РАЗРАБОТКА УПРУГОДЕМПФЕРНОЙ ОПОРЫ ДЛЯ РОТОРОВ ТУРБОМАШИН

 

Антипов В.А. (СамИИТ, г.Самара, РФ), Пономарев Ю.К. (СГАУ, г. Самара, РФ),

Калакутский В.И., (Завод “Прогресс”, г. Самара, РФ)

 

The outcomes of development of a perspective construction elastic-damping of a support of space loading for curls turbo-machines, used in a railway and air carrier are reduced. The support has the raised damping performances and possibility of control by a level of these performances at set-up of a system.                     

 

В настоящее время на железнодорожном транспорте, в авиации и космической технике для повышения тактико-технических характеристик двигательных установок широко применяются турбомашины с высоким числом рабочих оборотов. Специфика работы этих турбомашин состоит в том, что на ротор действуют как осевые пульсирующие, так и радиальные вращающиеся силы. Для повышения надежности и ресурса турбомашин, а также для улучшения экологии при эксплуатации транспорта необходимо обеспечить эффективное демпфирование вибраций роторов в процессе работы машины. С этой целью авторами разработана пространственная упругодемпферная опора, показанная на рис. 1 и 2.      

Рисунок 1	Рисунок 2

 

Упруго-демпферная опора пространственного нагружения (рис.1 и 2 ) выполнена в виде многослойных пакетов 1, размещенных между наружным 2 и внутренним 3 кольцами. Кольцо 2 установлено в корпусе 4 опоры двигателя. Кольцо 3 установлено на подшипнике 5 ротора 6 двигателя. Пакеты 1 скреплены обоймами, включающими винт 7 и гайку 8. При этом гайка 8 имеет цилиндрическую наружную форму. Один конец пакета 1 установлен с помощью гайки 8 в  призонное отверстие 9 наружного кольца 2, а другой конец установлен с помощью гайки 8 в тангенциальный паз 10 внутреннего кольца 3 (рис.3).

Рисунок 3	Рисунок 4

 

Многослойный пакет (рис. 4) выполнен с радиусным участком 11 и двумя прямолинейными участками 12 и 13 с  расположенными на них резьбовыми обоймами, включающими винт 7 и гайку 8. При этом до установку в корпус опоры радиусное очертание многослойного пакета выполнено с углом охвата b, равным b=180°-2a, где угол a выбирается в пределах от 1° до 7° в зависимости от необходимого уровня сдавливающих нагрузок в многослойном пакете.

В работе показано, что при установке упругих пакетов в корпус за счет заневоливания в крайних неружных лентах возникают растягивающие, а во внутренних - сжимающие напряжения. За счет этого на контактных поверхностях  возникают сдавливающие нагрузки,  тем  больше, чем больше угол заневоливания 2a (рис.5). По высоте пакетов зависимость q(a) носит параболический характер, что в сочетании с параболическим законом распределения касательных напряжений по высоте, обеспечивает высокий уровень демпфирующих свойств опоры.

Разработана методика расчета уровня сдавливающих нагрузок в зависимости от угла заневоливания пакетов. Для заданного уровня сдавливающих нагрузок и геометрических параметров пакетов создана методика расчета упругофрикционных характеристик опоры в целом в виде упругогистерезисных петель, жесткости и коэффициентов демпфирования от амплитуды деформации опоры.

Рисунок  5- Зависимость сдавливающей нагрузки на контактных поверхностях пакета от угла заневоливания и номера контактной поверхности