Совершенствование стендовой отработки газотурбинного двигателя за счет применения нового метода определения осевого усилия, воздействующего на радиально-упорный подшипник качения

Авторы

Храмин Р. В.^*, Слободской Д. А.^**, Лебедев М. В.^***, Собуль А. В.^****

Объединенная двигателестроителъная корпорация «Сатурн», проспект Ленина, 163, Рыбинск, Ярославская область, 152903, Россия

*e-mail: roman.khramin@ues-saturn.ru
**e-mail: denis.slobodskoy@uec-saturn.ru
***e-mail: maksim.lebedev@uec-saturn.ru
****e-mail: aleksandr.sobul@uec-saturn.ru

Аннотация

Представлен метод измерения осевого усилия, воздействующего на радиально-упорный подшипник качения, c помощью динамического тензометрирования. Для тензорезисторов описаны условия установки на кольца под­шипника и процесс градуировки. Приведены материалы по верификации данного метода.

Ключевые слова

авиационный газотурбинный двигатель, стендовая отработка, точность определения осевой нагрузки, динамическое тензометрирование, радиально-упорный подшипник качения, градуировка

Библиографический список

1. Walters C.T. The Dynamics of Ball Bearings // Journal of Lubrication Technology. 1971. Vol. 93. No. 1, pp. 1-10. DOI: 10.1115/1.3451516

2. Gupta P.K. Dynamics of Rolling-Element Bearings. Parts I, II, III and IV// Journal of Lubrication Technology. 1979. Vol. 101. No. 3, pp. 293-326. DOI:10.1115/1.3453357; 10.1115/1.3453360; 10.1115/ 1.3453363; 10.1115/1.3453364

3. Meeks C.R., Ng K.O. The dynamics of ball separators in ball bearings. Part 1 “Analysis” // ASLE Transactions. 1985. Vol. 28. No. 3, pp. 277-287.

4. Meeks C.R., Tran L. Ball bearing dynamic analysis using computer methods – Part 1: Analysis // Journal of Tribology. 1996. Vol. 118. No. 1, pp. 52-58. DOI: 10.1115/1.2837092

5. Kannel J.W., Bupara S.S. A simplified model of cage motion in angular contact bearings operating in the EHD lubrication regime // Journal of Lubrication Technology. 1978. Vol. 100. No. 3, pp. 395-403. DOI: 10.1115/1.3453196

6. Boesiger E.A., Donley A. D, Loewenthal S. An analytical and experimental investigation of ball bearing retainer instabilities // Journal of Tribology. 1992. Vol. 114. No. 3, pp. 530-538. DOI: 10.1115/1.2920915

7. Kingsbury E. First-Order Ball-Bearing Kinematics // ASLE Transactions. 1985. Vol. 28. No. 2, pp. 239-244. DOI: 10.1080/05698198508981617

8. Rahman M.Z., Ohno N, Tsutsumi H. Effect of lubricating oils on cage failure of ball bearings // Tribology Transactions. 2003. Vol. 46. No. 4, pp. 499–505. DOI: 10.1080/10402000308982656

9. Liu X., Deng S, Teng H. Dynamic stability analysis of cages in high-speed oil-lubricated angular contact ball bearings // Transactions of Tianjin University. 2011. Vol. 17. No. 1, pp. 20-27. DOI: 10.1007/s12209-011-1487-6

10. Sopanen J, Mikkola A. Dynamic model of a deep- groove ball bearing including localized and distributed defects. Part 1: Theory // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multibody Dynamics. 2003. Vol. 217. No. 3, pp. 201-211. DOI: 10.1243/14644190360713551

11. Sopanen J., Mikkola A. Dynamic model of a deep- groove ball bearing including and distributed defects. Part 2: Implementation and results // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics. 2003. Vol. 217. No. 4, pp. 211-221. DOI: 10.1243/14644190360713560

12. Teutsch R., Sauer B. An Alternative Slicing Technique to Consider Pressure Concentrations in Non-Hertzain Line Contacts // Journal of Tribology. 2004. Vol. 126. No. 3, pp. 436-442. DOI: 10.1115/1.1739244

13. Леонтьев M.K., Снеткова Е.И. Нелинейные модели подшипников качения в роторной динамике // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т. 19. № 2. С. 134-145.

14. Положение №191 об установлении и увеличении ресурсов подшипников качения ГТД гражданской авиации, их агрегатов и агрегатов трансмиссий вертолётов. – М.: ЦИАМ, 2003. – 17 с.

15. Иноземцев А.А., Нихамкин М.А., Сандрацкий В.Л. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. – М.: Машиностроение, 2008. Т. 1. Общие сведения. Основные параметры и требования. Конструктивные и силовые схемы. – 207 с.

16. Доля А.П., Микиртычев В.А., Селивановский Ю.М., Сорочан В.В. Определение осевых и радиальных усилий в редукторе методом тензометрии // Збiрник наукових праць «Вiстник НТУ “ХПI”» Технологii в машинобудуваннi. 2002. №10. URL: http://www.kpi.kharkov.ua/archive/Hаукова_перiодика/vestnik/Технологии в машиностроении/2002/10/Определение осевых и радиальных усилий в редукторе методом тензометрии.pdf

17. Посадов В.В., Ринаров В.М., Азимов Р.А., Хоменко O.В. Способ оценки изменений величины осевой силы, действующей на радиально-упорный подшипник, при стендовых испытаниях газотурбинного двигателя // Контроль. Диагностика. 2018. №3. С. 44-47.

18. Посадов В.В., Ринаров В.М., Посадова О.Л., Слободской Д.А. Способ определения режимов работы га­зотурбинного двигателя, соответствующих минимальным значениям осевой силы, действующей на радиально-упорный подшипник. Патент RU 2624089 С1. Бюлл. №19, 10.07.2017.

19. Посадов В.В., Ринаров В.М., Посадова О.Л., Азимов P.А., Ильина Я.Ю. Способ определения режимов работы газотурбинного двигателя, на которых осевая сила, действующая на радиально-упорный подшипник, принимает минимальные и максимальное значения. Патент RU 2640463 С1. Бюлл. №1, 10.01.2018.

20. Посадов B.B., Ринаров B.M., Слободской Д.А. Способ определения режимов работы газотурбинного дви­гателя, на которых осевая сила, действующая на радиально-упорный подшипник, принимает минимальные значения // Контроль. Диагностика. 2017. №3. С. 46-48.

21. Посадов B.B., Посадова О.Л., Кучин B.B., Шумихина O.B. Способ диагностики технического состояния подшипника качения ротора газотурбинного двигателя при проведении стендовых испытаний // Контроль. Диагностика. 2018. № 1. С. 28-31.

22. Звонарев С.Л., Потапов А.Ю. Вибрационная диагностика подшипников двигателей АИ-222-25 на стендовых испытаниях // Вестник Московского авиационного института. 2011. Т. 18. № 1. С. 75–80.

23. Зубко А.И. Перспективный комплекс виброакустической диагностики подшипниковых опор авиационных газотурбинных двигателей // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 1. С. 47-55.

Скачать статью