Владимир Владимирович Василенко, начальник учебной части, преподаватель, заместитель начальника центра
кафедра «Железнодорожные войска»
Военный учебный центр
344038
пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, д. 2
Ростов-на-Дону
Vladimir V. Vasilenko
2, Rostovskogo Strelkovogo Polka Narodnogo Opolcheniya Sq.
Rostov-on-Don
Виктория Игоревна Кирищиева, аспирант
кафедра «Высшая математика»
344038
пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, д. 2
Ростов-на-Дону
Victoria I. Kirishchieva
2, Rostovskogo Strelkovogo Polka Narodnogo Opolcheniya Sq.
Rostov-on-Don
Мурман Александрович Мукутадзе, заведующий кафедрой, доктор технических наук, профессор
кафедра «Высшая математика»
344038
пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, д. 2
Ростов-на-Дону
ScopusID
Murman A. Mukutadze
2, Rostovskogo Strelkovogo Polka Narodnogo Opolcheniya Sq.
Rostov-on-Don
Валентина Евгеньевна Шведова, аспирант
кафедра «Высшая математика»
344038
пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, д. 2
Ростов-на-Дону
Valentina E. Shvedova
2, Rostovskogo Strelkovogo Polka Narodnogo Opolcheniya Sq.
Rostov-on-Don
Introduction. In modern heavy-loaded friction units, metallopolymer coated bearings operating in the boundary friction mode are widely used. Their successful application is provided by the viscoelastic deformation of these coatings under load. To pass from boundary friction to liquid friction, it is required to create a bearing hydrodynamic wedge. Currently, the use of journal bearings with polymer-coated grooved support ring is hindered by the lack of a methodology for their calculation. This work analyzes a model of movement of a micropolar lubricant in the operating clearance of a journalbearing with a nonstandard support profile having a PTFE composite coating with a groove on the bearing surface.
The study aims at establishing the dependence of the stable hydrodynamic regime on the width of the groove on the surface of the bearing profile. Materials and Methods. Tribological tests of journal bearings with a nonstandard bearing profile having a polymer coating with a groove on the surface were carried out on samples in the form of partial bushes (blocks). Using the equation of movement of a lubricant with micropolar rheological properties, as well as the continuity equation, new mathematical models were obtained that took into account the width of the groove, polymer coating, and nonstandard bearing profile. Results. A significant expansion of the applicability of design models of journal bearings with structural changes has been achieved. Polymer-coated bearings with a groove provided a hydrodynamic lubrication mode. The results obtained allowed us to evaluate the operational characteristics of the bearing: hydrodynamic pressure value, load capacity, and coefficient of friction. Discussion and Conclusions. The design of polymer coated journal bearing and a groove 3 mm wide on the surface of the liner provided a stable ascent of the shaft on the hydrodynamic wedge, which was validated experimentally. The experiments were carried out for journal bearings with a diameter of 40 mm with a groove 1–8 mm wide, at a sliding speed of 0.3–3 m/s and a load of 4.8–24 MPa.
Введение. В современных тяжелонагруженных узлах трения широко применяются металлополимерные подшипники с антифрикционными покрытиями, работающими в режиме граничного трения. Их успешное применение обеспечивается вязкоупругой деформацией этих покрытий под нагрузкой. Для перехода от граничного трения к жидкостному необходимо создать несущий гидродинамический клин. В настоящее время применение подшипников скольжения c полимерным покрытием опорного кольца, имеющего канавку, сдерживается отсутствием методики их расчета. Настоящая работа посвящена анализу модели движения микрополярного смазочного материала в рабочем зазоре радиального подшипника скольжения с нестандартным опорным профилем, имеющим на опорной поверхности фторопластсодержащее композиционное полимерное покрытие с канавкой.
Цель исследования — установить зависимость устойчивого гидродинамического режима от ширины канавки на поверхности опорного профиля. Материалы и методы. Трибологические испытания радиальных подшипников с нестандартным опорным профилем, имеющим на поверхности полимерное покрытие с канавкой, выполнялись на образцах в виде частичных вкладышей (колодок). С помощью уравнения движения смазочного материала, обладающего микрополярными реологическими свойствами, а также уравнения неразрывности получены новые математические модели, учитывающие ширину канавки, полимерное покрытие и нестандартный опорный профиль. Результаты исследования. Достигнуто существенное расширение возможностей применения на практике расчетных моделей радиальных подшипников скольжения с конструктивными изменениями. Подшипники с полимерным покрытием с канавкой обеспечивают гидродинамический режим смазывания. Полученные результаты позволяют провести оценку эксплуатационных характеристик подшипника: величины гидродинамического давления, нагрузочной способности и коэффициента трения. Обсуждение и заключения. Конструкция радиального подшипника с полимерным покрытием и канавкой шириной 3 мм на поверхности втулки обеспечила стабильное всплытие вала на гидродинамическом клине, что подтверждается экспериментальными исследованиями. Эксперименты проводились для подшипников скольжения диаметром 40 мм с канавкой шириной 1–8 мм, при скорости скольжения 0,3–3 м/с и нагрузке 4,8–24 МПа.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.