Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,021

Serdobintsev Yu.P.

Надежность и отказоустойчивость высо­коскоростных машин определяет работу многих технологических процессов. В их числе транспортировка нефти, водоснабжение, процессы перекачки различных сред. Одним из основных факторов, влияющих на работоспособность на­сосов, является износ подшипниковых узлов, поток отказов которых составляет 30% от обще­го числа поломок. Поэтому разработка систем автоматизации направленных на повышение ра­ботоспособности является актуальной задачей в сфере повышения надежности и снижения за­трат на их эксплуатацию.

В работе рассматривается технологическое решение задачи поддержания режима низкого трения в подшипниковых опорах, а так же проект стенда для экспериментального исследования.

Основным элементом стенда является вал, установленный в радиальных подшипниках скольжения, имеющих конструкцию, позволяю­щую использовать подъемную силу гидростати­ческого эффекта смазки для вращения на малых скоростях.

Передача вращательного движения осу­ществляется через муфту посредством электро­двигателя. В этом режиме работы вал не сопри­касается с втулкой подшипника и осуществляет вращение без разрушения масляного слоя, что ис­ключает возможность схватывания контактирую­щих поверхностей и снижает их износ. При повы­шении скорости вращения вала до критического значения начинает сказываться действие гидроди­намического эффекта жидкостного трения. В этот момент производится корректировка режима мас­ляного насоса, работа которого зависит от темпе­ратуры и вязкости масла, а так же от давления в камере подшипника и радиальных нагрузок, изме­няющихся в процессе повышения скорости вра­щения вала. При достижении номинальных обо­ротов в гидродинамическом режиме происходит полное разделение вала и втулки смазочным сло­ем, после чего масляный насос отключается.

Автоматизированное управление системы осуществляется на базе беспоисковой адаптив­ной системы (БАС) с идентификатором. Данная система производит не только полный контроль толщины масляного слоя, но и позволяет исклю­чить износ опор скольжения в случаях перемен­ных нагрузок и аварийных режимах работы.

Основной контур БАС образован обоб­щенным объектом управления ОУ (подшипни­ковая опора), автоматическим регулятором АР (масляный насос) и корректирующим устрой­ством КУ (на базе контроллера). Контур адап­тации образован устройством идентификации УИ и блоком настройки регулятора БНР Наблю­даемый выходной сигнал основного контура - толщина масляного слоя, в зазоре подшипника скольжения измеряемая при помощи индуктив­ного датчика расстояния.

Данная разработка имеет большое прак­тическое значение во многих технологических процессах с использованием высокоскоростных машин и позволяет в значительной степени по­высить их надежность.