сотрудник
Луганск, Россия
сотрудник
Луганск, Россия
ББК 344 Общее машиностроение. Машиноведение
Цель исследования: разработка обобщённого алгоритма исследования средствами машиностроительных САПР динамических процессов при функционировании шпинделей и другого оборудования на газостатических подшипниках. Решаются задачи анализа динамических процессов при функционировании оборудования, выбора программного обеспечения для исследования жёсткости и несущей способности, а затем колебаний неуравновешенного ротора на газостатических подшипниках, выполнения компьютерных вычислительных экспериментов (ВКЭ) в соответствии с разработанной методикой, представление результатов в графическом виде и их анализ. Метод исследования: вычислительные компьютерные эксперименты в САЕ-программах машиностроительных САПР. Новизна работы заключается в разработанном обобщенном алгоритме исследования динамических процессов посредством проведения вычислительных компьютерных экспериментов на основе трёхмерной расчётной модели, в полученных функциональных зависимостях для давления газовой смазки и амплитуд поперечных колебаний от различных параметров и условий. Приведены результаты исследований распределения давления воздушной смазки в конических газостатических подшипниках высокоскоростного шпинделя при варьировании внешней нагрузки, а также амплитуды поперечных колебаний неуравновешенного ротора при разгоне и прохождении трёх критических частот вращения, при которых возникает явление резонанса. Выводы: разработанный алгоритм вычислительных компьютерных экспериментов на основе трёхмерной расчётной модели позволяет средствами машиностроительных САПР достаточно точно исследовать динамические процессы, возникающие при функционировании шпинделей; представленный алгоритм является универсальным, поэтому может быть применён для исследования физических процессов при функционировании оборудования различного назначения; применение данного алгоритма позволяет получать результаты, необходимые для создания новых технических объектов без проведения многочисленных натурных испытаний, что значительно сокращает время и стоимость научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
эксперимент, процессы, оборудование, подшипники, колебания, смазка, САПР
1. Брешев, В. Е. Развитие теории и методов проектирования приводов бесконтактного типа с комбинированным и пассивным обеспечением устойчивости: монография / В. Е. Брешев. Луганск: Изд-во ЛГУ им. В. Даля, 2016. 208 с.
2. Brian Rowe, W. Hydrostatic, Aerostatic, and Hybrid Bearing Design / W. Brian Rowe. Oxford, 2012. 334 р.
3. Wiley, J. Air Bearings. Theory, Design and Applications / J. Wiley. – Farid Al-Bender KU Leuven, Department of Mechanical Engineering Leuven Belgium, 2021. 595 р.
4. Космынин, А. В. Газовые подшипники высокоскоростных турбоприводов металлообрабатывающего оборудования / А. В. Космынин, В.С. Виноградов. Владивосток: Дальнаука, 2002. 327 с.
5. Космынин, А. В. Подшипники на газовой смазке высокоскоростных роторов [Электронный ресурс]: научная электронная библиотека / А. В. Космынин, [и др.]. // Современные наукоёмкие технологии, 2009. №1. – URL: http://www.rae.ru/snt/?section=article_index (дата обращения: 08.10.2024).
6. Пинегин, С. В. Прецизионные опоры качения и опоры с газовой смазкой: справочник / С. В. Пинегин, А. В. Орлов, Ю. Б. Табачников. М.: Машиностроение, 1984. 216 с. (Основы проектирования машин).
7. Брешев, В.Е. Теория механизмов и машин. Анализ и синтез механизмов: учебное пособие / В.Е Брешев. Луганск: Изд-во ЛГУ им. В. Даля, 2024. 368c.
8. SolidWorks 2007/2008. Компьютерное моделирование в инженерной практике /А. А. Алямовский [и др.]. СПб: БХВ-Петербург, 2008. 1040 с. – (Мастер).
9. Брешев, В.Е. Вычислительные компьютерные эксперименты по исследованию характеристик газостатического подпятника шпинделя шлифовального станка / В.Е. Брешев, Ю.С. Долженко // Вестник ЛГУ им. В. Даля. 2024. №2(80). С. 28-34.
10. Modeling and analysis of a high-speed spindle with hybrid bearings considering the influence of bearing parameters. / J. Yang [et al] // Mechanical Systems and Signal Processing. 2009. №130. Р. 262-279.
11. Брешев, В. Е. Вычислительные эксперименты по исследованию динамической устойчивости высокоскоростного шпинделя на газостатических подшипниках / В.Е. Брешев, Ю.С. Долженко // Прогрессивные технологи и системы машиностроения: Сб. науч. тр. XXXI МНТК Машиностроение и техносфера XXI века, г. Севастополь, 16-22 сентября 2024 г. Донецк: Изд-во ДонНТУ, 2024. Вып. 2(85). С. 31-40.
12. Алфутов, Н. А. Устойчивость движения и равновесия: учебник для студентов вузов / Н. А. Алфутов, К. С. Колесников; под ред. К. С. Колесникова. 2-е изд. М.: МГТУ, 2003. Т.3. 256 с. – (Механика в техническом университете в 8 т.).
