Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Питатели
|
|
В газостатических опорах избыточное давление в зазоре создаётся за счёт подачи газа через специальные отверстия, называемые питателями. В газостатическом подшипнике питатель выполняет функцию дозирующего компенсационного элемента и управляет жёсткостью смазочного слоя. По принципу работы питатели подразделяются на два основных типа:
с опловые – преобразующие частьподводимого давления в скоростной напор;
капиллярные – обеспечивающие падение подводимого давления за счёт вязких сил газа.
При расчёте сопловых питателей используется модель течения идеального газа. Течение принимается квазистационарным, одномерным, изотермическим, что позволяет при расчёте питателей пользоваться теорией одномерного течения газа в конфузоре. При течении несжимаемой жидкости(ρ =const) массовый расход жидкости определяется соотношением ρ SV=const, где S площадь сечения конфузора (Рис. 6.4)
Рис.6.4.
Из соотношения следует, что с уменьшением площади сечения S происходит нарастание скорости V. В случае сжимаемой жидкости (газа) зависимость S и V значительно сложнее и определяется из интеграла Бернулли - Эйлера. С ростом скорости V происходит падение плотности ρ, причём, при скоростях больших скорости звука ɑ ⃰ падение плотности ρ происходит значительно быстрее чем нарастание скорости. Поэтому разогнать газ до значительных сверхзвуковых скоростей в сужающейся трубе невозможно. В ходе экспериментов инженером Лавалем было установлено, что при определённых условиях расширение трубы приводит к увеличению скорости потока. Так при большом (закритическом) перепаде давлений входа P0 и выхода P (P0> P и P/P0 < 0.528) и дозвуковой скорости входа(число Маха M=V/ ɑ ⃰ s< 1) скорость в критическом сечении достигает скорости звука ɑ ⃰ s (M=1) и далее при расширении трубы поток становится сверхзвуковым (M> 1). При малом перепаде давлений (P/P0 > 0.528) скорость в критическом сечении не достигает скорости звука (V< ɑ s⃰) и поток остаётся дозвуковым. Согласно этой теории расход газа через питатель можно представить в виде
(6.24)
где А - площадь минимального сечения питателя; 
- показатель адиабаты (для воздуха равен 1, 4); 
- уравнение состояния при адиабатическом течении; d- диаметр питателя; 
- скорость звука; 
газодинамическая функция. В действительности процесс истечения смазки из питателя значительно 
сложней. Большую роль при этом играют: форма сопла, перепад между входным и выходным давлениями в питателе. При критических параметрах дросселирования давление резко падает, а затем возрастает и достигает наибольшего значения на расстояния порядка нескольких радиусов питателя. Наблюдается так
| Рис. 6.5. Питатель типа " простая диафрагма" |
| Рис. 6.6. Питатель типа " кольцевая диафрагма" |
(" простая диафрагма”) (рис.6.5). Характерной особенностью такого типа питателя является истечение смазки в небольшое заглубление, выполненное в виде “кармана”. Диаметр " кармана" обычно в 2-3 раза больше диаметра питателя. Если истечение смазки в зазор происходят через простое отверстие, то площадь боковой поверхности " кольцевой диафрагмы" π dH образованной выходной кромкой питателя и поверхностью подвижного элемента, меньше площади 
нормального сечения питателя . Такой тип питателя называется " кольцевой диафрагмой" (рис. 6.6). Необходимо отметить, что в зависимости от толщины смазочного слоя " кольцевая диафрагма" может работать в режиме «простой диафрагмы». При этом должно выполняться условие 4h > d.
Тип питателя существенно влияет на статические характеристики подшипника. Подшипники с питателями типа «кольцевая диафрагма» устойчивы, но обладают меньшей несущей способностью по сравнению с опорами, снабженными «карманами» или микроканавками. В то же время, наличие дополнительных объёмов в подшипниках делает их склонными к потере устойчивости - “пневмомолоту”, проявляющемуся в виде самопроизвольных колебаний подвижного элемента опоры. При конструировании подшипника необходимо выбирать оптимальный, для данного случая, тип питателя, обеспечивающий необходимую несущую способность и устойчивую работу опоры во всём диапазоне рабочих зазоров.