Oil film pressure and temperature distribution of tilting 5-pad journal bearing

• Autorzy: Strzelecki, S.

Warianty tytułu

PL

Rozkład ciśnienia i temperatury filmu smarowego 5-powierzchniowego wahliwego łożyska ślizgowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Radial, tilting-pad journal bearings are applied in high speed rotating machines operating at stable small and mean loads and the peripheral speeds of journal reaching 150 m/s. These bearings applied in the steam and gas turbines, turbo compressors and turbine gearboxes assure the stable operation of rotating elements. Solution of geometry of lubricating gap as well as the equations of thermo-hydrodynamic theory of lubrication allows to receive the oil film pressure and temperature distributions which are the grounds for calculation of static and dynamic characteristics of bearings. The paper introduces an effect of pad geometry on the operation of the 5-lobe tilting-pad journal bearing operating in the conditions of adiabatic oil film. Reynolds, energy, viscosity, and geometry equations were numerically solved under typical assumptions of thermo-hydrodynamic theory of lubrication. Aligned orientation of bearing and journal axis without deflections of pads and static equilibrium position of journal was assumed.

PL

Poprzeczne łożyska ślizgowe z segmentami wahliwymi stosowane są w maszynach wirnikowych wysokoobrotowych [L. 1-5] pracujących przy ustalonym małym lub średnim obciążeniu oraz dużych prędkościach obwodowych czopa dochodzących do 150 m/s. Łożyska ślizgowe wielopowierzchniowe z segmentami stałymi są łożyskami zamkniętymi na obwodzie przy czym wzrost luzu względnego powoduje w szczelinie smarowej częściowe lub pełne przejście z przepływu laminarnego do turbulentnego [L. 6-11]. Zjawisku temu towarzyszy wzrost oporów ruchu i niestateczna praca czopa. Łożyska z segmentami wahliwymi nie są łożyskami w pełni zamkniętymi na swoim obwodzie. Przestrzeń znajdująca się pomiędzy poszczególnymi segmentami wahliwymi wywiera wpływ na charakter pracy łożyska w tym na rozkłady ciśnienia i temperatury filmu smarowego. Powierzchnie robocze wahliwych segmentów są zasadniczo powierzchniami cylindrycznymi z punktem podparcia przesuniętym w kierunku obrotu czopa i znajdującym się poza środkiem segmentu [L. l, 5]. W referacie przedstawiono wyniki obliczeń rozkładów ciśnienia i temperatury 5-powierzchniowego łożyska wahliwego łożyska ślizgowego. Obliczenia numeryczne przeprowadzono przy założeniu adiabatycznego filmu smarowego, równoległego położenia osi czopa i panewki, statycznego położenia równowagi czopa.

Słowa kluczowe

PL

smarowanie hydrodynamiczne; łożyska z segmentami wahliwymi

EN

hydrodynamic lubrication; tilted-pad journal bearings

• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2002
• Tom: nr 2
• Strony: 717-728
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Strzelecki, S.

• Institute of Machine Design, Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź,

Bibliografia

• 1. Klumpp R.: Ein Beitrag zur Theorie von Kippsegmentlagern. Dissertation, Technische Universitat Karlsruhe (1975).
• 2. Jones G.J., Martin F.A.: Geometry Effects in Tilting-Pad Journal Bearings. ASLE Transactions, Vol. 22. No. 3. (1979).
• 3. Fillon, M., Bligoud, J.C. and Frene.: Experimental Study of Tilting-Pad Journal Bearings - Comparison with Theoretical and Thermoelastohydrodynamic Results. ASME Journal of Tribology. Vol. 114. No. 3. (1992), 579-588.
• 4. Strzelecki S.: The load capacity of 3-lobe tilted-pad journal bearing. Proc. of Symposium of Machinę Design. Vol. 2., 13-17.09.1999, Zielona Góra. (1999), 367-372.
• 5. Strzelecki S.: Load capacity of 5-lobe tilted-pad journal bearing. Proc. of 2000 AIMETA International Tribology Conference, L'Aquilla, Italy.(2000), 520-527.
• 6. Strzelecki S.: Power loss of 5-lobe tilted pad journal bearing. Proc of 7th International Conference on Tribology. 4-5 Sept. Budapest, (2000), 343-346.
• 7. Strzelecki S, Litwicki W.: Design and Calculation of Tilting-Pad Journal Bearings. Proc. of Vth Scientific-Technical Conference on Power Plants. Exploitation-Modernisation-Overhauls. Bełchatów, 27-29 September 2001. Poland. (2001), 441-450.
• 8. Strzelecki S., Spałek J.: Thermal Effects in Tilted-Pad Journal Bearings of High Speed Gearbox. Synopses of 2nd World Tribology Congress, 6-7th September 2001. Vienna, Austria. (2001), 410.
• 9. Strzelecki S.:Effect of Pad geometry on the Operation of 5-Lobe Tilted pad Journal Bearing. Synopses of 2nd World Tribology Congress, 6-7th September 2001. Vienna, Austria. (2001), 441.
• 10. Strzelecki S., Kuśmłerz L.: Deflections of Pads in the Tilted-Pad Journal Bearing. Synopses of 2nd World Tribology Congress, 6-7th September 2001. Vienna, Austria . (2001), 438.
• 11. Strzelecki S.: An Effect of Pad Support Position on the Dynamic Characteristics of Tilted 4-Pads Journal Bearing. ISCORMA-1. Proceedings from the 1st International Symposium on Stability Control of Rotating Machinery, 20-24th August 2001, South Lake Tahoe, California, USA.Paper 3008.(2001).