Technical University. The analysis allowed defining the correlation between groove geometry and load capacity and working conditions of bearings. Potential opportunities of possible shortening of production time in high-volume production were also indicated.
PL
Przedstawiono analizę wpływu szerokości rowka olejowego oraz luzu łożyskowego na charakterystykę filmu olejowego w hydrodynamicznych łożyskach poprzecznych wału korbowego. Analizę przeprowadzono w celu określenia wpływu luzu łożyskowego oraz wymiarów rowka na charakterystyki statyczne łożyska oraz technologiczność wykonywania panewek w przemysłowej produkcji wielkoseryjnej. Symulacje komputerowe wykonano, wykorzystując autorski program komputerowy ARTbear opracowany w Katedrze Konstrukcji Maszyn i Pojazdów Politechniki Gdańskiej. Przeprowadzone analizy pozwoliły określić zależności pomiędzy geometrią rowka smarującego a nośnością i warunkami pracy łożyska. Odniesiono się również do potencjalnych możliwości skrócenia czasu operacji wykonywania rowka w trakcie produkcji seryjnej panewek.
EN
The article presents the results of structural and dynamic analyses carried out for an axial-flow turbine with a capacity of 700 kW. The turbine is specifically designed for operation in an ORC (Organic Rankine Cycle) installation. The turbine rotor was supported by the following hydrodynamic bearings: two radial bearings and one bidirectional axial bearing. During numerical computation, both forces affecting the blade system and the rotor's torsional moments affecting the shaft were taken into account. Static, modal and forced vibration analysis of the turbine rotor was presented. The article also discusses the process of bearing selection and their geometry optimization to keep the rotor vibration level as low as possible. The computations of radial hydrodynamic bearings were carried out for various bearing clearance shapes. Madyn 2000 software and the in-house developed computer programs that are included in the MESWIR system were used during computer modeling.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy wytrzymałościowej i dynamicznej turbiny osiowej o mocy 700 kW. Turbina zaprojektowana została do pracy w obiegu ORC (Organic Rankine Cycle). Wirnik turbiny łożyskowany był za pomocą dwóch poprzecznych łożysk hydrodynamicznych oraz dwukierunkowego hydrodynamicznego łożyska osiowego. W obliczeniach numerycznych uwzględniono siły działające na układ łopatkowy oraz momenty skrętne działające na wirnik. Przedstawione zostały analiza statyczna, analiza modalna oraz analiza drgań wymuszonych. Zaprezentowany został proces doboru łożysk i optymalizacja ich geometrii pod kątem minimalizacji drgań wirnika. Wykonane zostały obliczenia poprzecznych łożysk hydrodynamicznych dla różnych kształtów szczeliny smarnej. Podczas pracy użyty został program Madyn 2000 oraz programy ze środowiska MESWIR opracowane w IMP PAN w Gdańsku.
PL
W ostatnich latach możemy zaobserwować wzrost zainteresowania hydrodynamicznymi łożyskami ślizgowymi smarowanymi wodą. Głównym powodem zwiększonej liczby wdrożeń tego typu konstrukcji jest niewątpliwie wzrost świadomości ekologicznej, jednak łożyska tego typu posiadają również wiele innych istotnych zalet. Celem artykułu jest przedstawienie podstawowych konstrukcji hydrodynamicznych łożysk ślizgowych smarowanych wodą wraz z określeniem ich podziału ze względu na cechy konstrukcyjne oraz funkcjonalne. Scharakteryzowano wady i zalety najczęściej spotykanych rozwiązań oraz przedstawiono własne, oryginalne konstrukcje łożysk zaprojektowane w Katedrze Konstrukcji Maszyn i Pojazdów Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej.
EN
Hydrodynamic three tilting-pad journal bearing is analyzed in the paper. It is shown that, when assembling that type of not controlled bearing, it is impossible to obtain a small clearance between the pad and the journal at high frequency of journal rotation. In a static state, i.e. when the journal is immobile, such a bearing should be assembled with a large interference between the pads and the journal in order to guarantee the small clearance at rotation. At start, when the hydrodynamic lubricating wedges between the pads and journal are absent, the bearing would work with dry friction, resulting in quick wear of pads and high load of the drive motor. Apart of that, it is impossible to control the power consumption and temperature regime neither for idle nor for working rotation of the journal. The proposed automatic control gives a possibility to regulate the clearance between the pads and the journal by measuring and controlling the axial force of the pad load, and in such a way to improve work conditions of the bearing.
PL
Praca dotyczy analizy warunków pracy łożyska hydrodynamicznego z panewką z ruchomymi płytkami ze sterowaniem automatycznym. Pokazano, że bez sterowania nie jest możliwe zapewnienie małej szczeliny pomiędzy płytką a czopem przy obrotach wału z dużymi prędkościami. W warunkach statyki, gdy wał pozostaje w spoczynku, łożysko takie powinno być montowane z dużym luzem ujemnym pomiędzy płytkami i czopem aby zagwarantować małą szczelinę przy obrotach wału. W początkowym okresie pracy łożyska, przy braku klina smarnego, łożysko mogłoby pracować w warunkach tarcia suchego co prowadzi do szybkiego zużycia płytek i dużego obciążenia napędu. Ponadto nie jest możliwe sterowanie zużyciem energii ani warunkami temperatury w której pracuje łożysko zarówno bez jak i pod obciążeniem. Zaproponowane sterowanie daje możliwość regulacji szczeliny pomiędzy płytkami i czopem poprzez pomiar i sterowanie siłą osiową obciążającą płytkę, co prowadzi do polepszenia warunków pracy łożyska.
PL
Podparcie łożysk ślizgowych na czaszy kulistej umożliwia uzyskanie równoległości czopa wału względem powierzchni ślizgowej łożyska. Rozwiązanie tego typu jest często spotykane w maszynach o znacznych gabarytach, w których trudno zapewnić idealne osiowanie wszystkich gniazd łożyskowych. W pracy przedstawiono metodykę badań teoretycznych i doświadczalnych łożysk ślizgowych podpartych na czaszy kulistej. Badania teoretyczne prowadzono z wykorzystaniem programu komputerowego MES oraz programu wyznaczającego charakterystyki filmu olejowego. W celu opisu systemu tribologicznego łożysko–podpora stworzono trójwymiarowy model MES łożyska i gniazda. W czasie badań analizowano wpływ wielu czynników mogących ułatwiać lub utrudniać samonastawność, takich jak luz pomiędzy kulą a gniazdem, wpływ współczynnika tarcia, geometrię gniazda itp. Wyniki badań są aktualnie weryfikowane na specjalnie do tego celu zmodernizowanym stanowisku badawczym.
EN
A new concept of a hydrodynamic bearing computer model with selfaligning spherical support is presented in the paper. It takes into account the interaction between the bearing and spherical support. The model is composed of two modules. The first module is used for calculating hydrodynamic pressure distribution, and the second one (FEM module) describes the tribological characteristics of the spherical support of the bearing. During the simulations, both bearing geometry and spherical support geometry were changed. Several bearings were tested, varying clearance, length and preload. Different spherical seats were also studied, varying clearance and friction coefficient. The influence of the groove in the bearing shell sliding surface on tribological behaviour was also investigated. The proposed computer model offers an efficient design stage simulation of the behaviour of a sliding bearing in a spherical support. The model is being verified during experimental tests in a modernised test rig.
EN
The linear analysis of the stability of a hydrodynamic bearing is used to determine the stability boundaries and to predict if the steady state is stable or not. A nonlinear or weakly nonlinear model is used to determine the behaviour of the system near the critical stability boundaries. By applying the Hopf bifurcation theory, the existence of stable or unstable limit cycles in the neighbourhood of the stability boundaries can be predicted depending on the characteristics of the bearing.A numerical integration of the nonlinear equations of motion is then carried out in order to verify the results obtained analytically.
8
Content available remote Mechanically non-contact axial flow blood pump
EN
To overcome the drive shaft seal and bearing problem of the rotary blood pump, a hydro-dynamic bearing, a magnetic fluid seal and a brushless DC motor were employed in an axial flow pump. This enabled contact free rotation of the impeller without material wear. The axial flow pump consists of a brushless DC motor, an impeller and a guide vane. The motor rotor is directly connected to the impeller by a motor shaft. A hydrodynamic bearing is installed on the motor shaft. The motor and the hydrodynamic bearing are housed in a cylindrical casing and are waterproofed by a magnetic fluid seal. Impeller shaft displacement was measured using laser sensor. The axial and radial displacements of the shaft were less than a few micrometers for up to 8500 rpm. The shaft did not touch the housing. A flow of 5 L/min was obtained at 8000 rpm at a pressure difference of 100 mmHg. The left ventricular bypass experiment was performed in vitro. With an increase of the motor speed, the bypass flow increased, and at 7000 rpm a total bypass was obtained. The hydrodynamic bearing worked normally under variable load conditions. In conclusion, the axial flow blood pump consisting of a hydrodynamic bearing, a magnetic fluid seal and a brushless DC motor provides contact free rotation of the impeller without material wear.
EN
The described method represents an approach to investigation of a steady-state component of vibration of rotors supported by hydrodynamical bearings that are excited by imbalance of the rotating parts. Its advantage is that it makes possible to incorporate influence of the transient and turbulent flow in the oil layer into the computational models. Modification of the correction coefficients calculated according to Constantinescu gives results that from the physical point of view correspond better to the character of flow in the transition area.
10
Content available remote On the thermal effects in hydrodynamic journal bearings
EN
This paper presents recent works on temperature effects in hydrodynamic journal bearings. This is an over-view of several specific thermal problems encountered particularly in fixed geometry and tilting-pad journal bearings. The temperature-viscosity variation, the heat transfer, the change in bearing clearance, the thermal and mechanical deformations, the flow regime, the transient regime, the risk of seizure, the dynamic loading as well as the misalignment are successively discussed.
11
Content available remote Research work on water lubricated polymer hydrodynamic bearing
EN
The subject of this article is the conducting of the measurements on water lubricated shaft bearings. The first part of the article contains the description of the test stand, the working conditions, and the bearing specifications. The second part presents the results of the conducted measurements. The author shows the results of the experimental work: the graphs of the coefficient of friction, the pressures in the water hydrodynamic film and the shaft trajectory. The work's essential conclusion is that the water hydrodynamic lubrication is possible - as it is proven.
EN
Fluid-film bearings are usually incorporated into computational models by means of nonlinear force couplings. Calculation of components the hydraulical force through which the layer of lubricant acts on the rotor journal and bearing shell requires to determine a pressure distribution ( a pressure function ) in the bearing gap which is described by a set of Navier-Stokes equations. Because their solution (together with the equation of continuity) is considerably time consuming, a new approach to calculation of the pressure function has been developed. It consists in averaging the terms in the Navier-Stokes equation corresponding to the direction of prevailing pressure gradient (in long bearings it is in the circumferential direction ). To perform this manipulation velocity profiles obtained from solving a Reynolds' equation are applied. As the pressure function is 2π-periodic, it is approximated by a finite number of terms of a Fourier series and the Fourier coefficients are calculated by means of a trigonometric collocation method.
13
Content available remote Układy chłodzenia oleju smarującego łożyska wzdłużne turbin wodnych
PL
Straty tarcia w hydrodynamicznych łożyskach wzdłużnych turbin wodnych o wałach pionowych są na tyle duże, że zazwyczaj konieczne jest wymuszone chłodzenie oleju smarującego. W wielu maszynach chłodzenie realizowane jest jeszcze za pomocą chłodnicy wodnej umieszczonej w zbiorniku oleju. Współcześnie wewnętrzne układy chłodzenia często zastępuje się układami zewnętrznymi z wymuszonym obiegiem wody i oleju. Wymuszony obieg oleju i zastosowanie nowoczesnych płytowych wymienników ciepła umożliwia zwiększenie wydajności. W pracy omówiono charakterystyczne cechy wewnętrznych i zewnętrznych układów chłodzenia, a także problemy związane z projektowaniem zewnętrznych układów chłodzenia oraz, na przykładzie układu chłodzenia hydrozespołu nr 2 elektrowni szczytowo-pompowej (esp) Żar, efekty ich stosowania.
EN
Friction losses in hydrodynamic thrust bearings of vertical shaft water turbines are so big that usually forced cooling of the lubricating oil is necessary. Traditionally haet was taken away with the means of water coolers installed inside oil tanks. Nowadays internal cooling systems are often exchanged into external cooling systems with forced flow of both water and oil. Forced flow of the oil and the application of modern plate heat exchangers enables increase of the output of the system. In the paper characteristic features of external and internal, and problems of designing an efficient trouble free external cooling system are described in the paper. An example of pumped storage power plant is used to illustrate the effects of external cooling systems application.
PL
Wysokocynowe stopy łożyskowe dzięki znanym zaletom od wielu lat są dominującym materiałem na łożyska hydrodynamiczne. Od pewnego czasu na świecie widoczne jest zainteresowanie tworzywami sztucznymi stosowanymi jako materiał łożyskowy, nie tylko dla łożysk bezsmarowych czy smarowanych wodą, ale także dla łożysk hydrodynamicznych smarowanych olejem. W pracy przedstawiono przegląd zagranicznych doniesień na temat eksploatacji łożysk wzdłużnych z wahliwymi klockami z warstwą ślizgową wykonaną z polimerów na świecie, a także informacje uzyskane bezpośrednio od użytkowników takich łożysk. Jak wskazują doświadczenia z eksploatacji, łożyska te pod wieloma względami przewyższają łożyska z warstwą wysokocynowego stopu łożyskowego, co według autorów związane jest z podatnością warstwy ślizgowej. Dzięki swej podatności powierzchnia ślizgowa pod wpływem ciśnienia hydrodynamicznego odkształca się umożliwiając tworzenie szczeliny smarowej o korzystnym kształcie.
EN
Whitemetals are, due to their well recognised advantages the most frequently used alloys for fluid film bearings in industry and power generation. Since several years use of polymer lining can be observed in the world not only for self-lubricating bearings or bearings lubricated with water but also for oil lubricated fluid film bearings. Literature review on the applications of polymer lined hydrodynamic tilting pad thrust bearings in the world is presented in the paper. Current experience in Russia, China and UK shows that in many aspects polymer lined bearings are superior to babbit lined ones. Main advantages are higher load carrying capacity and lower friction losses. Literature reports do not attempt to explain the reasons of favourable characteristics of the polymer-lined bearings. According to the authors due to its resilience bearing surface deforms under hydrodynamic pressure forming an oil gap of advantageous profile similar to optimum oil gap shape which is not the case for rigid babbit lined surface of traditional style bearings.
PL
W związku z modernizacją hydrozespołów elektrowni szczytowo-pompowej (esp) Dychów analizie poddano łożysko wzdłużne. Przeprowadzona analiza, która będzie podstawą do podjęcia decyzji o zakresie wymaganych zmian konstrukcyjnych w łożysku, objęła ocenę danych o dotychczasowej eksploatacji oraz obliczenia sprawdzające prawidłowości pracy łożyska w nowych warunkach. W obliczeniach uwzględniono odkształcenia termosprężyste segmentu oraz zróżnicowanie obciążeń poszczególnych segmentów. Poza grubością filmu, ciśnieniem hydrodynamicznym, odkształceniami klocka i temperaturą w szczelinie smarowej wyznaczono także współczynnik bezpieczeństwa wg metodyki American Petroleum Institute (API) stosowanej w USA.
EN
The design and properties of thrust bearings of Dychów Power Plant water turbines were analysed. The results of the analysis will help to make decisions on the extent to which the bearings should be modernized during planned modernization of the turbines. The analysis described in the paper comprised both: assessment of the data concerning past bearing operation records and thermo-hydrodynamic calculations of bearings properties in new operating conditions. Calculations took into account thermal and elastic distortions of the pads and differences in load of bearing pads. Apart from typical calculations of fluid film thickness, hydrodynamic pressure, bearing temperatures and deformations factor of bearing safety according to American Petroleum Institute specification was evaluated.
PL
Dla oceny warunków pracy łożysk nośnych pompoturbin 125 MW elektrowni szczytowo pompowej (esp) Żar łożyska te wyposażono w segmenty pomiarowe umożliwiające weryfikację efektów prowadzonych prac badawczo-rozwojowych. W pracy omówiono konstrukcję i wyposażenie segmentu badawczego, metodykę wyznaczania charakterystycznych wielkości. Omówiono także wyniki badań wpływu czasu pracy pompy hydrostatycznego smarowania podczas rozruchu i wybiegu na warunki pracy łożyska. Wyniki wykazały korzystny wpływ przedłużania pracy pompy na pracę łożyska.
EN
Special instrumented pads were installed at 125 MW pump turbines of Porąbka-Żar in order to assess the results of bearing research and development attempts. Design and instrumentation of the pad and the methods of evaluating important quantities are described in the paper. The research into the influence of hydrostatic pump operation period on bearing performance is also described as the example of the research carried out with an aid of the instrumented pad.
17
Content available remote On identyfying the configuration state of rotor bearing systems
EN
In statically indeterminate rotor bearing systems involving hydrodynamic bearings, the relative lateral alignment of the bearing housings, i.e. the system configuration state, has a significant influence on the system stability and its vibration behaviour. This paper deals with a general identification procedure for determining the configuration state of any statically indeterminate system with hydrodynamic bearings. The technique is illustrated via numerical experiments using a fictitious four bearing system; and utilises the knowledge of the relative motion of the flexible rotors in their respective housing and of the absolute motion of the flexibly supported bearing housings, information which is now frequently available in existing turbomachinery installations. It is shown that acceptable configuration state identification is obtained even with 5% measurement uncertainty, here simulated by truncating all numerical 'measurements' to two significant digits. Since 5% measurement uncertainty is attainable with present measurement instrumentation, the identification technique is expected to be practically realisable.
18
Content available remote Numerical modeling and design of a wavy thrust bearing
EN
The objective of this paper is to present the analytical and numerical development leading to the simulation of a wavy thrust bearings. The analytical formulation is based on the application of the Reynolds equation to the geometry of two parallel circular plates with prescribed boundary conditions at their inner and outer circumferential edges. The upper plate is assumed to be rotating while the lower plate, which is wavy in geometry, is stationary. A numerical procedure based on the discretisation of the Reynolds equation yields a finite difference formulation that reduces the second order partial differential equation to a set of simultaneous algebraic equations. For a given loading condition, the equilibrium position of the rotating plate is evaluated using the Newton-Raphson search, by balancing the applied load with the force generated by the hydrodynamic fluid film resisting pressure. The stiffness of the bearing is then calculated using a numerical small perturbation procedure at the equilibrium position of the upper plate. Finally the transient motion of the journal is evaluated using a numerical integration scheme on the translational and angular acceleration parameters. General and specific conclusions are drawn based on these numerical results.
EN
The hydrodynamical bearings are usually incorporated into computational models by means of nonlinear force couplings. The oil pressure distribution in the bearing gap is described by a Reynolds' equation. Application of a trigonometric collocation method represents a new approach to its solving. Its advantage consists in possibility to analyze long bearings having a more complicated cross section geometry (not only circular) or performing a significant sliding motion. To include cavitation into the bearing models in regions where magnitude of the pressure function drops under a limit value pressure of the lubricant is assumed to be constant. The oil pressure distribution around the bearing circumference is utilized for calculation of the radial and tangential components of the hydraulical forces.
PL
Łożyska hydrodynamiczne są zazwyczaj wprowadzane do modeli obliczeniowych za pomocą nieliniowych sprzężeń sił. Rozkład ciśnienia oleju w szczelinie łożyska jest opisywany za pomocą równania Reynoldsa. Zastosowanie metody układu trygonometrycznego stanowi nowe podejście do jego rozwiązania. Jego zaletą jest to, że umożliwia analizę łożysk długich o bardziej skomplikowanej geometrii przekroju poprzecznego (nie tylko kołowego) i wykonujących znaczny ruch poślizgowy. Aby włączyć kawitację do modeli łożyska w obszarach, w których wielkość funkcji ciśnienia spada poniżej wartości granicznej, zakłada się, że ciśnienie smaru jest stałe. Rozkład ciśnienia na obwodzie łożyska jest wykorzystywany do obliczenia promieniowych i stycznych składowych sił hydraulicznych.
EN
Behaviour of rotors is strongly influenced by material and structural damping, gyroscopic effects and properties of the shaft supports. Fluid-film bearings can be incorporated into the computational models through nonlinear constraint forces. It is assumed that the response on excitation caused by the disks unbalances is a periodic function of time which is possible to be expressed in the form of a Fourier series. For calculation of Fourier coefficients the trigonometric collocation method can be applied. Accuracy of the solution is considered according to satisfying the equation of motion at instants of time between the collocation points.
PL
Dynamika wirników zależy m.in. od tłumienia konstrukcyjnego i materiałowego, zjawisk żyroskopowych oraz własności podparć. Łożysko hydrodynamiczne może byś uwzględnione w modelu obliczeniowym poprzez nieliniowe oddziaływania więzów. Założono, że odpowiedź na wzbudzenie powodowane przez niewyważenie tarcz jest okresową funkcją czasu, która może być wyrażona w postaci szeregu Fouriera. Do wyznaczenie współczynników szeregu pasmowego zastosowano metodę kollokacji trygonometrycznej. Dokładność rozwiązania sprawdzana była poprzez analizę rozwiązania w chwilach czasu pomiędzy punktami kollokacji.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.