DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0775.2020.1.14

РОЗРАХУНКОВО-ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ЖОРСТКОСТІ СИСТЕМИ «ВАЛ – ПІДШИПНИКОВІ ОПОРИ» КОМПРЕСОРА НАГНІТАЧА ПОВІТРЯ

Mykola Tkachuk, Andrey Grabovskiy, Mykola Tkachuk, Oleksandr Shut, Andrii Lipeiko Andrii, Mykola Prokopenko, Borys Lytvyn, Aleksandr Gulyuk, Natalya Verveyko, Egor Ovcharov

Анотація


Для визначення жорсткості системи «вал – підшипникові опори» компресора нагнітача повітря застосовано розрахунково-експериментальний метод. Цей метод полягає у паралельному здійсненні чисельних та експериментальних досліджень напружено-деформованого стану досліджуваного об’єкту. Варійованими є жорсткісні характеристики підшипникових опор. Порівнювалися величини переміщень у характерних точках вала та підшипникових опор. За результатами досліджень визначені параметри досліджуваної системи «вал – підшипникові опори» компресора нагнітача повітря. Варіювався кут повороту тіл кочення у підшипниках. Визначено його вплив на  прогини вала та підшипникових опор. Установлено також, що внаслідок пружного деформування вала переміщення його консольного кінця нижче, ніж переміщення підшипникових опор.


Ключові слова


роторна система; розрахунково-експериментальний метод; турбокомпресор; скінченно-елементний аналіз; напружено-деформований стан; критична швидкість обертання

Повний текст:

PDF

Посилання


Hua C., Cao, G., Rao, Z. et al. Coupled bending and torsional vibration of a rotor system with nonlinear friction. J Mech Sci Technol 31, 2679–2689 (2017).

Shi M. L, D. Z. Wang and J. G. Zhang, Nonlinear dynamic analysis of a vertical rotor-bearing system, Journal of Mechanical Science and Technology, 27 (1) (2013) 9–19.

Hua C., Z. Rao, N. Ta and Z. Zhu, Nonlinear dynamics of a rub-impact rubber bearing-rotor system with Stribeck friction model, Journal of Mechanical Science and Technology, 29 (8) (2015) 3109–3119.

Reddy, Mutra Rajasekhara, and J. Srinivas. Vibration analysis of a support excited rotor system with hydrodynamic journal bearings. Procedia Engineering 144 (2016): 825–832.

Han, Qinkai, and Fulei Chu. Parametric instability of flexible rotor-bearing system under time-periodic base angular motions. Applied Mathematical Modelling 39, no. 15 (2015): 4511–4522.

Avramov K., M. Shulzhenko, O. Borysiuk, and Christophe Pierre. Influence of periodic excitation on self-sustained vibrations of one disk rotors in arbitrary length journals bearings. International journal of non-linear mechanics. 77 (2015): 274–280.

Cha, Matthew, and Sergei Glavatskih. Nonlinear dynamic behaviour of vertical and horizontal rotors in compliant liner tilting pad journal bearings: Some design considerations. Tribology International 82 (2015): 142–152.

Martynenko G. Resonance mode detuning in rotor systems employing active and passive magnetic bearings with controlled stiffness. International Journal of Automotive and Mechanical Engineering 13 (2016): 3293.

Azraai M. R., G. Priyandoko, A. R. Yusoff, and M. F. F. A. Rashid. Parametric Optimization of magneto-rheological fluid damper using particle swarm optimization. International Journal of Automotive and Mechanical Engineering 11 (2015): 2591.

Martynenko, G. Application Of nonlinear models for a well-defined description of the dynamics of rotors in magnetic bearings. Eureka: Physics and Engineering 3 (2016): 3–12.

Gaydamaka A., G. Kulik, V. Frantsuzov, …, Paraniak N. Devis-ing an engineering procedure for calculating the ductility of a roller bearing under a no-central radial load. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019, vol. 3, no. 7 (99), pp. 6–10.

Bondarenko M., M. Tkachuk, A. Grabovskiy, and I. Hrechka. Substantiation of Thin-Walled Structures Parameters Using Nonlinear Models and Method of Response Surface Analysis. In International Journal of Engineering Research in Africa, vol. 44, pp. 32–43.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Hua C., Cao, G., Rao, Z. et al. Coupled bending and torsional vibration of a rotor system with nonlinear friction. J Mech Sci Technol 31, 2679–2689 (2017).

2. Shi M. L, D. Z. Wang and J. G. Zhang, Nonlinear dynamic analysis of a vertical rotor-bearing system, Journal of Mechanical Science and Technology, 27 (1) (2013) 9–19.

3. Hua C., Z. Rao, N. Ta and Z. Zhu, Nonlinear dynamics of a rub-impact rubber bearing-rotor system with Stribeck friction model, Journal of Mechanical Science and Technology, 29 (8) (2015) 3109–3119.

4. Reddy, Mutra Rajasekhara, and J. Srinivas. Vibration analysis of a support excited rotor system with hydrodynamic journal bearings. Procedia Engineering 144 (2016): 825–832.

5. Han, Qinkai, and Fulei Chu. Parametric instability of flexible rotor-bearing system under time-periodic base angular motions. Applied Mathematical Modelling. 39, no. 15 (2015): 4511–4522.

6. Avramov K., M. Shulzhenko, O. Borysiuk, and Christophe Pierre. Influence of periodic excitation on self-sustained vibrations of one disk rotors in arbitrary length journals bearings. International journal of non-linear mechanics. 77 (2015): 274–280.

7. Cha, Matthew, and Sergei Glavatskih. Nonlinear dynamic behaviour of vertical and horizontal rotors in compliant liner tilting pad journal bearings: Some design considerations. Tribology International 82 (2015): 142–152.

8. Martynenko G. Resonance mode detuning in rotor systems employing active and passive magnetic bearings with controlled stiffness. International Journal of Automotive and Mechanical Engineering 13 (2016): 3293.

9. Azraai M. R., G. Priyandoko, A. R. Yusoff, and M. F. F. A. Rashid. Parametric Optimization of magneto-rheological fluid damper using particle swarm optimization. International Journal of Automotive and Mechanical Engineering 11 (2015): 2591.

10. Martynenko, G. Application Of nonlinear models for a well-defined description of the dynamics of rotors in magnetic bearings. Eureka: Physics and Engineering 3 (2016): 3–12.

11. Gaydamaka A., G. Kulik, V. Frantsuzov, …, Paraniak N. Devis-ing an engineering procedure for calculating the ductility of a roller bearing under a no-central radial load. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019, vol. 3, no. 7 (99), pp. 6–10.

12. Bondarenko M., M. Tkachuk, A. Grabovskiy, and I. Hrechka. Substantiation of Thin-Walled Structures Parameters Using Nonlinear Models and Method of Response Surface Analysis. In International Journal of Engineering Research in Africa, vol. 44, pp. 32–43.





ISSN 2079-0775. Вісник Національного Технічного Університету «ХПІ».