Пожелания читателей

 

Номера журнала

 

Об издании

 

На главную

 
 
 
   

 
 
ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И АППАРАТЫ. Булат П.В.

Практика проектирования газовых подшипников для холодильных машин. Часть I. Обзор газовых подшипников

В настоящей статье рассмотрены перспективы применения газовых подшипников. Определилось несколько областей техники, в которых использование подшипников на газовой смазке считается наиболее целесо­образным: микротурбины для распределенных энергетических систем, криогенная техника, турбохолодильные агрегаты и детандеры. В двух последних случаях важным является отсутствие загрязнения газов и продуктов охлаждения масляной смазкой. Рассмотрены история разработки бесконтактных газовых подшипников, практика их проектирования, существующая классификация и методы расчета. Приведены базовые сведения о типичных конструктивных решениях при проектировании газовых подшипников. Рассмотрены преимущества гибридных газовых подшипников, совмещающих достоинства газодинамических и газостатических подшипников. Показано, что применение гибридных газовых подшипников позволяет преодолеть основной недостаток холодильных машин и детандеров, оснащенных лепестковыми и фольговыми газодинамическими подшипниками, – недостаточную производительность из­за низкой несущей способности подшипника.
Ключевые слова: газостатический подшипник, газодинамический подшипник, гибридный газовый подшипник, лепестковый подшипник, газовая смазка

Список литературы
1. Булат П.В. О концепции волнового компрессора и оптимальных ударно­волновых структурах// Холодильная техника. 2014. №6. С.14–18.
2. Булат П.В. О концепции волнового компрессора и оптимальных ударно­волновых структурах// Холодильная техника. 2014. №7. С.14–16.
3. Гидродинамическая теория смазки. Классики естествознания /под ред. Л.С. Лейбензона. – М.; Л.: Гостехиздат, 1934. – 562 с.
4. Петров Н.П. Трение в машинах и влияние на него смазывающей жидкости // Инженерный журнал, 1883.
5. Подшипники с газовой смазкой/ под ред. Н.С.Грэссема., Дж.У.Пауэлла. – М.: Мир. 1966. – 415 с.
6. Проектирование гидростатических подшипников/ под ред. Гарри Риппела; пер. с англ. Г.А.Андреевой. – М.: Машиностроение, 1967. – 135 с.
7. Шейнберг С.А. Опоры скольжения с газовой смазкой. – М.: Машиностроение, 1969. – 336 с.
8. Bhushan C. B. and Gray S. Static evaluation of surface coatings compliant gas bearings in an oxidizing atmosphere to 650// Thin Solids Films, 53 (1978), 313–331.
9. O`Brien Patrick. Development of a 50­kW low­emission turbogenerator for hybrid electric vehicles// J.ASME, 98­Gt­400. Presented at International Gas and electric Aero engineers, Congress and Exhibition, Stockholm, Sweden, June 2–5, 1998.
10. Bulat P.V. The history of the gas bearings theory development/ P.V. Bulat, M.P. Bulat // World Applied Sciences Journal. 2013. V. 27/ №7.
11. Bulat P.V., Bulat M. P. Basic Classification of the Gas­Lubricated Bearings// World Applied Sciences Journal. 2013. V.28(10), р.1444–1448.
12. Constantinescu V. N. Lubrificatia cu gaze? Bucuresti, 1963.
13. Gas Lubricated Bearing. Editors N.S.Grassam, J.W.Powell. Micro Turbine Developments Ltd. London, Butterworths, 1964. 398 p.
14. Harrison W.J. The hydrodynamic theory of lubrication with special reference to air as a lubricant// Trans. Cambr. Phil. Soc. 22, 39, 1913.
15. Kingsbury A. Experiments with an air—lubricated bearing// J. Am. Soc. nav. Engnrs., 9, 267, 1897.
16. Reynolds O. On the theory of lubrication and its application to Mr. Beauchamp Tower’s experiments, including an experimental determination of the viscosity of olive oil// Royal Society/ Phil. Trans., Pt. 1, 1886, 114 p.
17. Swanson E.E.,Walton J.F., Heshmat H. A Test Stand for Dynamic Characterization of Oil­Free Bearings for Modern Gas Turbine Engines // Proceedings of ASME TURBO EXPO 2002 June 3­6, 2002, Amsterdam, The Netherlands (GT­2002­30005).

Practice of gas bearings design for refrigerating machines
Part I. Overview of gas bearings

Candidate of physico­mathematical sciences P.V. Bulat
The article deals with the perspectives of the gas bearings use. Several engineering areas were formed where the application of gas­film lubricated bearings was considered as rational: micro turbines for distributed energy systems, cryogenic engineering, turborefrigerating aggregates and expanders. It is important in two last cases that gases and products to be refrigerated should be not contaminated by oil lubrication. The history of the contactless gas bearings development, the practice of their design, an appropriate classification and the calculation methods are examined. Basic data on typical constructive solutions at the gas bearings design are cited. The advantages of the hybrid gas bearings combining the merit of gasodynamic and gasostatic bearings are examined. It is shown that the application of the hybrid gas bearings allows getting over the main disadvantage of refrigerating machines and expanders equipped with the leaf­type and foil gasodynamic bearings that is an insufficient capacity due to a low load­carrying capacity.
Keywords: gasostatic bearing, gasodynamic bearing, hybrid gas bearing, leaf­type bearing, gas lubrication.

References
1. Bulat P.V. About the concept of a wave compressor and optimal shock­wave structures// Kholodilnaya Tekhnika. 2014. №6. P.14–18
2. Bulat P.V About the concept of a wave compressor and optimal shock­wave structures// Kholodilnaya Tekhnika. 2014. №7. P.14–16
3. Hydrodynamic theory of lubrication. Klassiki estestvoznaniya/Edited by L.S. Leybenzon. – M/;L.: Gostekhizdat, 1934. 562 p.
4. Petrov N.P. Friction in machines and lubricating liquid influence on it // Inzhenerny zhurnal, 1883
5. Gas lubricated bearings / Editors N.S. Grassam, J.W. Powell. –M.: Mir. 1966. –415 p.
6. Design of hydrostatic bearings/ Editor Harry Rippel. Translation from English by G.A. Andreeva. –M.:Mashinostroenie, 1967. – 135 p.
7. Sheinberg S.A. Gas lubricated sliding support. – M.:Mashinostroenie, 1969. –336 p.
8. Bhushan C. B. and Gray S. Static evaluation of surface coatings compliant gas bearings in an oxidizing atmosphere to 650// Thin Solids Films, 53 (1978), 313–331.
9. O`Brien Patrick. Development of a 50­kW low­emission turbogenerator for hybrid electric vehicles// J.ASME, 98­Gt­400. Presented at International Gas and electric Aero engineers, Congress and Exhibition, Stockholm, Sweden, June 2­5, 1998.
10. Bulat P.V. The history of the gas bearings theory development. / P.V. Bulat, M.P. Bulat // World Applied Sciences Journal. 2013. V. 27/ № 7.
11. Bulat P.V., Bulat M. P. Basic Classification of the Gas­Lubricated Bearings// World Applied Sciences Journal. 2013. V.28(10), P.1444–1448.
12. Constantinescu V. N. Lubrificatia cu gaze? Bucuresti, 1963.
13. Gas Lubricated Bearing. Editors N.S.Grassam, J.W.Powell. Micro Turbine Developments Ltd. London, Butterworths, 1964. 398 p.
14. Harrison W.J. The hydrodynamic theory of lubrication with special reference to air as a lubricant// Trans. Cambr. Phil. Soc. 22, 39, 1913.
15. Kingsbury A. Experiments with an air—lubricated bearing// J. Am. Soc. nav. Engnrs., 9, 267, 1897.
16. Reynolds O. On the theory of lubrication and its application to Mr. Beauchamp Tower’s experiments, including an experimental determination of the viscosity of olive oil// Royal Society/ Phil. Trans., Pt. 1, 1886, 114 p.
17. Swanson E.E.,Walton J.F., Heshmat H. A Test Stand for Dynamic Characterization of Oil­Free Bearings for Modern Gas Turbine Engines // Proceedings of ASME TURBO EXPO 2002 June 3­6, 2002, Amsterdam, The Netherlands (GT­2002­30005).

Назад