ЖОРСТКІСНІ ВЛАСТИВОСТІ ПРУЖНИХ ВТУЛОК ВИСОКООБЕРТОВИХ ЕЛЕМЕНТІВ ДВИГУНІВ

Анотація

У роботі створено теоретичні основи аналізу поведінки пружних втулок високообертових елементів сучасних двигунів під навантаженням. Запропоновано декілька варіаційних постановок. Перша з них базується на моделі тонкого кільця. Друга модель сформована на плоскій постановці. Третя модель – тривимірна постановка контактної задачі. Установлено, що у ході навантаження радіальною силою відбувається нерівномірне деформування пружного проміжного кільця. При цьому зони контактування поступово змінюють свою локалізацію у напрямку дії радіальної сили. Залежність радіального переміщення від навантажувальної сили є суттєво нелінійною. Установлено, що статична характеристика пружного кільця має складний вигляд. На відміну від традиційної лінійної характеристики, вона складається із трьох ділянок. Перша відповідає нульовій реакції на дію навантаження. Друга – лінійна частина. Третя – жорстка ділянка. Таким чином, розроблено нові постановки задачі про визначення напружено-деформованого стану пружного проміжного кільця із урахуванням контактної взаємодії. Це формує, на відміну від традиційних лінійних, суттєво нелінійні моделі напружено-деформованого стану. Вони є більш адекватними та враховують чинники, які раніше не враховувалися. Зокрема, беруться до уваги зазори, натяг та контакт у спряженні пружного проміжного кільця із іншими деталями конструкції опори роторної системи.

Ключові слова: високообертовий елемент, пружна втулка, опора, критичні швидкості обертання, нагнітач повітря, двигун внутрішнього згоряння