PhD (Physics and Mathematics), Associate Professor
кандидат физико-математических наук, доцент
postgraduate student of Chair of Higher Mathematics
аспирант кафедры «Высшая математика»
Doctor of Sciences (Engineering), Professor, Head of Chair of Higher Mathematics
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Высшая математика»
postgraduate student of Chair of Higher Mathematics
аспирант кафедры «Высшая математика»
The paper covers the development and analysis of a model of the true viscous lubricant movement in the working gap of a radial sliding bearing with a non-standard support profile having a fluoroplastic composite polymer coating with a groove on the shaft surface. The authors obtained new models based on the classical equation in the approximation for the “thin layer” and the continuity equation describing the laminar pattern of movement of a lubricant with the viscous rheological properties. The results of the numerical analysis of the developed models allowed obtaining a quantitative assessment of the efficiency of the bearing bush support profile and the polymer-coated shaft with an axial groove. To complete the set of studies and verify theoretical insights, the authors carried out the experimental research. The novelty of the work lies in the development of an engineering calculation technique that allows determining the magnitude of the main tribotechnical parameters of a radial sliding bearing (hydrodynamic pressure, load capacity, and friction ratio) and expanding the area of practical application of the developed engineering calculations. The design of the radial bearing with a fluoroplastic antifriction composite polymer coating, a 3 mm wide groove, and a special support profile ensured the stable shaft ascent on the hydrodynamic wedge, which experimentally confirmed the correctness of the results of theoretical studies of sliding bearings with a diameter of 40 mm at a sliding speed of 0.3–3 m/s and a load of 13–65 MPa.
Статья посвящена разработке и анализу модели движения истинно вязкого смазочного материала в рабочем зазоре радиального подшипника скольжения с нестандартным опорным профилем, имеющим на поверхности вала фторопластсодержащее композиционное полимерное покрытие с канавкой. Новые модели получены на базе классических уравнений в приближении для «тонкого слоя» и уравнения неразрывности, описывающих ламинарный режим движения смазочного материала с вязкими реологическими свойствами. Результаты проведенного численного анализа полученных моделей позволили получить количественную оценку эффективности опорного профиля подшипниковой втулки и вала с полимерным покрытием с осевой канавкой. Для завершения комплекса исследований и верификации теоретических разработок были выполнены экспериментальные исследования. Новизна работы заключается в конкретизации методики инженерных расчетов, позволяющей оценить величину основных триботехнических параметров радиального подшипника скольжения (гидродинамического давления, нагрузочной способности и коэффициента трения), а также расширить область практического применения разработанных инженерных расчетов. Конструкция радиального подшипника с полимерным покрытием, канавкой шириной 3 мм и специальным опорным профилем обеспечила стабильное всплытие вала на гидродинамическом клине, что экспериментально подтвердило правильность результатов теоретических исследований подшипников скольжения диаметром 40 мм при скорости скольжения 0,3–3 м/с и нагрузке 13–65 МПа.