Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hydrostatic Thrust Bearing with Reduced Power Losses

Wasilczuk F., Wasilczuk M., Wodtke M

Tribologia

|

2018

|

nr 5

123--131

EN

In many cases in rotating machinery, axial load is carried by tilting pad thrust bearings which have been developed since the beginning of 20th century. For high reliability and simplicity, most commonly the bearings are bath lubricated. In the times of sustainable development, however, minimization of friction losses becomes an important criterion for machinery assessment, and a strategic goal of their development. Performed calculations, based on elementary rules of fluid dynamics, showed that shearing losses in specially designed hydrostatic bearings can be considerably smaller than the losses in tilting pad hydrodynamic bearings. The aim of the research described in this paper was to check if the preliminary results presented earlier and conclusions of benefits of the further increase of the size of the hydrostatic pocket can be confirmed with the use of CFD calculations.

PL

W wielu maszynach wirnikowych obciążenia osiowe są przenoszone za pomocą rozwijanych od ponad 100 lat hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych z wahliwymi segmentami. Dla prostoty konstrukcji i dużej niezawodności smarowanie tych łożysk najczęściej jest smarowaniem zanurzeniowym. Jednak w czasach zwiększonej presji na oszczędności energetyczne ograniczanie strat tarcia stało się strategicznym celem rozwoju maszyn. Obliczenia wskazują, że w specjalnie zaprojektowanym łożysku hydrostatycznym można uzyskać znaczące ograniczenia strat tarcia w porównaniu z łożyskiem hydrodynamicznym. Obiecujące wyniki i wnioski z poprzedniej pracy skłoniły autorów do przeprowadzenia obliczeń strat tarcia w łożysku hydrostatycznym za pomocą CFD (Obliczeniowej Dynamiki Płynów) z założeniem dalszego zwiększania rozmiaru komory hydrostatycznej w łożysku, co powinno przyczynić się do dalszej minimalizacji strat tarcia.

2

Prospects of decreasing power losses in a hydrostatic thrust bearing

Wasilczuk F., Wasilczuk M., Wodtke M.

Tribologia

|

2017

|

nr 4

91--96

EN

In numerous machines, axial load is carried by tilting pad thrust bearings known since the beginning of 20th century. These bearings are commonly bath lubricated, which is simple, does not require any additional pumps, and, due to this, such systems are highly reliable. In a contemporary technology, however, minimization of friction losses became an important goal of machinery improvement. Calculations based on elementary rules of fluid dynamics show that shearing losses in a specially designed hydrostatic bearing can be considerably smaller than the losses in a tilting pad hydrodynamic bearing. The aim of the research described in this paper was to check if the preliminary results can also be confirmed with the use of more advanced CFD calculations.

PL

W wielu maszynach przenoszenie obciążeń osiowych umożliwiają znane od ponad 100 lat hydrodynamiczne łożyska wzdłużne z wahliwymi segmentami. Smarowanie tych łożysk bardzo często jest smarowaniem zanurzeniowym, niewymagającym zastosowania dodatkowych pomp, co jest zaletą z punktu widzenia niezawodności. We współczesnej technice ograniczanie strat tarcia stało się istotnym kierunkiem doskonalenia konstrukcji maszyn. Obliczenia przeprowadzone w oparciu o podstawowe prawa mechaniki płynów wskazują, że w specjalnie zaprojektowanym łożysku hydrostatycznym można uzyskać znaczące ograniczenia strat tarcia w porównaniu do łożyska hydrodynamicznego. Obiecujące wyniki skłoniły autorów do przeprowadzenia dokładniejszych obliczeń strat tarcia w łożysku hydrostatycznym za pomocą CFD (Obliczeniowej Dynamiki Płynów). Wyniki tych obliczeń zostały w artykule porównane do znanych z literatury danych dotyczących strat w hydrodynamicznych łożyskach wzdłużnych z wahliwymi klockami.

3

Hydrodynamic thrust bearings with polymer lining

Wodtke M.

Tribologia

|

2016

|

nr 4

225--237

EN

Polymeric linings of sliding surfaces of the hydrodynamic bearings have been used successfully for over 50 years. Despite of their long history of operations and research, they have not become widespread in industrial applications. This fact may be surprising, considering the conclusions that have been publisher concerning bearing operation and design. This paper summarizes the current state of the art of the tilting-pad thrust bearings with a polymer lining of pad sliding surfaces. Bearing design and the most commonly used polymeric materials are described. The results of the latest theoretical and experimental researches by both bearing manufacturers and at scientific centres are presented. Observed properties of the bearings with polymer lining were compared to the properties of the bearings covered with Babbitt, which is the most frequently material used as lining for hydrodynamic bearings.

PL

Pokrycia polimerowe powierzchni ślizgowych łożysk hydrodynamicznych są stosowane z sukcesem od ponad 50 lat. Mimo tak długiej historii eksploatacji oraz badań nie znalazły one, jak dotąd, szerokiego zastosowania przemysłowego. Fakt ten może dziwić, biorąc pod uwagę wnioski płynące z eksploatacji oraz dostępnych w literaturze badań łożysk tej odmiany konstrukcyjnej. W niniejszej pracy podsumowano stan aktualnej wiedzy dotyczącej hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych z wahliwymi segmentami z pokryciem powierzchni ślizgowej warstwą polimeru. Opisano konstrukcję łożyska oraz scharakteryzowano najczęściej stosowane materiały polimerowe na pokrycia łożysk. Omówiono wyniki najnowszych badań teoretycznych oraz doświadczalnych prowadzonych zarówno przez producentów, jak i w ośrodkach naukowych. Wskazano również na zaobserwowane różnice we właściwościach łożysk tej odmiany konstrukcyjnej w porównaniu z łożyskami z najczęściej stosowanym pokryciem warstwy ślizgowej stopem łożyskowym.

4

Badania teoretyczne i doświadczalne rozkładu temperatur w hydrodynamicznym łożysku wzdłużnym

Wodtke M., Wasilczuk M., Rotta G., Pajączkowski P.

Tribologia

|

2010

|

nr 6

247-255

PL

W referacie zaprezentowano przykładowe wyniki obliczeń uzyskane dzięki zastosowaniu rozwijanej w Politechnice Gdańskiej nowej metody oceny własności hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych. Bazuje ona na wykorzystaniu techniki automatycznej wymiany informacji pomiędzy uwzględnianymi w analizach problemów obliczeń łożyskowych obszarami zadania, tj. płynowym i strukturalnym, wykorzystując w tym celu dostępne programy obliczeniowe MES (technika FSI – Fluid Solid Interaction). Analizy przeprowadzono dla łożyska wzdłużnego, dla którego uzyskano również wyniki badań doświadczalnych na stanowisku SON Politechniki Gdańskiej. Porównano wybrane wyniki analiz obliczeniowych oraz badań doświadczalnych, przeprowadzając w ten sposób weryfikację modelu obliczeniowego.

EN

In this paper, some example results of calculations focused on the assessment of pivoted pad thrust bearing operation are presented. Results were obtained with the use of a calculation technique called FSI (Fluid Structure Interaction). This method utilises the automatic exchange of information between fluid (evaluated with CFD) and structural (evaluated with FEM) domains, which are necessary in bearing lubrication problem investigations. Analysis was carried out for a hydrodynamic thrust bearing, for which experimental data had been collected at Gdansk University of Technology SON test stand. Selected results of theoretical investigations were compared to results of measurements, and on this basis, proposed model accuracy was determined.

5

Ocena wybranych własności materiałowych polimerowej warstwy ślizgowej hydrodynamicznego łożyska wzdłużnego

Dąbrowski L., Rotta G., Wasilczuk M., Wodtke M.

Tribologia

|

2009

|

nr 5

35-44

PL

Materiały polimerowe stosowane są coraz częściej jako warstwy ślizgowe łożysk hydrodynamicznych. Dzieje się tak dlatego, że wykazują one szereg zalet w porównaniu ze zwyczajowo stosowanymi warstwami ślizgowymi ze stopów łożyskowych. Znajomość własności mechanicznych oraz cieplnych zastosowanego kompozytowego tworzywa jest istotna w prowadzeniu badań modelowych łożysk pokrytych materiałem polimerowym, a badania takie są planowane w ramach projektu badawczego prowadzonego przez autorów w Politechnice Gdańskiej. W referacie zaprezentowano metody pomiaru najważniejszych własności mechanicznych i cieplnych polimerowego pokrycia segmentowego łożyska wzdłużnego, do których zaliczyć należy moduł sprężystości wzdłużnej oraz współczynnik przewodności cieplnej materiału. Dodatkowym utrudnieniem planowanego zadania jest fakt, że próbka do badań dostępna będzie jedynie w formie wycinka z segmentu łożyskowego, z tego powodu nie jest możliwe zastosowanie ogólnie znanych metod wyznaczenia tych wielkości. Do oceny wymienionych własności materiałowych wykorzystano analizy obliczeniowe, za pomocą których odwzorowano planowane proste pomiary stanowiskowe próbki materiału z polimerowym pokryciem. Dokonano szacunkowej oceny spodziewanych wyników i przydatności proponowanych metod.

EN

Polymer materials are used more and more frequently for linings in hydrodynamic thrust bearings. The reason for that is that they exhibit many advantages in comparison with traditional bearings with babbitted pads. Relevant data on mechanical and thermal properties of composite materials used as coatings for hydrodynamic bearings seems essential for making successful theoretical investigations focused on predicting reliably their performance. In this paper, original experimental methods for the evaluation of the most important mechanical (modulus of elasticity) and thermal (heat conduction coefficient) properties of polymer lining of fluid film thrust bearings are proposed and discussed. Computer simulation of the tests is used to predict their results and to investigate feasibility of the methods. The difficulties of this research comes from the available shapes of the test pieces, which will be cut out from the bearing pad. Because of this, it will not be possible to use standard methods.

6

Wpływ odkształceń tarczy oporowej wału na właściwości hydrodynamicznego łożyska wzdłużnego

Wasilczuk M., Wodtke M.

Tribologia

|

2007

|

nr 1

225-234

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.

7

Polimerowe warstwy ślizgowe w konstrukcji hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych

Wasilczuk M.

Tribologia

|

2007

|

nr 1

211-223

PL

Zastosowanie polimerów jako warstw ślizgowych pozwala na znaczące podwyższenie obciążalności hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych. Znanych jest wiele zastosowań łożysk z polimerowymi warstwami ślizgowymi (głównie z PTFE i PEEK) głównie w turbinach wodnych w Rosji i Chinach, ale ostatnio obserwuje się rosnące zainteresowanie w innych krajach. Artykuł ten jest krótkim przeglądem specyficznych właściwości łożysk z polimerowymi warstwami ślizgowymi wynikających z cech tych materiałów. Omówiono znane sposoby łączenia warstwy ślizgowej z podłożem klocka, metoda opracowana w Rosji znacząco zwiększa podatność powierzchni segmentu. Wpływ tej podatności na kształt szczeliny smarowej został omówiony w pracy. Innym aspektem stosowania polimerowego pokrycia jest wyeliminowanie odkształceń termicznych klocków łożyskowych dzięki małemu przewodnictwu cieplnemu polimerów. W pracy opisano także wpływ napełniaczy stosowanych jako dodatki do czystych polimerów na intensywność zużycia i współczynnik tarcia powierzchni ślizgowej.

EN

Application of polymers as pad facing allows for a significant improvement in tilt pad thrust bearing performance under severe operating conditions. Many applications of PTFE lined thrust bearings are known, primarily in water turbines in Russia and China, but recently a lot of interest in this kind of pad facing is observed in other countries, as well. This paper is a short overview of the peculiarities in bearing performance caused by some specific properties of polymer composites. Known techniques for bonding polymers to steel backing are first discussed. The PTFE bonding method utilized in Russia results in an intentionally increased resilience of the bearing surface. The effect of compliant nature of polymer lining on oil film geometry is considered. Another important aspect of using polymer facing is the thermal insulation of the pad, minimizing its thermal distortions. Tribological (friction and wear) aspects of using polymer layers are also discussed.

8

Wpływ podatnego podparcia klocków łożyskowych na pracę hydrodynamicznego łożyska wzdłużnego turbiny wodnej

Dąbrowski L., Wasilczuk M.

Tribologia

|

2004

|

nr 5

69-77

PL

W pracy przedstawiono proces projektowania modernizacji łożyska wzdłużnego hydrogeneratora. Na podstawie eksploatacyjnych danych o zróżnicowaniu temperatury klocków łożyskowych, na drodze obliczeń elastotermo-hydrodynamicznych, zdiagnozowano konieczność wyrównania rozkładu obciążenia na obwodzie łożyska. Cel osiągnięto wprowadzając pod klockami sprężyny płytowe, skonstruowane w oparciu o obliczenia MES.

EN

It is typical in calculation methods of the thrust bearings to analyze one bearing pad and consider the whole bearing as a set of equally loaded pads. The truth is, however, that because of misalignment the axial load is not evenly distributed among the pads. A variety of systems have been invented in order to equalize pad loads. During modernization of 28 MW Kaplan turbines the authors analyzed the scope of necessary thrust bearings modifications. The analysis based on bearing operational data and thermo-elasto-hydrodynamic calculations showed that the load distribution among bearing pads was very poor. It was recommended to provide improved load distribution in the modified bearing. It was decided to use individual elastic support of each bearing pad. The plate spring was optimized with the use of Finite Elements Method in order to obtain high axial deformations, size to fit in the bearing housing and acceptable stresses. In the modernized bearing temperature difference between the pads is approximately 3°C, which demonstrates equalized load distribution.

9

Optymalny kształt szczeliny smarowej hydrodynamicznego łożyska wzdłużnego dla zróżnicowanych wymuszeń

Wasilczuk M.

Tribologia

|

2004

|

nr 1

149-162

PL

Kształt szczeliny smarowej w hydrodynamicznym łożysku wzdłużnym ma duży wpływ na jego właściwości, dlatego uzyskanie optymalnego kształtu szczeliny smarowej podczas pracy powinno przyczynić się do poprawy właściwości łożyska. Jednak studia literaturowe na temat metod projektowania i doboru hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych wykazały, że stosowane metody projektowania nie uwzględniają optymalizacji kształtu szczeliny jako metody polepszania właściwości łożyska. Ponadto spotykane w literaturze prace na temat optymalizacji ze względu na zastosowane w nich założenia nie uwzględniały zależności pożądanego kształtu szczeliny smarowej od warunków pracy łożyska (wymuszeń). Wykorzystując opracowaną metodykę optymalizacji kształtu szczeliny smarowej przeprowadzono teoretyczne badania wpływu wymuszeń na postać optymalnego kształtu szczeliny smarowej. Podczas optymalizacji zastosowano specjalną funkcję celu zapewniającą maksymalizację bezpieczeństwa pracy łożyska. Uzyskane wyniki optymalizacji przeprowadzonej dla różnych wymuszeń wykazały, że optymalne kształty szczeliny smarowej są bardzo zróżnicowane w zależności od wymuszeń działających na łożysko podczas pracy, co przekonuje do celowości wykorzystania optymalizacji kształtu szczeliny smarowej podczas projektowania łożyska.

EN

Oil gap profile exerts a great influence on the bearing properties therefore obtaining a film profile close to an optimum should improve bearing performance. Optimization of oil film profile was a classical task of the theory of hydrodynamic lubrication but due to complexity of calculations, isothermal models of oil film were used until recently. Now it is possible to utilize more realistic oil film models. Safe operation of a hydrodynamic bearing is limited by three limits: minimum film thickness limit, specific load limit and temperature limit. Limits of operation of hydrodynamic bearings may be used for setting optimisation objectives. Thus, optimisation objective function should combine at least two main criteria: maximisation of film thickness should be more important at lower speeds, while at higher speeds minimisation of temperature should be a principal objective. According to this a special objective function of two variables (minimum film thickness and maximum temperature) was devised. Technical literature enables one to determine limiting values of minimum film thickness and maximum temperature. Minimum film thickness nad maximum temperature were used as optimisation constraints and were also utilized in a goal function in such way that the optimisation goal was to cause that actual bearing film thickness and temperature were as far from limiting values as possible in order to make bearing operation as safe as possible. Film profile was described by 10 parameters which were altered in the course of optimisation procedure. For each set of parameters minimum film thickness and maximum temperature were calculated with the use of thermohydrodynamic model of the oil film. Calculated film thickness and temperature were used to calculate value of the goal function and then current value of the function was compared with its previous value and decisions on changes of parameters describing film profile were made within the optimisation procedure. Repetition of such steps was carried out until changes in the value of objective function became insignificant. Operating conditions for calculations were specified according to the load carrying capacity of typical industrial tilting pad thrust bearings on the basis the manufacturers' catalogues. Optimization was carried out for low, medium and high-speed conditions to observe the influence of operating conditions on the profile. Optimum film profiles obtained for different operating conditions vary in ratio of minumum to maximum film thickness, circumferential length, and shape type (convex, flat or concave). In the low-speed case bearing surface is of pocket shape in order to stop side leakage and increase minimum film thickness, whereas optimum profile for higher speeds becomes flat or even slightly convex. Such a result for higher speed seems to reflect increasing importance of maximum temperature factor in the objective function. Despite of such differences in optimum shape of the oil gap it is a common practise to use the same bearings for a variety of operating conditions, which means that in an industrial bearing the real oil film gap profile is far from optimum. Such differences are an important reason for utilization of optimisation results in design of the bearings which should improve their performance. The development of CAD/CAM systems seems to make it economically feasible that in near future bearings are individually designed and manufactured.

10

Interwencyjna praca hydrostatycznego smarowania w łożysku wzdłużnym hydrozespołu

Dąbrowski L., Wasilczuk M.

Tribologia

|

2004

|

nr 5

59-67

PL

W pracy przedstawiono eksploatacyjne badania hydrostatycznego wspomagania hydrodynamicznej pracy wielkogabarytowego łożyska wzdłużnego hydrogeneratora. Stosując specjalnie opomiarowany klocek łożyskowy wykazano obniżanie się temperatury powierzchni ślizgowej o 15--20°C bez żadnych negatywnych skutków. W wyniku badań planowana jest interwencyjna praca hydrostatycznego wspomagania w okresach niewystarczającej wydajności układu chłodzącego łożysko.

EN

A special instrumented pad was installed in a hydrodynamic thrust bearing of 125 MW pump turbine. It was intended to assess bearing present state in order to provide data necessary in bearing research and development attempts. The pump-turbine with an instrumented bearing was tested at various operating conditions including steady state and transient conditions. The tests at transient conditions with the hydrostatic lifting system on showed its good influence on the bearing temperature and the film thickness. Cases of large thrust bearings operating in full time hydrostatic mode are known from the literature, therefore it was decided to carry out tests in hydrostatic mode at typical regimes of operation. The results showed a substantial decrease in bearing temperature up to 15-20°C. The results encourage the machine operators to consider introduction of hydrostatic auxiliary operation as the means to decrease bearing temperatures in the most critical regimes. However, as the time of the system operation will be increased, the present design of the hydraulic system, as well as the procedures of its operation, have to be analysed and possibly the system has to be redesigned in order to increase its durability and reliability.

11

Układy chłodzenia oleju smarującego łożyska wzdłużne turbin wodnych

Dąbrowski L., Wasilczuk M., Lewandowski S.

Tribologia

|

2002

|

nr 1

201-213

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.

12

Stosowanie warstwy ślizgowej z polimerów w hydrodynamicznych łożyskach wzdłużnych hydrogeneratorów - stan techniki

Dąbrowski L., Wasilczuk M., Gołębiewski G.

Tribologia

|

2002

|

nr 1

171-183

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.

13

Obliczeniowa weryfikacja pewności ruchowej hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych na przykładzie elektrowni szczytowo-pompowej Dychów

Dąbrowski L., Wasilczuk M.

Tribologia

|

2002

|

nr 1

157-169

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.

14

Badania eksploatacyjne łożyska wzdłużnego pompoturbiny - analiza wpływu czasu pracy pompy hydrostatycznego smarowania na warunki pracy łożysk

Dąbrowski L., Wasilczuk M., Lewandowski S.

Tribologia

|

2002

|

nr 1

185-199

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.

15

Problemy konstrukcyjne łożysk wzdłużnych hydrozespołów odwracalnych.

Dąbrowski L., Kliś J., Wasilczuk M.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

1999

|

Vol. 34, nr 1

9-19

PL

Pompoturbiny w elektrowniach szczytowo-pompowych są bardzo wymagającym obszarem zastosowań hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych z wahliwymi klockami. W pracy na przykładzie maszyn EW Porąbka - Żar omówiono podstawowe problemy konstrukcji takich łożysk, którymi są - konieczność optymalizacji odkształceń segmentów, niekorzystna z punktu widzenia pracy hydrodynamicznej konieczności pracy w dwóch kierunkach obrotów oraz konieczności stosowania smarowania hydrostatycznego podczas rozruchu i wybiegu maszyn. W związku z planowaną modernizacją łożysk podjęto analizę możliwości modernizacji łożysk wzdłużnych, której celem byłaby radykalna poprawa ich pewności ruchowej i możliwość eksploatacji maszyn także w stanach pracy obecnie uznanych za niedopuszczalne.

EN

Pump-turbines in pumped storage power plants are a demanding application of tilting-pad hydrodynamic thrust bearings. Main difficulties result from the need to carry large axial loads. Exceptional values of the loads are the result of both size of the machines and high hydraulic loads caused by high heads of the turbines. Because of the size effect in thrust bearings large diameters of the bearings cause excessive deformations of the pads. That is why design of the bearings should comprise a mechanism of minimizing excessive distortions. The need of bi-directional operation requires application of centrally pivoted pads, which are inferior to offset pivoted ones. In pumped storage power plants starts and stops are much more frequent than in river power plants. Frequent starts and stops under heavy load make it necessary to utilize hydrostatic jacking systems to operate during starting and coasting. Thrust bearings of 125 MW pump-turbines of Porąbka-Żar power plant are a good example of how difficult it is to meet requirements of reliable operation under such adverse conditions. During early years of operation various serious failures of the bearings occurred. Recently, due to very careful maintenance and some minor modifications to bearing assembly and starting procedures failures ceased to happen but still because of excessive bearing temperature in some conditions the range of machine operation had to be limited. Because of this fact modernization of the bearings is being planned aimed at increasing bearings reliability and load carrying capacity so that the operation of the machine in increased range of operating parameters is posible.

16

Hydrodynamiczne łożysko wzdłużne z podatną płytą ślizgową - dotychczasowe badania i perspektywy rozwoju.

Dąbrowski L., Olszewski O., Wasilczuk M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej. Mechanika

|

1998

|

Nr 77(559)

25-34

PL

W pracy, na tle typowych konstrukcji hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych, przedstawiono genezę, zasadę działania i konstrukcję łożyska wzdłużnego z podatną płytą ślizgową, opracowanego w Katedrze Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. Omówiono również wyniki dotychczasowych badań i prac wdrożeniowych. Przedstawione zalety nowej konstrukcji oraz wyniki obliczeń wskazują na dalsze, znaczące możliwości rozwoju konstrukcji łożyska oraz na perspektywy nowych zastosowań.