The asymptotic solution to the problem on the hydrodynamic calculation of the porous double-layer radial finitelength bearing is provided on the eccentricity ratio levels. The solution is based on full nonlinear Navier—Stokes equations, and on Darcy’s equation. The distinction of the suggested design model is that it allows for the permeability anisotropy of the porous layers, and availability of a greasing source. A case when greasing forcibly gets through pores of an external porous layer is considered. A velocity and pressure field in the lubricant and porous layers is found. As a result, analytical expressions for the main performance data of the bearing are obtained. The effect of the permeability anisotropy of porous layers, nonlinear factors, as well as the influence of a greasing source on the basic performance characteristics of the bearing are evaluated.
double-layer bearing, permeability anisotropy, bearing capacity, friction force, loading coefficient, friction factor
Введение. Как известно [1, 2], устойчивый жидкостный режим трения в пористых подшипниках можно обеспечить только регулярной подачей смазки в зазор. Анализ существующих работ [1‒5], посвящённых расчёту пористых подшипников, работающих под давлением питания, показывает, что в приведённых здесь расчётных моделях не учитывается анизотропия проницаемости пористых слоёв одновременно в радиальном и окружном направлениях.
Для расчёта двухслойных пористых подшипников, работающих под давлением питания, необходимо представить коэффициент проницаемости в виде непрерывной функции, зависящей от радиальной и окружной координат. Однако учёт анизотропии только лишь в окружном направлении [3, 4] не позволяет представить коэффициент непроницаемости таким образом. Ниже нами приводится решение рассматриваемой задачи в нелинейной постановке при учете зависимости проницаемости пористых слоёв от радиальной и окружной координат.
Постановка задачи. Рассматривается установившееся течение вязкой несжимаемой жидкости в зазоре двухслойного пористого радиального подшипника конечной длины. Подшипник с неоднородным пористым слоем на его поверхности считается неподвижным, а шип вращается с угловой скоростью Ω. Смазка в зазор пористого подшипника переменной проницаемости в осевом направлении подается под давлением питания.
1. Kochetova, S. F. Slozhnonagruzhennyy podshipnik konechnoy dliny s vkladyshem v vide ryada sploshnykh i poristykh vtulok, zapressovannykh v nepronitsaemyy korpus / S. F. Kochetova, I. S. Stasyuk. - Vestnik RGUPS. - 2003. - № 2. - S. 34-41.
2. Matematicheskaya model´ techeniya smazki v zazore radial´nogo podshipnika konechnoy dliny so sloistym poristym vkladyshem peremennoy tolshchiny / K. S. Akhverdiev [i dr.]. Problemy mashinostroeniya i nadezhnosti mashin. - 2000. - № 6. - S. 23-25.
3. Akhverdiev, K. S. Gidrodinamicheskiy raschet radial´nogo podshipnika konechnoy dliny pri nalichii perekosa / K. S. Akhverdiev [i dr.]. Vestnik RGUPS. - 2011. - № 4 (44). - S. 168-178.
4. Akhverdiev, K. S. Gidrodinamicheskiy raschet radial´nogo podshipnika skol´zheniya, rabotayushchego v turbulentnom rezhime treniya pri nepolnom zapolnenii zazora vyazkouprugoy smazkoy / K. S. Akhverdiev [i dr.]. Vestnik mashinostroeniya. - 2009. - № 7. - S. 11-17.
5. Mukutadze, M. A. Raschetnaya model´ gidrodinamicheskoy smazki neodnorodnogo poristogo podshipnika konechnoy dliny, rabotayushchego v ustoychivom nestatsionarnom rezhime treniya pri nalichii prinuditel´noy podachi smazki [Elektronnyy resurs] / M. A. Mukutadze [i dr.]. Inzhenernyy vestnik Dona. - 2013. - № 3. - Rezhim dostupa : http://ivdon.ru/magazine/archive/n3y2013/1765 (data obrashcheniya : 16.01.2014).
