Resum:Els coixinets de lliscament radials s'han utilitzat en sistemes de transmissió d'energia com ara turbines de vapor, turbines de gas i caixes de canvi, i tenen els avantatges d'una gran capacitat de càrrega, baix consum d'energia, resistència a l'impacte i alta precisió de funcionament. Per garantir la millora de la capacitat de suport i la precisió de posicionament del coixinet lliscant, cal controlar l'augment de la temperatura del coixinet lliscant. Amb la creixent demanda de coixinets lliscants d'alta velocitat i càrrega elevada en aplicacions d'enginyeria, el disseny de coixinets lliscants s'ha convertit en el focus d'atenció.
Paraules clau:pressió dinàmica de fluids; Coixinets lliscants; disseny òptim
1. Pròleg
A les centrals elèctriques de vaixells, el sistema de transmissió de potència de l'eix és un component molt important, i la seguretat i la fiabilitat de l'eix afecten el rendiment de la potència del vaixell. A causa del fet que els coixinets lliscants són un component important de l'eix del vaixell, tenen un paper important en el posicionament i la càrrega. La refrigeració dels coixinets lliscants pot reduir el desgast dels coixinets i també augmentar la vida útil dels coixinets. Mitjançant l'ús d'un mètode de lubricació raonable, no només es pot millorar el rendiment de fricció dels coixinets lliscants, sinó que també es pot reduir l'augment de temperatura de les carcassas dels coixinets. Per tant, és necessari optimitzar el disseny de l'estructura del coixinet per tal de millorar el rendiment de treball del coixinet.
2. Model matemàtic del camp de flux en coixinets lliscants
Quan es resol el camp de flux en coixinets lliscants, cal tenir en compte l'efecte de la cavitació i l'efecte de la temperatura de la viscositat. Tanmateix, l'augment de temperatura de la pel·lícula d'oli es veu afectada per les característiques de flux de l'oli lubricant i les característiques de flux de l'oli lubricant poden canviar la viscositat de l'oli lubricant. Per tant, en calcular el camp de flux dels coixinets lliscants, s'han de tenir en compte factors com ara les característiques del flux, l'efecte de la temperatura de la viscositat i la dissipació de la viscositat de l'oli lubricant. Si la velocitat del coixinet lliscant és alta, hi haurà turbulències en el camp de flux en aquest moment.
2.1 Model de forats
A causa del paper important de l'efecte de la cavitació en els coixinets lliscants, aquest article adopta principalment un model de "cavitació completa" per a la simulació de cavitació dels coixinets lliscants, i el fluid es compon principalment de tres parts: oli lubricant, vapor i gas insoluble. L'essència de la cavitació és la transició de fase de transferència de massa entre les fases gasoses i líquides.
Si la velocitat del coixinet lliscant és alta i l'espai lliure és gran, el camp de flux del coixinet lliscant fluctuarà i també mostrarà propietats turbulentes. En el flux laminar, el fluid experimenta principalment un flux estratificat suau on els cúmuls de fluids adjacents no es barregen entre si. Tanmateix, quan les molècules xoquen i intercanvien, el flux laminar es pot manifestar com un flux regular. La turbulència és un moviment de vòrtex complex, inestable i aleatori i, a més de les col·lisions entre molècules, els micro cúmuls de fluids poden intercanviar massa i impuls mitjançant una intensa barreja de pulsacions. Les característiques bàsiques de la turbulència es poden manifestar com a aleatorietat o pulsació.
2.2 Discretització d'equacions
Aquest article utilitza principalment el mètode de control de volum per resoldre l'equació de transport del camp de flux en coixinets lliscants. La idea bàsica del mètode del volum de control és dividir l'àrea de càlcul en una sèrie de quadrícules, i cada node de quadrícula té almenys un volum de control mútuament exclusiu, després controlar l'equació diferencial amb solució a cada volum de control per a la integració, i després un s'obtindrà un conjunt d'equacions discretes. Per tant, el mètode del volum de control també s'anomena mètode del volum finit, i la seva importància física rau principalment en la llei de conservació de les variables del camp físic dins d'un volum de control finit.
3. Estudi de les característiques estàtiques dels coixinets lliscants
La transferència de calor a l'interior dels coixinets lliscants és relativament complexa, i els coixinets lliscants impliquen principalment la transferència de calor convectiva entre l'oli lubricant i la paret interior del coixinet del coixinet, així com la transferència de calor convectiva i radiativa entre la paret exterior del coixinet del coixinet i l'exterior. món. En aquest moment, la dissipació viscosa de l'oli lubricant genera calor de fricció i altres fenòmens. La dissipació de calor convectiva és la principal forma de dissipació de calor en sistemes de lubricació de coixinets d'alta velocitat, que representa al voltant del 90 per cent de l'intercanvi de calor total. A més, a causa del gran gradient de temperatura dins del coixinet lliscant, la temperatura pot afectar la viscositat de l'oli lubricant. La temperatura i la pressió del subministrament d'oli tenen un impacte directe en les característiques estàtiques dels coixinets lliscants i, seleccionant la pressió i la temperatura del subministrament d'oli adequades, es pot millorar el rendiment de treball dels coixinets lliscants. Hi ha dues raons principals per a la formació de cavitats en els coixinets lliscants: una és que quan l'oli lubricant flueix a la zona sense càrrega, la pressió de la pel·lícula d'oli disminueix contínuament. En comparació amb la pressió de saturació de l'oli lliscant a la mateixa temperatura, la pressió en aquest moment disminueix, i quan l'oli lubricant experimenta una transformació de fase i produeix cavitats, s'anomena cavitació forta; El segon tipus inclou principalment bombolles insolubles a l'oli lubricant. Quan l'oli lubricant entra a la zona sense coixinets, la pressió externa de les bombolles disminueix contínuament i Z eventualment farà que el diàmetre de les bombolles augmenti, provocant la ruptura de la pel·lícula d'oli. En diferents condicions de treball, la pressió de la cavitat dels coixinets de la Xina Oriental també variarà, per la qual cosa és necessari realitzar un estudi profund sobre l'impacte de la pressió de la cavitat en els coixinets lliscants.
Les característiques estàtiques dels coixinets lliscants es refereixen principalment a la distribució de paràmetres com ara la capacitat de càrrega, el coeficient de fricció, l'angle de desalineació, la pressió de la pel·lícula d'oli i la temperatura dels coixinets sota diferents càrregues durant un funcionament estable. Després de passar pel forat de subministrament d'oli, l'oli lubricant flueix a la cavitat del coixinet lliscant a través d'una determinada pressió i temperatura, i la pressió i la temperatura en aquest moment s'anomenen pressió de subministrament d'oli i temperatura de subministrament d'oli. La rotació del diari pot introduir oli lubricant a l'espai de convergència, donant lloc a una pressió dinàmica de fluids. En aquest moment, la força combinada de la pressió de la pel·lícula d'oli s'equilibra amb la càrrega del diari i la posició de l'equilibri està esbiaixada principalment cap a un costat. Durant el funcionament real dels coixinets, a mesura que la pressió de la pel·lícula d'oli a la secció divergent disminueix contínuament, l'aire dissolt a l'oli lubricant formarà bombolles i Z acabarà fent que la pel·lícula d'oli es trenqui. A més, si la pressió és inferior a la pressió de saturació de l'oli lubricant a temperatura, l'oli lubricant es convertirà en vapor, de manera que es produirà cavitació a la secció solta del coixinet lliscant.
La rotació del diari fa que la pel·lícula d'oli estigui sotmesa a la força de tall de la paret i genera resistència de fricció i calor de fricció al diari. Una de les funcions de l'oli lubricant és separar els coixinets del coixinet del diari, evitant així una fricció sòlida en sec entre ambdues. Una altra funció és treure la calor generada per la fricció del fluid i el treball. A causa de la influència de la temperatura sobre la viscositat de l'oli lubricant, quan augmenta la temperatura de l'oli lubricant, la viscositat disminuirà. Si la temperatura de l'oli lubricant a l'interior del coixinet és massa alta, la viscositat de l'oli lubricant disminuirà i també reduirà la capacitat de suport de la pel·lícula d'oli, provocant finalment una fallada de lubricació. Per tant, cal controlar l'alta temperatura de la pel·lícula d'oli Z del coixinet lliscant. La relació entre la temperatura de la viscositat de l'oli lubricant es pot calcular mitjançant la viscositat, i alguns estudis mostren que dins d'un determinat rang de temperatura, la viscositat i la temperatura de l'oli lubricant mostren una llei de distribució exponencial. Durant la rotació d'alta velocitat del diari, l'oli lubricant generarà una dissipació viscosa i calor de fricció sota l'acció de la força de tall, i això farà que la temperatura de la pel·lícula d'oli augmenti contínuament. Després d'augmentar la temperatura de la pel·lícula d'oli, la viscositat de l'oli lubricant disminuirà contínuament i la disminució de la viscositat farà que la seva capacitat de càrrega disminueixi contínuament.
4. Conclusió
Mitjançant una anàlisi raonable del procés de transferència de calor dins dels coixinets lliscants i el mecanisme de refrigeració de la transferència de calor de l'oli lubricant, es conclou que el procés de conducció de calor dins dels coixinets és essencialment un procés de combinació de paràmetres com ara el cabal d'oli lubricant, les característiques de la temperatura de la viscositat, excentricitat, etc. Després del càlcul i la comparació, si l'efecte de la temperatura de la viscositat i l'equació d'energia de l'oli lubricant no es tenen en compte completament, afectarà les característiques del coixinet. Aquest article analitza la influència de la pressió de subministrament d'oli, la temperatura de subministrament d'oli i la pressió de la cavitat sobre les característiques estàtiques i la distribució de la cavitat dels coixinets lliscants, per tal de millorar el coeficient de fricció dels coixinets lliscants.
Més informació sobre Marginal MG-800 Bimetàl·licSlubricant elfBorella:
Alta càrrega, baixa velocitat, baixa fricció, resistència al desgast, una llarga vida útil per evitar que les peces d'acoblament s'aguantin. El producte s'utilitza àmpliament en maquinària de mineria, automòbil, maquinària de construcció, equips agrícolas, indústria siderúrgica, etc.
