Приводится асимптотическое решение по степеням относительного эксцентриситета задачи гидродинамического расчёта пористого двухслойного радиального подшипника конечной длины. Данное решение основывается на полных нелинейных уравнениях Навье — Стокса и на уравнении Дарси. Отличие предложенной расчётной модели состоит в том, что она учитывает анизотропию проницаемостей пористых слоёв, а также наличие источника смазки. Рассматривается случай, когда смазка принудительно попадает через поры внешнего пористого слоя. Найдено поле скоростей и давлений в смазочном и пористом слоях. В результате получены аналитические выражения для основных рабочих характеристик подшипника. Дана оценка влияния анизотропии проницаемостей пористых слоёв, нелинейных факторов, а также влияние источника смазки на основные рабочие характеристики подшипника.
двухслойный подшипник, анизотропия проницаемостей, несущая способность, сила трения, коэффициент нагруженности, коэффициент трения
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. Кочетова, С. Ф. Сложнонагруженный подшипник конечной длины с вкладышем в виде ряда сплошных и пористых втулок, запрессованных в непроницаемый корпус / С. Ф. Кочетова, И. С. Стасюк. - Вестник РГУПС. - 2003. - № 2. - С. 34-41.
2. Математическая модель течения смазки в зазоре радиального подшипника конечной длины со слоистым пористым вкладышем переменной толщины / К. С. Ахвердиев [и др.] // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 2000. - № 6. - С. 23-25.
3. Ахвердиев, К. С. Гидродинамический расчёт радиального подшипника конечной длины при наличии перекоса / К. С. Ахвердиев [и др.] // Вестник РГУПС. - 2011. - № 4 (44). - С. 168-178.
4. Ахвердиев, К. С. Гидродинамический расчёт радиального подшипника скольжения, работающего в турбулентном режиме трения при неполном заполнении зазора вязкоупругой смазкой / К. С. Ахвердиев [и др.] // Вестник машиностроения. - 2009. - № 7. - С. 11-17.
5. Мукутадзе, М. А. Расчётная модель гидродинамической смазки неоднородного пористого подшипника конечной длины, работающего в устойчивом нестационарном режиме трения при наличии принудительной подачи смазки [Электронный ресурс] / М. А. Мукутадзе [и др.] // Инженерный вестник Дона. - 2013. - № 3. - Режим доступа : http://ivdon.ru/magazine/archive/n3y2013/1765 (дата обращения : 16.01.2014).
