Теоретические исследования влияния керамического антифрикционного покрытия в подшипниковых сопряжениях на динамику ротора турбокомпрессорастатьяИсследовательская статья
Аннотация:Предприятиями агропромышленного комплекса эксплуатируется большое количество мобильных и стационарных энергетических средств, оснащенных дизельными двигателями, оснащенными турбокомпрессорами. Однако существует проблема раннего выхода из строя вала ротора за счет абразивного износа. В большинстве случаев возможно восстановление вала наплавкой различных материалов. Но наиболее интересным вариантом является наплавка керамического антифрикционного покрытия, так как в сопряжении с подшипником скольжения наблюдается значительное снижение коэффициента трения. Исходя из этого, основной целью данной работы является проведение теоретического анализа влияния керамического антифрикционного покрытия в подшипниковых сопряжениях на динамику ротора турбокомпрессора. Для реализации работы были поставлены следующие задачи: идентификация исходных данных для расчета, разработка математической модели, расчет и анализ результатов. Выполнение теоретического анализа заключалось в исследовании информационных источников по проектированию и исследованию параметров турбокомпрессоров. Проведены замеры геометрических размеров элементов ротора и корпуса. Созданы 3D-модели и исследованы динамические характеристики с применением программ КОМПАС-3D и APM-Fem. Разработана математическая модель, описывающая процессы, протекающие в турбокомпрессоре и влияющие на динамику раскручивания ротора. Разработанная математическая модель основана на действии второго закона Ньютона. Результаты расчетов показали, что применение керамического антифрикционного покрытия позволяет сократить время разгона ротора турбокомпрессора на 45 % по сравнению со стандартным. Данный показатель позволяет сделать заключение, что использование керамического антифрикционного покрытия в подшипниковом сопряжении позволит повысить эффективность работы турбокомпрессора и двигателя, сократить время выхода турбокомпрессора на установившийся режим