doi: 10.52899/24141437_2025_04_485
УДК: 621.822.2

Влияние на работу упорного подшипника скольжения турбомашины формы контактов элементов механического выравнивающего устройства

Язык статьи:
Ссылка для цитирования: Гордеев Н.Н., Смирнов А.А., Малявко Е.А. Влияние на работу упорного подшипника скольжения турбомашины формы контактов элементов механического выравнивающего устройства // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2025. Т. 4, № 4. С. 485–496. DOI: 10.52899/24141437_2025_04_485 EDN: KCJPBB

Аннотация

Актуальность. Различие жесткостей статора и ротора турбомашины вызывает неравномерное распределение нагрузки между сегментами упорного подшипника скольжения. Усложнение конструкций турбомашин и режимов их работы увеличивает данную неравномерность и снижает эффективность работы подшипника. Одним из технических решений для повышения эффективности таких подшипников является включение в их состав механических выравнивающих устройств. В технической литературе практически отсутствуют конкретные сведения об условиях взаимных перемещений элементов данных устройств, а также о влиянии их на эффективность подшипника. Кроме того, практически нет рекомендаций по их конструированию. Из-за чего при создании новой техники требуется проводить трудоемкие испытания упорных подшипников с выравнивающими устройствами. Цель ― получение информации о взаимных перемещениях элементов, о воздействии формы контактных поверхностей на перемещения и о видах сил сопротивления, влияющих на эффективность работы устройства, а также выработка рекомендаций по использованию форм контактных поверхностей. Материалы. Выбрана схематизированная модель взаимодействия рычагов нижнего ряда механического выравнивающего устройства с промежуточными телами в виде сфер и установленными в корпусе опорами. Рассмотрено девять вариантов моделей. Анализ работы всех вариантов выполнен при допущениях, что все детали абсолютно жесткие. При расчетах варьировались форма и размеры контактных поверхностей рычагов нижнего ряда и опорных элементов корпуса. В качестве критериев эффективности приняты соотношения плеч моментов, действующих на рычаг нижнего ряда сил, и перемещений в контактах. Результаты. При повороте рычага нижнего ряда плечи моментов сил справа и слева от опоры становятся не равными друг другу. В контактах рычагов с промежуточными телами присутствует трение скольжения вместо трения качения. Заключение. Форма опорной поверхности рычага нижнего ряда существенно влияет на выравнивание сил по сегментам. При проектировании необходимо выбирать форму опорных поверхностей рычага нижнего ряда и опоры в корпусе, исключающую перекатывание рычага по опоре. Ключевые слова: упорный подшипник скольжения; механическое выравнивающее устройство; контакт; рычаг; плечо рычага; промежуточное тело; расчет.

Список литературы

1. Сережкина Л.П., Зарецкий Е.И. Осевые подшипники мощных паровых турбин. М.: Машиностроение, 1988.
2. Подольский М.Е. Упорные подшипники скольжения: Теория и расчет. Л.: Машиностроение, 1981.
3. Воскресенский В.А., Дьяков В.И. Расчет и проектирование опор скольжения (жидкостная смазка). М.: Машиностроение, 1980.
4. Гордеев Н.Н., Стельникович Н.А. Расчетное исследование выравнивающего механизма упорного подшипника скольжения турбомашины // Неделя науки Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2020. Т. 2, № 4. С. 80. EDN: GLKZUK
5. Гордеев Н.Н., Смирнов А.А. Методика оценки эффективности выравнивающего механизма подшипника Кингсбери. Труды Крыловского государственного научного центра. 2021; Спец. вып. 1. С. 111–112. doi: 10.24937/2542-2324-2021-1-S-I-111-112 EDN: IZKKFZ
6. Гордеев Н.Н., Смирнов А.А., Карпычев А.В. Расчетное исследование условий движения элементов упорного подшипника скольжения Кингсбери // Неделя науки Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2021. № 1–1. С. 99. EDN: IWATVH
7. Гордеев Н.Н., Смирнов А.А., Карпычев А.В. Расчетное исследование влияния на эффективность подшипника Кингсбери геометрии элементов выравнивающего устройства. В кн.: Актуальные проблемы морской энергетики: Материалы одиннадцатой международной научно-технической конференции, Санкт-Петербург, 17–18 февраля 2022 года. Санкт-Петербург: СпбГМТУ, 2022. С. 161–164. doi: 10.52899/9785883036322_161_164 EDN: TWFPRW