Ростов-на-Дону, Ростовская область, Россия
Ростов-на-Дону, Ростовская область, Россия
ББК 344 Общее машиностроение. Машиноведение
Результаты данной работы позволяют улучшить понимание механизмов движения вязкого смазочного материала в радиальных подшипниках скольжения с полимерным покрытием и канавкой на поверхности вала. Исследования показали, что наличие канавки на поверхности вала влияет на распределение давления и вязкости смазочного материала, что, в свою очередь, отражается на триботехнических параметрах подшипника. Введение канавок может способствовать улучшению смазочных характеристик подшипника при более эффективном распределении смазочного материала по рабочему зазору. Методы исследования: для описания движения смазочного материала была применена модель, включающая уравнение неразрывности и учитывающая изменение вязкости от давления. Проведённые расчёты и эксперименты подтвердили адекватность предложенной модели, что свидетельствует о возможности её практического применения для инженерного анализа и проектирования. Полученные данные показали, что наличие канавки благоприятно сказывается на увеличение несущей способности подшипника, уменьшении коэффициента трения и снижении износа контактных поверхностей. Новизна работы: Данная методика включает в себя комплексный подход к моделированию взаимодействия поверхностей, учитывающий, как геометрические особенности канавки, так и свойства применяемых полимерных покрытий. Важным аспектом новизны работы является не только разработка математической модели, но и её валидация на основе экспериментальных данных. Выводы: Анализ износостойкости подтвердил, что комбинация фторопластсодержащего покрытия и канавки на поверхности вала позволяет создать более равномерное распределение нагрузок. Это предотвращает локальные перегрузки и избыточное нагревание, часто приводящие к раннему отказу подшипников. Наличие канавки шириной 4 мм на поверхности вала также способствует улучшенной циркуляции смазочного материала.
подшипник, оценка, износостойкость, покрытие, канавка, гидродинамический режим, верификация
1. Хасьянова Д.У., Мукутадзе М.А. Повышение износостойкости радиального подшипника скольжения, смазываемого микрополярными смазочными материалами и расплавами металлического покрытия. Проблемы машиностроения и надежности машин. 2022; 4; 46-53. DOIhttps://doi.org/10.31857/S0235711922040101.
2. Polyakov R., Savin L. The method of long-life calculation for a friction couple «rotor – hybrid bearing». Proceedings of the 7th International Conference on Coupled Problems in Science and Engineering, COUPLED PROBLEMS 2017, Rhodes Island. 2017; 433-440.
3. Поляков Р.Н., Савин Л.А., Внуков А.В. Математическая модель бесконтактного пальчикового уплотнения с активным управлением зазором. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2018; 1(327); 66-71.
4. Негматов С.С., Абед Н.С., Саидахмедов Р.Х. [и др.]. Исследование вязкоупругих и адгезионно-прочностных свойств и разработка эффективных вибропоглощающих композиционных полимерных материалов и покрытий машиностроительного назначения. Пластические массы. 2020;(7-8):32-36. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-7-8-32-36.
5. Polyakov R. Majorov S., Kudryavcev I., Krupenin N.. Predictive analysis of rotor machines fluid-film bearings operability. Vibroengineering procedia. 2020; 30; 61-67. DOIhttps://doi.org/10.21595/vp.2020.21379
6. Kornaeva E. P. [et al.]. Application of artificial neural networks to diagnostics of fluid-film bearing lubrication. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;734; 012154. DOIhttps://doi.org/10.1088/1757-899X/734/1/012154.
7. Shutin D.V., Polyakov R.N. Active hybrid bearings as mean for improving stability and diagnostics of heavy rotors of power generating machinery. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 862, No. 032098. DOI 10/1088/1757-899X/862/3/032098.
8. Zinoviev V. E., Kharlamov P. V., Zinoviev N. V., Kornienko R. A.. Analysis of factors affecting the strength of fixed bonds assembled using metal-polymer compositions. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering . 2020. – P. 012009. – DOIhttps://doi.org/10.1088/1757-899X/900/1/012009. – EDN TLACUN.
9. Харламов П.В. Мониторинг изменений упруго-диссипативных характеристик для решения задач по исследованию трибологических процессов в системе «железнодорожный путь – подвижной состав». Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2021; 1; 122-129.
10. Харламов П.В. Применение физико-химического подхода для изучения механизма образования вторичных структур фрикционного переноса на поверхности контртела . Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2021; 3; 37-45.
11. Харламов П.В. Исследование образования вторичных структур фрикционного переноса на поверхности стальных образцов при реализации технологии металлоплакирования. Сборка в машиностроении, приборостроении. 2021; 12; 556-560.
12. Шаповалов В. В., Щербак П. Н., Богданов В. М. [и др.]. Повышение эффективности фрикционной системы "колесо - рельс". Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. 2019; 78(3); 177-182.
13. Shapovalov V.V. Improving the efficiency of the path – rolling stock system based on the implementation of anisotropicfrictional bonds. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 900 (1), no. 012011. DOIhttps://doi.org/10.1088/1757-899X/900/1/012011.
14. Шаповалов В. В., Мигаль Ю. Ф., Озябкин А. Л. [и др.]. Металлоплакирование рабочих поверхностей трения пары “колесо-рельс”. Трение и износ. 2020; 41(4); 464-474. DOIhttps://doi.org/10.3103/S1068366620040121.
15. Kolesnikov I.V., Mukutadze A.M., Avilov V.V. Ways of Increasing Wear Resistance and Damping Properties of Radial Bearings with Forced Lubricant supply. Proceedings of the 4th International Conference on Industrial Engineering, Lecture Notes in Mechanical Engineering (ICIE 2018). 2018; 1049-1062.
16. Ахвердиев К. С., Мукутадзе А. М., Задорожная Н. С. [и др.]. Демпфер с пористым элементом для подшипниковых опор. Трение и износ. – 2016; 37(4); 502-509.
17. Ахвердиев К. С., Задорожная Н. С., Мукутадзе А. М. [и др.]. Расчетная модель составного цилиндрического подшипника, работающего в устойчивом режиме, при неполном заполнении смазочным материалом зазора. Проблемы машиностроения и надежности машин. 2016; 3; 64-69.
18. Khasyanova D. U., Mukutadze M. A., Mukutadze A. M. [et al.]. Mathematical Model for a Lubricant in a Sliding Bearing with a Fusible Coating in Terms of Viscosity Depending on Pressure under an Incomplete Filling of the Working Gap . Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2021; 50(5); 405-411. – DOIhttps://doi.org/10.3103/S1052618821050083
19. Mukutadze M.A., Lagunova E.O. Mathematical model of a lubricant in a bearing with a fusible coating on the pilot and irregular slider profile. Proceedings of the 7th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2021). 2022; 834-840.
