Eksenel yuklari mashinaning ishlashini aniqlaydigan aylanadigan mashinalar orasida - bug 'turbinalari qobiqni harakatga keltiradi, kemalar pervanel vallaridan minglab tonna surish kuchini chiqaradi, vertikal gidravlik generatorlar rotorning to'liq og'irligini ko'taradi va turbinaning gidravlik bosimi g'ildiraklarining o'rnatilgan quvvatidan yuqori bo'lishi kerak. hammom. Bu qat'iy poydevorga o'rnatilgan nozik ishlab chiqarish yig'indisi bo'lishi kerak, u poydevorga bog'langan bo'lishi kerak, moyni harakatga keltiradi, issiqlikni olib tashlaydi va oddiy strukturaviy egilish mikronlari ichida qolishi kerak.
Poydevorli rulman ana shunday yig'ilishlardan biridir. Uning strukturaviy xarakteristikalari biron bir komponentdan emas, balki uning barcha komponentlari - asosiy korpus, prokladka tashuvchisi, egilish layneri, balans konnektori, moy o'tkazgichlari, muhr va datchik - tizim sifatida butun operatsiya davomida moy plyonkasining yaxlitligini saqlab turishidan kelib chiqadi. Ushbu strukturaviy qatlamlar keyingi boblarda tasvirlangan.
Piyoda uyi: poydevor va konvert
Poydevorli podshipnikning eng aniq qismi bu taglikning o'zi - bir vaqtning o'zida bir nechta strukturaviy vazifalarni bajara oladigan katta quyma yoki payvandlangan tuzilmadir. Birinchidan, bu pad tashuvchisi birikmasi va murvatning mustahkam poydevorini beradi. Ikkinchidan, u o'z-o'zidan{3}}moylanadigan qurilmada quyi moy idishini hosil qiladi yoki majburiy oziqlantirish tizimida moy kirish yo'lini ushlab turadi. Uchinchidan, u o'rnatilgan-o'tkazgich korpuslari bilan milya teshiklariga ega. To'rtinchisi - butun rulmanni dastgohning tagiga yoki taglik plitasiga mahkamlaydigan murvat gardish.
Baza deyarli har doim milya markaziy chizig'ida gorizontal ravishda bo'linadi, shuning uchun nozik murvat va dübel pinlari bilan bog'langan yuqori yarmi va pastki yarmi mavjud. Bu ajratilgan dizayn nafaqat ishlab chiqarish qulayligi -, balki operatsion maqsadlar uchun hamdir. Yuqori yarmida yostiqlar, Babbitt sirtini tekshirish va bo'shliqni o'lchash uchun milni harakatlantirmasdan yoki pastki yarmini poydevor o'rnatgichlaridan olib tashlamasdan tekshirish mumkin. Qo'shimchaning yuzasi metall bilan metall bilan aloqa qilish uchun ishlov beriladi va agar kerak bo'lsa, bo'g'inning butun uzunligi 0,025 mm gacha tekislanadi. Bu yarmlar birlashtirilganda rulman teshigi yumaloq va hizali bo'lib qolishini ta'minlaydi.
Quyma temir substratlar uchun keng tarqalgan materialdir, chunki u tebranishni yaxshi bostiradi va stressni olib tashlaganidan keyin shaklini saqlaydi. Ammo payvandlangan po'latdan yasalgan poydevorlar katta maxsus dizaynlarda tobora keng tarqalgan, bu erda engilroq og'irlik va tezroq yetkazib berish muhimroqdir. Journal of Vibration Engineering and Diagnostics jurnalidagi tadqiqot shuni ko'rsatdiki, quyma temir poydevor 100 dan 500 Gts diapazonida strukturaning tebranishini yaxshi susaytirdi, bu bug 'turbinalaridagi ko'plab keng tarqalgan qanotli va tishli to'rli tebranish manbalariga mos keladi. Ushbu topilma payvandlash usullari takomillashtirilganda quyma temirning foydali bo'lishiga imkon beradi.
Yostiqchani tashuvchi va egilish paneli arxitekturasi
Poydevorning ichida pad tashuvchi halqa faol rulman qismlari uchun o'rnatish ramkasi hisoblanadi. Bu nozik ishlangan halqa bo'lagi - bo'lib, har bir egilish paneli to'g'ri burchak ostida joylashtiradigan taglikning gorizontal ulanishiga mos keladigan - qattiq yoki bo'linadi. Shuningdek, u qistirma va uning qo'llab-quvvatlovchi aloqasi tomonidan boshqariladigan reaktsiya yuzasini beradi.
Har bir egilish yostig'i ventilyator shaklidagi qism bo'lib, sirtda uchta funktsional maydonga ega: old chetida kirish burchagi yoki konus, o'rtada gidrodinamik takozlar qo'shilishidan kelib chiqadigan bosim va orqa chetida ingichka-plyonka bosimining pasayishi. Yostig'i korpusi odatda po'latdir va ish yuzasi oq metall qotishmasi bilan qoplangan - ko'pincha qalay{4}}babbitt asosidagi, ASTM B23 qoidalariga - amal qiladi, qalinligi 0,75 mm dan 2,00 mm gacha. Ushbu qalinlik qistirmaning o'lchamiga va o'ziga xos yukga bog'liq. Babbitt{11}}to-po'lat bog'lash markazdan qochma quyma, statik quyma-qalay bilan ishlov berish yoki yupqa ishlatish uchun uzluksiz lenta quyish va keyin presslash yo'li bilan tayyorlanadi.
Har bir yostiqni qo'llab-quvvatlaydigan tayanch nuqtasi alohida e'tibor talab qiladi, chunki u yostiqni eguvchi qismdir. Substrat surish podshipnikining ikki-xizmatida, milning aylanish usulidan qat'i nazar, nosimmetrik bosim profilini yaratadigan burilish taglikning markazida joylashgan. Ko'proq uchraydigan bir tomonlama mashinalar-uchun burilishlar orqa chetga qarab harakatlanadi, odatda old chetidan o'lchagan yoy uzunligining 55% dan 60% gacha. Bu markaziy pivot dizayni bilan bir xil maydon va tezlik bilan yuk hajmini taxminan 15% dan 20% gacha oshiradi. Burilish qismining o'zi qattiq po'latdan yasalgan to'p, silindrsimon roker bar yoki simli aloqa tizmasi bo'lishi mumkin. Tanlash yuk hajmiga va qistirmaning qay darajada egilishi kerakligiga bog'liq.
Tenglashtiruvchi aloqa: dizayn yukini taqsimlash
Hatto aniq ishlov berishda ham, hech qanday bosim yoqasi butunlay tekis bo'lmaydi va hech qanday taglik korpusi butunlay qattiq emas. Agar yechim bo'lmasa, qistirmaning eng yaqin nuqtasi ko'proq kuch oladi va muddatidan oldin ishlamay qoladi. Tenglashuvchi bog'lanish -, shuningdek, tekis disk tizimi - sifatida ham tanilgan, bu muammoning tizimli yechimidir.
Kontseptsiya mexanik jihatdan oddiy. Har bir yostiq yuqori gorizontal plastinkada joylashgan bo'lib, u qattiq roker bilan aloqa qilish orqali pastki gorizontal plastinkani itaradi. Yaqin atrofdagi yuqori va pastki plitalar bir-biridan ikkinchisiga harakatni yuboradigan birlashtiruvchi pinlar orqali ulanadi. Qachonki qistirma mahalliy yoqa bilan yiqilsa, uning yuqori plitasi egiladi va pin yaqin atrofdagi pastki plastinkani boshqa tomonga burishga majbur qiladi. Bu uning mos keladigan prokladkalarini biroz oshiradi va yukini oshiradi. Ushbu zanjirning egilishi butun yig'ilish bo'ylab harakatlanadi, barcha qistirmalari burilishlarda bir nechta o'qlarda yuk muvozanatiga erishadi.
Texas A&M universitetining Turbomachinery tadqiqot konsortsiumidagi Turbin mashinalari tadqiqoti alyansi tenglashtirish mexanizmlarining harakati bo'yicha bir qator tadqiqotlarni nashr etdi. Ularning ishi shuni ko'rsatadiki, roker kontaktidagi ishqalanish yukning tez o'zgarishi paytida bir nechta o'qlarni aylantirish orqali muvozanatni sekinlashtirishi mumkin. Topilma haqiqiy-dunyo ta'siriga ega: Bu shuni anglatadiki, yukni to'satdan o'zgartiradigan - platforma suyanchig'i, masalan, kema parvonasining to'lqinli dengizga urilishi yoki favqulodda to'xtab turgan turbinaning - muvozanatlash mexanizmi yetib kelishidan oldin platformaning qisqacha ortiqcha yuklanishiga olib kelishi mumkin.
Tuzilmalarda neft tizimining integratsiyasi
Poydevor shunchaki moy soladigan idish - emas, balki neftni tashishga ham yordam beradi. Majburiy oziqlantirishni loyihalashda moy poydevor devoridagi gardishli kirish orqali kiradi va keyin taglik tanasiga ichki kanalni quyish yoki burg'ulash orqali har bir tayanch oziqlantirish nuqtasiga yuboriladi. Har bir kanalning oxirida sovutish filtri moyini mos keladigan yostiqning old qismidagi torayadigan bo'shliqqa yuboradigan ko'krak yoki teshik mavjud.
Yog 'drenaj yo'llari ham ehtiyotkorlik bilan ishlab chiqilgan. Yog 'qatlami orqali joyni tozalagandan so'ng, qizdirilgan yog 'pastki poydevorga tushadi va keyin odatda qobiqning eng past nuqtasida joylashgan drenaj birikmasiga oqadi. Drenaj liniyasi barcha yog 'oqimlarini ushlab turish uchun etarlicha katta bo'lishi kerak, shunda hovuzdagi suv sathi val sızdırmazlık maydoniga - ko'tarilmasligi kerak, bu asosiy moyning oqib ketishining keng tarqalgan sababidir, bu esa muhrning ishdan chiqishi bilan xato bo'lishi mumkin.
Yuqori{0}}tezlikda yoki og‘ir yuklarda foydalanish uchun tagida suv-sovutiladigan ko‘ylagi bo‘lishi mumkin. Bu o'tish joylari taglik devoriga quyiladi yoki murvat bilan qoplangan panellar bilan qoplangan-bu o'simlik sovutish suvini poydevor orqali harakatlantiradi. Bu faqat tashqi moy sovutgichga tayanmasdan, to'g'ridan-to'g'ri yog'dan asosiy devor orqali issiqlikni oladi. APoydevorli podshipnikHar doim 2,0 MPa dan yuqori ma'lum bir yukda ishlaganda, yog 'harorati prokladkalar bo'ylab 25 darajadan 35 darajaga ko'tarilishini ko'rish mumkin va pidjakni sovutish buni 8 darajadan 12 darajaga tushirishi mumkin. Bu yog'ning qalinligini va plyonkaning mustahkamligini eng xavfli bo'lgan orqa chetida saqlashga yordam beradi.
Mil muhrlari va poydevorning yaxlitligi
Yog 'oqishiga yo'l qo'ymaslik uchun labirint yoki suzuvchi halqali muhr o'qning poydevorga kiradigan yoki undan chiqadigan korpusga o'rnatiladi. Ushbu muhrlar ish paytida kichik radial va eksenel harakatlarga ham imkon beradi. Sızdırmazlık korpuslari to'g'ridan-to'g'ri poydevorning so'nggi devorlariga ishlov beriladi va ular milga qaratilgan registr diametriga ega. Labirint muhri uzun, o'ralgan oqish yo'lini yaratish uchun aylana tishlari va mos keladigan oluklardan foydalanadi. Suzuvchi halqali muhrlar segmentli uglerod yoki Babbitt halqasidan foydalanadi, ular milning yuzasida yupqa yog 'plyonkasi ustiga minadi, bu esa qattiqroq muhrlanadi, lekin ayni paytda ko'proq ishqalanish qarshiligini yaratadi.
Uskunalar va holat monitoringi
Har bir zamonaviy pervanel podshipnikining tuzilishida uning holatini tekshirishning o'rnatilgan-usuli mavjud. Termojuft yoki qarshilik harorat detektori tanlangan prokladkalarga prokladka tashuvchisi va prokladka devoriga ochilgan teshiklar orqali kiritiladi va datchik uchlari Babbitt yugurish yuzasidan 1-2 mm masofada joylashtiriladi. Ushbu datchiklar plyonkaning buzilishi haqida eng erta amaliy ogohlantirishni berishi mumkin - bu "o'chirish" deb nomlanuvchi muammo, rulmanning yomon ishdan chiqishidan oldin yuzaga keladi.
Eksenel joylashuv zondlari qo'llab-quvvatlash devori orqali o'rnatiladi, ular bo'yinbog'ga mo'ljallangan, bo'shliqni o'lchaydi va Babbittning uzoq vaqt eskirishini kuzatadi. Doimiy yuk ostida eksenel harakatning barqaror o'sishi Babbittning vaqt o'tishi bilan ingichka va ingichka bo'lishini anglatadi. Agar erta aniqlansa, shoshilinch ta'mirlash o'rniga rejalashtirilgan ishlamay qolish va qistirmalarni almashtirish amalga oshirilishi mumkin.
Foundation interfeysi va kalibrlash
Poydevorning tagida joylashgan murvat gardishi mashinaning tagini yoki pastki qismini bog'laydigan tizimli konnektordir. Ushbu gardish tekis ishlov beriladi va ko'pincha kalibrlash paytida vertikal sozlash uchun kriko vintli teshiklarga ega. Bolting naqshlari poydevorning vertikal og'irligini va aylanma yoqadan surish yostiqdan o'tib, taglik tuzilishiga o'tganda yuzaga keladigan gorizontal reaktsiya kuchlarini saqlash uchun mo'ljallangan.
O'rnatishdan oldin poydevor va mil o'rtasidagi hizalanishni tekshiring, keyin vaqti-vaqti bilan aniq terish ko'rsatkichlari yoki lazerli hizalama asboblari yordamida tekshiring. Poydevor prokladka yuzasini o'qga to'g'ri burchak ostida tekislashi kerak va bardoshlik odatda eng kam yog 'plyonkasi qalinligining bir qismidir - ko'pincha qistirmaning o'rta radiusida 0,025 mm yoki undan yaxshi. Ushbu bardoshlik darajasiga erishish uchun nafaqat poydevorni to'g'ri qayta ishlash, balki yuk ostida cho'kmaydigan yoki egilmaydigan poydevor ham talab qilinadi, bu talab mashinani qo'llab-quvvatlovchi tuzilmalarning fuqarolik dizayniga qaytariladi.
Tezislar
Yostiqsimon rulmanlarning konstruktiv xarakteristikalari birlashtiruvchi tizimni tashkil qiladi. Baza qattiq va tekislangan. Tashuvchi halqa yostiqni to'g'ri joyga qo'yadi. Shlangi o'zining tayanch nuqtasi va Babbitt yuzasi orqali gidrodinamik plyonka hosil qiladi. Tenglashtiruvchi aloqa yukni tarqatadi. Ichki yog 'yo'llari va sovutish ushlagichi haroratni nazorat qiladi. Muhrlar yog'ni ichkarida qoldiradi. Oʻrnatilgan{7}}sensorlar operatorlar uchun sogʻligʻiga oid maʼlumotlarning doimiy oqimini taʼminlaydi. Har bir komponent podshipniklarga tonnalab yuk ostida mikron yupqa qatlamli moyni saqlashga yordam beradi - bu tizimli yutuqdir, bu kilovattli turbinalar, chuqur{11}}dengizda harakatlantiruvchi tizimlar va zamonaviy energiya ishlab chiqarish va ogʻir ishlab chiqarishni qoʻllab-quvvatlaydigan sanoat kompressorlarini yaratish imkonini beradi.
Malumot
Texas A&M Turbomachinery Research Consortsium. Statik kuch tahlili va oʻz-oʻzidan{1}}Tenglashtiruvchi eguvchi rulmanlarning hisoblash modeli. TRC-B&C-01-19, 2020.
ASTM xalqaro. ASTM B23-20: Oq metallli qotishmalarning qotishmalari uchun standart spetsifikatsiya (tijoratda "Babbitt metall" deb nomlanadi). 2020.
Springer tabiati. "Ultrasonik usullardan foydalangan holda-yostiqli podshipniklarning egilishida yog 'plyonkasi qalinligining taqsimlanishini eksperimental o'lchash." Vibratsiyali muhandislik va diagnostika jurnali, . 9 jild, 2021 yil.
Amerika mexanik muhandislar jamiyati (ASME). Nishab padining tenglashtirish xatti-harakatiga ega bo'lgan surish kuchini hisoblash va tahlil qilish. ASME Turbo Expo insholari, GT2019-90504.