Введение к работе
Актуальность. Разработка надежной и высокоэффективной современной техшіки невозможна оез создании, управлешія и рациональной эксплуатации систем смазки, основным элементом которых является блок "иодипшник-фильтр". Существенно повысить эффективность смазочной системы позволяет применение микрополярных смазок, в которые вводятся твердые частицы микрошшх размеров специально или в результате износа сопрягаемых пар. Для таких систем особо важна и актуальна не только задача по гидродинамическому расчету и согласований эксплуатационных характеристик подшипников скольжения и фильтров, но и разработка научно оооснованного метода подбора основных характеристик мпкрополярной смазки, обеспечивающих оптимальный режим работы подшипников жидкостного трения.
Анализ существующих работ показывает, что исследования, проведенные в этой области, в основном носят экспериментальный характер. При этом в смазочную среду вводятся микрочастицы с помощью гидродинамического диспергатора. На наш взгляд, наиболее простым и экономичным способом получения мпкрополярной смазки является фильтрация отработанного масла через фильтры требуемой пористости, обеспечивающих необходимые размеры твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в смазочной среде. Специфика подобной смазочной среды должна быть отражена в особенностях расчетов подшипников жидкостного трения.
Таким образом, повышение эффективности замкнутых систем смазки требует комплексного нсследовашш всего блока «подшипник -фильтр».
Цель работы. На основе расчетно-экспериментальных исследований обеспечить расширение области применения микрополярных смазочных жидкостей в блоках "подшигашк-фильтр" и повысить работоспособность замкнутых систем смазки.
Научная новизна. Впервые в строгой математической постановке на основе полных нелинейных уравнений движения микрополярной смазки выполнен гидродинамический расчет упорных и радиальных подшипников скольжения.
Разработан научно обосноваштый метод выбора основных характеристик микрополярной смазки, обеспечивающих оптимальный режим работы подшипников и дана оценка влияния нелинейных факторов на их оснОЕіше рабочие характеристики.
Предложена новіш физическая модель пористого чела, позволяющая установить рецептуру полимероетоипого фильтроматернала, обеспечивающего -эффективную работу блока «подшипник - фильтр».
Практическая ценность. На основе разработанного метода іидродп-намического расчета упорных и радиальных подшипішков скольжения, работающих па микрополярной смазке, получены аналитические выражения для расчета их основных рабочих характеристик. Полученные зависимости позволяют:
- установить значения безразмерных критериев (N - параметра свя
зи материальных постоянных микрополярной жидкости; к - параметра,
связывающего зазор с размерами микрочастиц; Re - числа Рейнольдса;
L - параметра, характеризующего микроинерцию частиц), обеспечиваю
щих оптимальный режим работы подшипников, работающих на микро
полярной смазке;
- прогнозировать вязкостные характеристики смазки и размеры
микрочасшц, вносимых в смазочную среду, цозволяющие значительно
повысить несущую способность и уменьшить момент трения.
Результаты исследований полнмербетонных фильтроматериалов позволили сформулировать методики расчета плотности и пористости, а также разработать новые модифицированные п высококомпактные конструкции фильтроэлементов - тарельчатые и пластинчатые.
Эффективность комплексных исследований блока «подшипник -фильтр» нашла дополнительное подтверждеіше в промышленных испытаниях в локомотивном хозяйстве СКЖД.
-
Нелинейную математическую модель работы подшипников в режиме жидкостного трения на микрополярной смазке и аналитические вьіражешія для определения основных рабочих характеристик радиальных и упорных подшипников.
-
Рекомендашш по выбору значений критериальных соотношений, обеспечивающих оптимальный режим работы подшипников скольжения, работающих на микрополярной смазке.
-
Новую физическую модель идеального пористого тела, результаты экспериментальных исследований эксплуатационных параметров поли-мербетошгых фильтров, а также конструкции их высококомпактнъи фильтроэлементов
1 Результати комплексных теоретических и 'жепернметальных исследовании блока «П0ДШ11ШШК - фильтр», позволившие разработать ме-тдику получения мнкрополярнон жидкости при помощи иолпмербетон-пых фильтров.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на сонференциях; Всесоюзной научно-технической конференции «Промыш-тегаїая чистота рабочих жидкостей», г. Челябинск, 1987 г.; научно-технической конференции Хабаровского института инженеров железнодорожного транспорта, г. Хабаровск. 1989 г.: научно-технических конференціях Ростовского инженерно-строительного института, г. Ростов-на-Дону, L9S9 - 1997 гг.; Региональной конференции ИПУ АН СССР, г. Пенза, І990 і., Межреспубликанской конференции АСНГП. г. Киев, 1991 - 1992 т.: а также на научных семинарах «Использование и перспективы электромагнитной обработки судовых топлив и масел», г, Севастополь, 1988 г.; сафедры «Высшая математика П>\ «Путевые и строительные машины» "ТУПС, г. Ростов-на-Доігу, 1993 - 1997 гг. Кроме этого в 1994 г. получена медаль «Лауреат ВВП» за экспозицию «Полимербетонный фильтр».
Публикации. По теме диссертации опубликовано IS печатных ра-сют, и имеется 20 научно-технических отчетов по госбюджетным и хоздоговорным темам.
Структура и объем работы. Диссертация состоит in введения, четы
рех глав, основных выводов, списка литературы из 122 наименовании и 3
приложений. Работа изложена па страницах машинописного текста,
:одержит 3 таблицы и 50 иллюстраций,
