Диссертация (1026045), страница 24

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 24)

- М.: ООО«Новатест». 2010. 319 с.155. Контроль положения шпинделя на газостатических опорах методомвиброакустической эмиссии Хвостиков А.С., Космынин А.В., ЩетининВ.С., Смирнов А.В., Блинков С.С. Вестн. Оренбургского гос. университета.2012. № 9 (145). С. 134-137.156. Митрофанов Г., Прийменко В. Основы и приложения метода пронифильтрации // Технологии сейсморазведки. 2011, № 3, с. 93-108. Режимдоступа: ts.sbras.ru/ru/articles/2011-03_093.pdf (дата посещения: 20.05.2015).157. Holster P., Jacobs J., Roblee J. The Measurement and Finite Element Analysisof the Dynamic Stiffness of Nonuniform Clearance, Gas, Thruct Bearings //Journal of Tribology/ Thansactions of the ASME.

Vol 113. 1991. 768-776p.Режимдоступа:simex-technology.nl/literature2.html(датапосещения:22.05.2015).158. An experimental investigation of vertically vibrating aerostatic circular porousthrust bearings / S.C. , J.E. Lee, S.H. Lee, H.K. Ji, D.J. Lee, J.H. Ryu, H. G.Choi, H. Kim// ICSV13, July 2-6, 2006, Vienna, Austria. Режим доступа:iiav.org/archives_icsv/2006_icsv13/pdf/icsv13Final00952.pdf (дата посещения21.05.2015).159. Nishio U., Somaya K., Yoshimoto S. Numerical calculation and experimentalverification of static and dynamic characteristics of aerostatic thrust bearings160with small feedholes // Tribology International.

Elsevier Ltd. 2011. № 44. P.1790–1795. DOI:10.1016/j.triboint.2011.07.004.160. ШаламовВ.И.высокоскоростныхСовершенствованиевыходныхшпиндельныхметаллорежущихузловхарактеристикстанков:Автореф. дис. к.т.н. КнАГТУ 2008. 22 с.161. System and method for measuring air bearing gap distance: Patent 7671607 B2US / C.F. Hayek, M. D. DuBois, R.H. Chan. Filed 06.09.2007; Date of patent02.03.2010. P. 12.162.

Air bearing technology: Режим доступа:specialtycomponents.com/Resources/Technical-Articles/Gap-Sensing-FeatureExplanation/ (дата посещения 28.04.2015).163. How gap sensing air bearings improve machine performance. Marc Hadarik /Presentation. Specialty components Inc. Режим доступа:click.email.engineering360.com/?qs=f5ff9b1356eba9f20c381b0818b3e60682d268eb996c17af9ca92f33c2b9fb18 (дата посещения: 18.08.2015).164. ГОСТ26283-93.проницаемостиМатериалыжидкостей.спеченыеВведенпроницаемые1991-01-01.М.:Определение"Издательствостандартов", 1996.

20. с.165. Murthy A.N., Duwensee M., Talke F.E. Numerical Simulation of the Head/DiskInterface for Patterned Media // Tribol Lett. 2010. vol. 55. PP. 47-55.DOI:10.1007/s11249-009-9570-z.166. Логинов В.Н., Космынин А.В., Широкова З.В. Аналитическое решениезадачи определения характеристик цилиндрического газового подшипника// Современные проблемы науки и образования. 2012. № 5.

С. 1-9.167. Hannot S.D.A., Rixen D.J. Coupling plate deformation, electrostatic actuationand squeeze film damping in a fem model of a micro switch // Int. Conf. onComputational Methods for Coupled Problems in Science and EngineeringCupled problems: Material conf.161168. Haijun Zhang, Changsheng Zhu, Qin Yan. Approximate Numerical Solution ofHydrodynamic Gas Journal Bearings // Springer-Verlag Berlin Heidelberg:2008.

P. 260-268. DOI: 10.1007/978-3-540-88518-4_29.169.Tribology(Web)NPTELmaterial.Режимдоступа:http://www.nptel.iitm.ac.in/courses/112102015/ (дата посещения: 23.05.2015).170. Болдырев Ю.Я., Григорьев Б.С.Численное решение уравнения Рейнольдсас помощью метода конечных элементов // М. Машиноведение. №54. 1982.С. 78-84.171. Хан П.В., Хванг П.

Анализ несущей способности опорно-упорныхаэростатическихпористыхподшипников//ВестникКамчатскогогосударственного технического университета. 2013. № 24. С. 38-44.172. Бесчастных В.Н., Равикевич Ю.А., Соколов А.Н. Определение статическойгрузоподъемности сегментного газостатического подшипника / ВестникМАИ, 2009. т.16, №1. С. 84-94.173. Haijun Zhang, Chang-sheng Zhu, Qin Yang. New numerical solution for selfacting gas journal bearings / J. of Zhejiang Univ. science A. 2009. P.685-690.174.

Горбаченко В.И. Нейрокомпьютеры в решении краевых задач теории поля.Кн. 10: Учеб. пособ. - М.: Радиотехника, 2003. 336 с.175. Ng S.W., Widdownson G.P.,Yao S. Characteristics Estimation of Porous AirBearing // of the COMSOL Multiphysics User's Conf.. Proceedings Excerpt.Stockholm, 2005. P. 4.176. Li C., Miller M.H. Optimization Strategy for Resonant Mass Sensor Design inthe Presence of Squeeze Film Damping / Micromachines 2010, 1(3).

P.112-128.|DOI:10.3390/microm1010112.177. Грубый С.В., Лапшин В.В. Моделирование процесса и разработкатехнологии сверхточной обработки плоских отражателей однорезцовойалмазной фрезерной головкой // Наука и образование: электрон. издание.2014. № 2. С. 49-74. DOI: 10.7463/0214.0699743.162178. Жедь А.П. Повышение надежности работы аэродинамических опорвысокоскоростных узлов машин. М.: 1966. ("ГОСИНТИ". Передовойнаучно-техническией и производственный опыт.№2-66-117-143).179. База вычислительных алгоритмов. Режим доступа:Wolfram|Alpha.com:Computational Knowledge Engine (дата посещения: 23.05.2015).163ПриложениеП.1. Параметры шпиндельных узловУстройство моделей шпиндельных узлов НШУС 110 и РТШ 020поясняет Рис.

П.1.1. Параметры узлов указаны в Таблице 13.Опоры шпинделя и корпуса узла РТШ 020 из закалённой стали 12ХН3А,цементированной до HRC 59…63, изготовлены по одинаковой технологии,усовершенствованной по сравнению с узлом НШУС 110, хотя для обоих узловфинишной операцией была ручная притирка алмазной пастой.Рис. П.1.1. Схематичный эскиз разреза шпиндельного узла164Таблица 13.Параметры шпиндельных узлов НШУС 110 и РТШ 020ЗначениеНазваниеОбозначение РазмерностьНШУС 110РТШ 020Номинальный (требуемый)зазорРадиус сферыКоличество вставокПроницаемость вставокТолщина вставок в центреРадиус вставкиh0мRNkpδminrvstмшт.м2ммУгловой размерminрад (град)Угловой размерmaxрад (град)Угловое положение вставки0рад (град)max(pe)Па (ат)maxmI0рад·с-1(об·мин-1)кгкг·м2314(3000)25,50,0684628(6000)8,50,0125Iкг·м20,1690,0424Lм0,3060,188aм0,1520,094bм0,1540,09418842,0Максимальное избыточноедавление подачиМаксимальная скоростьвращенияМасса шпинделяОсевой момент инерцииЭкваториальный моментинерцииРасстояние между центрамисферРасстояние между центроммасс и центром сферы АРасстояние между центроммасс и центром сферы BЧисло питания3 1K  12k p R h0 2*R 2B 6 2h0 paДругие параметры расчётной моделиКоэффициент динамическойµПа·связкости воздухаДавление на выходеpatmПаЧисло сжимаемости прискорости вращения max*10e-60,11187,78e-156e-39,15e-37π/36(35)11π/36(55)π/4 (45)0,06128e-35,15e-30,681(39)π/3 (60)1,41(81)981000 (10)40,71,81e-5101325Безразмерные критерии подобия K*, B* определены по аналогии сцилиндрическими газовыми подшипниками.165П.1.1.

Сравнение относительных зазоров в описанныхгазостатических опорахСиловые характеристики шпиндельных узлов зависят от давленияподачи,габаритовиспользуетсяизазора.избыточноеОбычнодавлениедляпромышленныхpe=5·105…106 Па.Радиусустановокизазоропределяются, прежде всего, конструкцией, стоимостью и доступнымитехнологиями обработки и сборки. Ниже по этим параметрам сопоставленыописанные газовые опоры скольжения (Таблица 14). Шире всего представленыцилиндрические опоры. При этом опоры с газодинамическим режимом работыдолжны обладать меньшим зазором для создания сопоставимой несущейспособности.

Также обнаружено четыре описания роторов, "висящих" на однойсферической аэростатической опоре и совершающих вращение вокруг центраопоры. Самоустановка сферических аэростатических подпятников позволяетсоздавать опоры радиусом больше одного метра. Обнаружено только однодетальное описание шпинделя на двух сферических аэростатических опорах впатенте конструкции M.

Wahl [4], где из параметров указана только зазорh0  6, 35 10 6 м . Несмотря на упоминания подобной конструкции в другихпатентах [5, 6] и на сайтах производителей [24, 25], сведений о параметрах илирасчётных схем не обнаружено.Таблица 14.Применяемые зазоры газовых опор: абсолютные h0 и относительные h0∙R-1Радиальные цилиндрические опорыАвтор, годН.С. Грэссем1964 [65]С.В.Пинегин1972 [70]С.А. Шейнберг1979 [1]Г.А.

Лучин 1989[67]Ю.В. Пешти 1993[32]К.С. Долотов1999 [133]37,525R 103 , мh010 4R507,46,2540-14h0R ∙10 >20при R<12,5 мм7,57,5-12,510-16,71012,5-208,3-512,520-356,5-3,614-18197,4-9,4135261547,53,22037,55,3-14h0R ∙10 =6-8при R= 12,5-30 мм5-12,58-1012,5-306-8208252812,5232321115-12,58-1012,5-306-8Стадия внедренияСпособ поддержаниясмазочного слояРасчётные моделиНаддув через жиклёрыРекомендации-Рекомендации с ссылкой наработу В.П. Жедь, 1966 [178]АэродинамическийЭкспериментальный образецГазодинамическийПромышленные изделияРекомендацииНаддув через малыеотверстияРассматриваются разныеварианты наддуваРекомендации из опытаэксплуатацииГазодинамическиеЭкспериментальный образецРазличныеРекомендации166В.Н.

Дроздович1976 [55]h0  10 6 , м(Продолжение Таблицы 14)А.В. Космынин2005 [40]Hai Huang 2007[97]G. Belforte 2008[134]Haijun Zhang2008 [168]В.И. Тищенко2010 [94]Z.C. Silveira2010 [45]А.В. Космынин2011 [88]А.П.Болштянский2012 [37]П.В. Хан 2013[171]20-17,4-Промышленные образцыНаддув через пористые вставки изграфита или бронзы Бр01012260Расчётные моделиГазодинамический20258ЭкспериментальныйобразецГазостатический с наддувом черезжиклёры12,725,45Расчётная модельГазодинамическая опора504025,52519,616ЭкспериментальныйобразецОпытно-промышленныйобразецГибридный: наддув через пористыевставки и газодинамический клин20258Расчётная модель402516Расчётная модельГазостатический с наддувом черезжиклёрыГазостатический с наддувом черезпористую керамическую стенкуГазостатические с наддувом черезпористые вставки (передний подшипниксовмещён с магнитной опорой)352514Экспериментальнопромышленный образец3A22810205Расчётная модельНаддув через щелевой «псевдопористый»питатель10502Расчётная модельНаддув через сплошную пористую стенку167Шаламов В.И.2008 [160]173550-70(Продолжение Таблицы 14)Сферические аэростатические подпятникиh0  10 6 , мR 103 , мh010 4RСтадия внедренияR.

Boynton 1996[106]11,7--Промышленное изделиеJ. Prado 2005 [107]25,41002,569,56,312,758,52,5D. Rakwal 2005[62]D. M. Meissner 2009[108]В.И. Лисица 2012[74]1500-2000M. Wahl 1999 [4] 6,35Пошехонов Р.А.2012 [14, 15]10(номинально)Пошехонов Р.А.2014 [17]10(номинально)ЭкспериментальныйобразецЭкспериментальныйобразецПромышленное изделиеПромышленное изделие12-62,5(высокоскоростнаядробилка)Шпиндель на двух сферических опорахПатента СШАОпытный1100,91промышленный образецНШУС 110Опытный601,7промышленный образецРТШ 0201801250Способ поддержания смазочногослояЖиклёры в виде отверстий всапфиреНаддув через жиклёрыНаддув через жиклёрыНаддув через кольцевуюдиафрагмуНаддув через пористые вставкиНаддув через пористые вставки168Автор, год169П.2.

К расчётам сферических аэростатических опорЗдесь приведены математические выкладки к Главам 2 и 3.П.2.1. Упрощённая формула для момента торможенияЧтобы оценить влияние усреднённого зазора на момент торможения водной опоре, удобно применить следующие упрощения.- Пренебрегаются величины по сравнению с  z R .- Режим создания смазки аэростатический.- Положение шпинделя близко к центральному.Тогда в соответствии с (2.19) проекция момента на ось AZ a (Рис. 2.3) max M z  patm R3  'sin  d d .2r(П.2.1) min Сучётом(2.17),(2.12)и(2.6)это hR 2 sin  p  R 4 sin  3  d d  .M z      z2h min  выражениеприметвид max Первоеслагаемоеможнопроинтегрировать по частям max max  max  h R2 d d 34 pMz sinddsinhpdRsin.z   2  h min min minВторое слагаемое в квадратной скобке равно нулю в силу цикличностизазора и давления вдоль  .

Характеристики

Список файлов диссертации