Моделирование клиновидных опор скольжения с учетом реологических свойств электропроводящего смазочного материала.

Abstract

В работе представлен метод формирования точного автомодельного решения задачи гидродинамического расчета клиновидной опоры (ползун, направляющая), работающей на электропроводящем жидком смазочном материале, обусловленном расплавом направляющей, с учетом зависимости вязкости и электропроводности жидкого смазочного материала от давления. Решение задачи найдено на основе системы уравнений, описывающих движения несжимаемого жидкого электропроводящего смазочного материала для случая «тонкого слоя» с учетом зависимости вязкости и электропроводности жидкого смазочного материала от давления, уравнения неразрывности и выражения для скорости диссипации механической энергий для определения функции, обусловленной расплавом поверхности направляющей, покрытой расплавом легкоплавкого покрытия. Асимптотическое решение системы дифференциальных уравнений с учетом граничных условий на поверхности направляющей, ползуна и контура   Φy x  найдено в виде рядов по степеням малого параметра К, обусловленного расплавом и скоростью диссипации механической энергии. Для определения поля скоростей и давления в смазочном и расплавленном слое находится точное автомодельное решение для нулевого и первого приближения. В результате нахождения точного автомодельного решения найдено значение функции   1Φ x , обусловленной расплавом направляющей (параметр М, характеризующий толщину расплавленной пленки). Дана оценка влияния следующих параметров: А (обусловленного наличием электрического поля), N (числа Гартмана), М (характеризующий толщину расплавленной пленки), К (обусловленного расплавом и скоростью диссипации механической энергии), α (параметр характеризующий зависимость вязкости смазочного материла от давления), В (вектора магнитной индукции) и Е (вектора напряженности электрического поля) на основные рабочие характеристики упорного подшипника скольжения (несущую способность и силу трения). Результаты численного анализа показывают, что значительно уточнены расчетные модели упорных подшипников скольжения в результате дополнительного одновременного учета при их разработке зависимости от гидродинамического давления таких важных факторов, как вязкость жидкого электропроводящего смазочного материала, электропроводность, а также влияния толщины расплавленной пленки легкоплавкого металлического покрытия, магнитной индукции и напряженности электрического поля. Триботехнические расчетные величины уточнены в следующем порядке: сила трения на 43 %, несущая способность на 18 %. In work the method of formation of the exact automodel solution of a problem of hydrodynamic calculation of the wedge-shaped support (the ram, a guide) using the electroconductive liquid lubricant caused by guide fusion taking into account dependence of viscosity and conductivity of liquid lubricant on pressure is presented. The solution of a task is found on the basis of the system of the equations of the energiya describing the movements of incompressible liquid electroconductive lubricant for a case of “a thin layer” taking into account dependence of viscosity and conductivity of liquid lubricant on pressure, the equation of continuity and expression for the speed of dissipation mechanical for definition of the function caused by fusion of a surface of the guide covered with fusion of a fusible covering. The asymptotic solution of system of the differential equations taking into account boundary conditions on a surface of a guide, the ram and a contour is found in a type of ranks on degrees of the small parameter K caused by fusion and speed of dissipation of mechanical energy. For definition of the field of speeds and pressure in the lubricant and melted layer the exact automodel solution for zero and first approach is found. As a result of finding of the exact automodel decision the value of the function caused by guide fusion (the parameter M characterizing thickness of the melted film) is found. An assessment of influence of the following parameters is given: And (the electric field caused by existence), N (Gartman's number), the M (characterizing thickness of the melted film), To (caused by fusion and speed of dissipation of mechanical energy), (the parameter characterizing dependence of viscosity of lubricant I swore from pressure), In (a vector of magnetic induction) and E (a vector of electric field strength) on the main performance data of the persistent bearing of sliding (the bearing ability and friction force). Results of the numerical analysis show that settlement models of persistent bearings of sliding as a result of additional simultaneous account at their development of dependence on the hydrodynamic pressure of such important factors as viscosity of liquid electroconductive lubricant, conductivity and also influences of thickness of the melted film of a fusible metal covering, magnetic induction and electric field strength are considerably specified. Tribotechnical settlement sizes are specified in the following order: friction force for 43 % bearing ability for 18 %.