Виявлення впливу конструктивних параметрів гідростатичного підшипника авіаційного паливного насосу на його статичні характеристики
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.289426Ключові слова:
гідростатичний підшипник, шестерний насос, несуча здатність, баланс витрат, температурний режимАнотація
Об'єктом дослідження є гідростатичні процеси в опорах ковзання паливних авіаційних насосів шестерного типу.
Вирішувалась проблема впливу конструктивних параметрів підшипника паливного насоса на його статичні характеристики. В якості статичних характеристик розглядалися несуча здатність, витрата мастильного матеріалу і температурний режим роботи. В основі визначення цих характеристик лежала функція розподілу тиску у шарі робочої рідини. Було прийнято варіант з двома несучими камерами, розташованими на робочій поверхні гідростатичного підшипника. Досліджувалися три варіанти окружного розташування камер щодо лінії дії зовнішнього навантаження. Наведена кількісна оцінка впливу підвищення температури робочої рідини на витрату мастильного матеріалу та несучу здатність підшипника.
Встановлено, що зі збільшенням кута положення камер щодо лінії дії зовнішнього навантаження витрата робочої рідини в підшипнику зростає, а його несуча здатність зменшується. При зазорі в підшипнику 0,0225 мм зі збільшенням кута положення камер з 30° до 40° витрати робочої рідини через підшипник зростає приблизно в 1,64 рази. При збільшенні зазору до 0,0425 мм та зміні кута положення камер з 30° до 40° витрата робочої рідини зростає приблизно в 1,2 рази. Несуча здатність підшипника зі збільшенням кута положення камер з 30° до 40° зменшується при зазорі 0,0225 мм приблизно в 1,6 рази, а при зазорі 0,0425 мм приблизно в 1,93 рази.
Збільшення температури робочої рідини призводить до зниження несучої здатності підшипника на 2,5 % та збільшення витрати робочої рідини в підшипнику на 4,6 %.
Отримані результати дозволяють раціональніше проектувати гідростатичні підшипники для паливних шестеренчастих насосів
Посилання
- Huang, B., Yun, Y., Pu, K., Zhao, B., Wu, K. (2023). Lubrication performance analysis of Lead-Bismuth Internal-Feedback bearings in the nuclear main pump system. Annals of Nuclear Energy, 192, 109936. doi: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2023.109936
- Tacconi, J., Shahpar, S., King, A., Olufeagba, J. P., Khan, R., Sant, I., Yates, M. (2021). Elasto-Hydrodynamic Model of Hybrid Journal Bearings for Aero-Engine Gear Fuel Pump Applications. Journal of Tribology, 144 (3). doi: https://doi.org/10.1115/1.4052479
- Gu, Y., Wang, D., Cheng, L., Schimpf, A., Böhle, M. (2023). A Novel Method to Achieve Fast Multi-Objective Optimization of Hydrostatic Porous Journal Bearings Used in Hydraulic Turbomachine. Journal of Fluids Engineering, 145 (5). doi: https://doi.org/10.1115/1.4057003
- Zhang, J., Shen, Y., Gan, M., Su, Q., Lyu, F., Xu, B., Chen, Y. (2022). Multi-objective optimization of surface texture for the slipper/swash plate interface in EHA pumps. Frontiers of Mechanical Engineering, 17 (4). doi: https://doi.org/10.1007/s11465-022-0704-4
- Shutin, D., Kazakov, Y. (2023). Theoretical and Numerical Investigation of Reduction of Viscous Friction in Circular and Non-Circular Journal Bearings Using Active Lubrication. Lubricants, 11 (5), 218. doi: https://doi.org/10.3390/lubricants11050218
- Chellapandi, P., Rao, C. L. (2022). Development and application of a numerical analysis method for investigating hydro static and hydrodynamic responses of pocket bearing rotor systems. Journal of Fluids and Structures, 109, 103484. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfluidstructs.2021.103484
- Liu, S., Yu, C., Ai, C., Zhang, W., Li, Z., Zhang, Y., Jiang, W. (2023). Impact Analysis of Worn Surface Morphology on Adaptive Friction Characteristics of the Slipper Pair in Hydraulic Pump. Micromachines, 14 (3), 682. doi: https://doi.org/10.3390/mi14030682
- Truijen, D. P. K., De Kooning, J. D. M., Fauconnier, D., Vansompel, H., Sergeant, P., Stockman, K. (2022). Axial Flux PMSM Power Take-Off for a Rim-Driven Contra-Rotating Pump-Turbine. 2022 IEEE PES 14th Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC). doi: https://doi.org/10.1109/appeec53445.2022.10072056
- Yu, Z., Shevchenko, S., Radchenko, M., Shevchenko, O., Radchenko, A. (2022). Methodology of Designing Sealing Systems for Highly Loaded Rotary Machines. Sustainability, 14 (23), 15828. doi: https://doi.org/10.3390/su142315828
- Nazin, V. (2023). Revealing the influence of structural and operational parameters of a hydrostatic bearing in a gear-type fuel pump on its main characteristics. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (1 (122)), 92–98. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.277755
- Wang, K., Fu, J., Wei, S., Wei, P., Li, T., Jiang, Y. (2022). Lubrication Performance Analysis of Fuel Gear Pump Sliding Bearing under High Speed and Wide Temperature Range. 2022 13th International Conference on Mechanical and Aerospace Engineering (ICMAE). doi: https://doi.org/10.1109/icmae56000.2022.9852503
- Guan, D., Zhou, Z., Zhang, C. (2021). Hydrostatic Bearing Characteristics Investigation of a Spherical Piston Pair with an Annular Orifice Damper in Spherical Pump. Coatings, 11 (8), 1007. doi: https://doi.org/10.3390/coatings11081007
- Fritz, M., Groeb, M. (2021). Increasing performance and energy efficency of a machine tool through hydrostatic linear guideways with single digit micrometre fluid film thickness. MM Science Journal, 2021 (5), 5241–5246. doi: https://doi.org/10.17973/mmsj.2021_11_2021175
- Gao, N., Li, H., Hong, L., Cao, R., Fu, J. (2022). Reliability analysis of journal bearings inside aero-gear pump based on AK-IS method. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 48 (6), 1057–1064.
- Wei, S., Wang, J., Cui, J., Song, S., Li, H., Fu, J. (2022). Online monitoring of oil film thickness of journal bearing in aviation fuel gear pump. Measurement, 204, 112050. doi: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2022.112050
- Bogdanov, O. N., D'yachenko, S. K. (1966). Raschet opor skol'zheniya. Kyiv: Tekhnika, 242.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Vladimir Nazin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
