Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,916

ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ РОТОРНЫЕ СИСТЕМЫ НА ГАЗОМАГНИТНЫХ ОПОРАХ

Космынин А.В. Щетинин В.С. Хвостиков А.С.

В современном машиностроении один из основных путей развития является увеличение скорости и надежности вращающихся роторных систем. Высокоскоростные роторы применяются, в частности, в шпиндельных узлах металлообрабатывающих станков; электрических машинах; турбинных агрегатах; компрессорах; гироскопах и различных быстровращающихся узлах в текстильной промышленности.

Применение в конструкциях машин и узлов гидростатических опор обеспечивает высокую точность вращения и демпфирующую способность, что значительно повышает их виброустойчивость. Такие опоры имеют практически неограниченную долговечность, высокую нагрузочную способность при любой частоте вращения ротора. Главными недостатками применения гидростатических опор является сложная система питания и ограничение по быстроходности обусловленное жидкостным трением.

Роторы на газовых опорах могут развивать параметр быстроходности (d×n) 5 млн мм/мин и выше. Однако, из-за сравнительно невысокой несущей и демпфирующей способности смазочного слоя газовых опор, их использование ограничено. Такие опоры нашли применение в высокоскоростных малонагруженных роторных системах.

Роторные системы на электромагнитных опорах имеют неограниченный ресурс, невысокое энергопотребление, сравнительно высокую жесткость при управлении тяговым усилием электромагнита и незначительный коэффициент сопротивления вращению. Отсутствие механического контакта позволяет таким подшипникам работать в экстремальных условиях. Несмотря на эти достоинства, роторы на электромагнитных опорах не нашли широкого применения в машиностроении вследствие невысокой несущей способности и сложности как самих роторных систем, так и их электронных систем управления.

Одним из возможных путей дальнейшего повышения выходных характеристик роторных систем состоит во внедрении в их конструкции нового типа подшипников - газомагнитных опор (ГМО). Они лишены недостатка газовых опор - невысокой несущей способности, которая компенсируется магнитными силами. Недостаток магнитных опор по неустойчивости положения шпинделя и, как следствие, сложной системы управления, компенсируются самоустанавливающимся полем газовых сил в опоре [3, 5, 6].

В Комсомольском-на-Амуре ГТУ проведен широкий комплекс теоретических [7-9] и экспериментальных [1, 2, 4] исследований газомагнитных опор и шпиндельных узлов, в состав которых входят такие подшипники. Установлено, что ГМО имеют грузоподъемность примерно в два раза больше, чем традиционные газостатические подшипники и обеспечивают точность вращения вала на 40...50 % выше, чем у газовых опор.

Список литературы

  1. Космынин А.В. Влияние размера магнитопровода на характеристики шпиндельного узла с газомагнитной опорой / А.В. Космынин, В.С. Щетинин, А.С. Хвостиков, А.В. Смирнов, С.С. Блинков // Фундаментальные исследования. - 2011. - № 12-1. - С. 129-132.
  2. Космынин А.В. Стенд для исследования выходных характеристик шпиндельного узла на газомагнитных опорах / А.В. Космынин, В.С. Щетинин, Н.А. Иванова, А.С. Хвостиков, С.С. Блинков // СТИН. - 2010. - №5.- С. 8-10.
  3. Космынин А.В., Щетинин В.С., Виноградов С.В. Комбинированная опора шпиндельного узла // Фундаментальные исследования. - 2007. - №12-1 -C. 83-84.
  4. Космынин А.В., Щетинин В.С. Влияние магнитной силы в газомагнитных подшипниках на эксплуатационные показатели высокоскоростных шпиндельных узлов металлообрабатывающего оборудования // Вестник машиностроения. - 2010. - №5.- С. 24-25.
  5. Космынин А.В., Щетинин В.С., Иванова Н.А. Применение магнитной силы в газостатических опорах высокоскоростных шпиндельных узлов // Вестник машиностроения. - 2009. - №5. -С. 19-21.
  6. Космынин А.В., Щетинин В.С., Иванова Н.А. Шпиндельные узлы на газомагнитных опорах // Фундаментальные исследования. - 2008. - №10. -С. 76.
  7. Космынин А.В., Щетинин В.С. Расчет несущей способности газомагнитных опор высокоскоростных шпиндельных узлов // СТИН. - 2010. - №9. -С. 6-8.
  8. Космынин А.В., Щетинин В.С. Эксплуатационные показатели высокоскоростных шпиндельных узлов металлообрабатывающего оборудования с газомагнитными опорами // Успехи современного естествознания. - 2009. - №11. - С. 69-70.
  9. Щетинин В.С., Космынин А.В. Математическая модель расчета несущей способности высокоскоростного шпиндельного узла на газомагнитной опоре // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2010. - № 8. -С. 31-35.

Библиографическая ссылка

Космынин А.В., Щетинин В.С., Хвостиков А.С. ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ РОТОРНЫЕ СИСТЕМЫ НА ГАЗОМАГНИТНЫХ ОПОРАХ // Современные наукоемкие технологии. – 2012. – № 9. – С. 65-66;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=30923 (дата обращения: 30.03.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074