Основы комплексного решения проблемы усовершенствования подшипников скольжения турбомашин

• Автор: Воронцов, Петр Андреевич
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 305 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Состояние проблемы и постановка задач исследования
1.1. Условия работы и причины выхода из строя подшипниковых узлов центробежных компрессорных машин нефте-газоперерабатывающих заводов
1.2. Антифрикционные материалы и эффективность их применения в гидродинамических опорах скольжения
1.3. Современное состояние теории и расчета гидродинамических подшипников скольжения
1.4 Основные задачи, рассматриваемые в работе
2. Математическая модель течения двухслойной вязкой смазочной композиции в металлополимерном подшипнике с учетом теплообмена и неоднородности его рабочей поверхности
2.1. Постановка задачи
2.2. Основные уравнения и граничные условия
2.3. Автомодельное решение гидродинамической задачи
2.4. Определение воздействия смазки на шип
2.5. Решение тепловой задачи
2.6. Результаты численного анализа
3. Математическая модель течения вязкой и вязкопластичной
смазочной композиции в металлополимерном подшипнике с учетом теплообмена и неоднородности его рабочей
поверхности
3.1. Постановка задачи
3.2. Основные уравнения и граничные условия
3.3. Автомодельное решение гидродинамической задачи
3.4. Решение системы уравнений матричным способом
3.5. Определение воздействия смазки на шип

3.6. Решение тепловой задачи
3.7. Результаты численного анализа
4. Гидродинамический и тепловой расчет металлополимерного подшипника с использованием новых моделей течений двухслойных смазочных композиций и с учетом микрогеометрии
и деформации упругого полимерного слоя
4.1. Постановка задачи. Основные уравнения и граничные условия
4.2. Автомодельное решение задачи
4.3. Решение тепловой задачи
4.4. Воздействие смазки на шип
4.5. Результаты численного анализа
5. Экспериментальная оценка основных теоретических результатов
5.1. Особенности строения рабочего слоя металлофторопластового материала
5.1.1. Метод изучения структуры рабочего слоя
5.1.2. Характер распределения и соотношение структурных составляющих в рабочем слое
5.2. Исследование микрогеометрии рабочей поверхности металлофторопластового материала
5.2.1. Методы и технические средства для оценки профиля поверхности
5.2.2. Определение основных характеристик микрогеометрии полимерной поверхности металлофторопласта
5.3. Измерение параметров слоя гидродинамической смазки в металлофторопластовых подшипниках
5.3.1. Установка и методика испытаний подшипников
5.3.2. Анализ результатов испытаний
6. Промышленные испытания металлофторопластовых подшипников турбомашин на эксплуатационную надежность и долговечность 14$

6.1. Конструктивные особенности подшипниковых узлов с применением металлофторопластовых элементов
6.1.1. Опорные подшипники
6.1.2. Упорные подшипники
6.2. Разработка метода изготовления металлофторопластовых элементов для опорных и упорных подшипников
6.3. Оценка работоспособности металлофторопластовых
подшипников в диапазоне повышенных скоростей скольжения (60- 120 м/с)
6.3.1. Обоснование объема испытаний, методика и обработка результатов исследований
6.3.2. Установка и методика стендовых испытаний
6.3.3. Анализ полученных результатов испытаний
6.4. Методика промышленных испытаний подшипников
6.5. Результаты промышленных испытаний
6.5.1. Подшипниковые узлы газоперекачивающих
турбокомпрессоров BCL-354 и MCL-1008
6.5.2. Подшипниковые узлы воздушных нагнетателей

6.5.3. Подшипниковые узлы пропановых холодильных машин АТКП-435-1600
6.5.4. Подшипниковые узлы паровой турбины фирмы "Сименс" мощностью 34 МВт
6.5.5. Экономическая эффективность применения металлофторпластового материала
7. Выводы и рекомендации
Литература.

ней пористым слоем толщиной 0,8-1,5 мм из промышленного гранулированного серебряного порошка марки ПС-1 Г. Пористый слой пропитывается композицией из 75-80% фторопласта 4ДВ и 20-25% дисульфида молибдена. Такой материал пригоден для длительной работы в торцевых уплотнениях высокооборотных машин (скорость скольжения до 90 м/с при удельной нагрузке до 0,03 МПа) в широких температурных пределах (от -200° до 280° С).
Повышение износостойкости металлического каркаса ленточного материала производится путем изменения его основы введением металлических включений. Например, в основу бронзового каркаса БрО-Ю вводились материалы, содержащие никель, кобальт, хром, ультрадисперсный конденсат (60% алмаза, 10% графита, 30% углерода). При этом установлено, что максимальной износостойкостью обладает каркас с 30% металлических включений и с 1,0% ультрадисперсного конденсата /108/.
Изменение конструкции рабочего слоя ленточных материалов заключается в замене его пористого металлического каркаса на волокна металлов, волокна термостойких полимеров либо изделий из них /109/. Материалы с многослойной волокнистой структурой, состоящей из различного сочетания полимерных и металлических нитей, заключенных в металлическую матрицу - "Афтал", "Меткан" и "Фамис" разработаны в Воронежском политехническом институте /110/. В зависимости от назначения и условий эксплуатации эти материалы выпускаются в виде листов и могут использоваться для изготовления самостоятельных деталей методом штамповки или могут быть нанесены в виде покрытия толщиной 0,5-0,8 мм на металлические и неметаллические поверхности различной формы. Такие самосмазывающиеся материалы предназначены для изготовления подшипников скольжения, работающих при больших удельных нагрузках (200-400 МПа) и малой скорости скольжения (до 1 м/с).
На принципе увеличения сопротивления материала деформированию в направлении действия сил трения основано формирование рабочего слоя с использованием антифрикционной металлической оплетки, охватывающей стальную ленту, и нанесением на сформированную таким образом подложку с