РОЗРОБКА КОНСТРУКТИВНОЇ СХЕМИ ОДНООПОРНОЇ ПРИВОДНОЇ СИСТЕМИ З АЕРОСТАТИЧНИМИ ПІДШИПНИКАМИ
DOI:
https://doi.org/10.18372/0370-2197.2(107).20142Ключові слова:
аеростатичний підшипник, шпиндельний вузол, одноопорна система, газове мастило, радіальне зміщення, підйомна сила, конічна опора, безконтактний привідАнотація
У статті розглянуто удосконалену розрахункову схему для однопідтримної безконтактної шпиндельної системи верстата для напівавтоматичного різання монокристалів. Особливу увагу приділено геометричним та режимним характеристикам аеростатичних опор, зокрема малому значенню відносної довжини підшипника (λ < 0,5) та конічній формі опорних поверхонь. Виявлено, що наявні методи розрахунку не враховують вплив цих особливостей, що призводить до неточностей у визначенні несучої здатності. Запропоновано адаптовану модель, яка дозволяє трансформувати конічну опору у площинну для використання існуючих методик. Уточнено фізико-механічні параметри повітряної змазки, а також визначено діапазони змін вхідних параметрів для досягнення максимальної підйомної сили. Результати дослідження підкреслюють важливість врахування ексцентриситету та жорсткості при моделюванні поведінки підшипника у нерухомому стані. Запропонована схема покращує точність розрахунків і підвищує ефективність роботи шпиндельного вузла. Це сприяє підвищенню надійності та стабільності функціонування верстатів з безконтактним приводом.
Посилання
Nosko, P. Developments in technology of non- contact drives for working machines [ Text ] / P. Nosko, A. Breshev, P. Fil, V. Breshev // Polish Academy of sciences in Lublin TEKA Commission of motorization in agriculture. Vol. XS. - Lublin, 2010. - R. 209 - 216.
Nosko, P. The concept of creating non- contact drive for working bodies in machines of various purpose [ Text ] / P. Nosko, V. Breshev, P. Fil
// Polish Academy of sciences in Lublin TEKA Commission of motorization in agriculture. Vol. VIIIA. - Lublin, 2008. - R. 126-133.
Nikiforov, A. N. Problemy kolyvan i dynamichnoi stiikosti rotoriv, shcho shvydko obertaiutsia [Elektronnyi resurs] : Natsionalna tekhnolohichna hrupa / A. N. Nikiforov // Visnyk naukovo-tekhnichnoho rozvytku. - 2010. - №3 (31).
Kosmynin, A. V. Kombinovana opora shpyndelnoho vuzla [Elektronnyi resurs] : Naukova elektronna biblioteka (NEB) / A. V. Kosmynin, V. S. Shchetynin, S. V. Vynohradov // Fundamentalni doslidzhennia. - 2007. - № 12 - S. 83-84.
Marcel Dekker. Handbook of turbomachinery [ Text ] / Marcel Dekker. - NY, Inc., 1995. - 472 p.
Farid Al-Bender. Air Bearings Theory, Design & Applications / John Wiley & Sons Ltd, 2021. - 595 p.
Wu, J., et al. (2023). Active balancing control of a high- speed aerostatic spindle using piezoelectric actuators. mekhanichnyi Systems and Signal Processing, 189, 109903.
Genta G. Vibration Dynamics and Control / Genta G. - Springer Science and Madia Business Media, LLC, 2009. - 855 p.
Zhang, H., ta in. (2016). High-speed electro-spindle running on air bearings: Design and experimental verification. International Journal of Mechanical Sciences, 87, 9-18.
Nelson HDThe dynamics of rotor bearing systems using finite elements. Journal of Engineering for Industry, 1976, Vol. 98, 593-600.
Wang, Z., et al. (2023). Development of a high- speed air- bearing spindle using one- directional porous bearing. Journal of mekhanichnyi Science and Technology, 37 (9), 1707-1716.
Yang, J., et al. (2019). Modeling and analysis of a high- speed spindle with hybrid bearings considering the influence of bearing parametriv. mekhanichnyi Systems and Signal Processing, 130, 262-279.
Genta G. Vibration Dynamics and Control / Genta G. - Springer Science and Madia Business Media, LLC, 2009. - 855 p.
Teoriia kolyvan: navch. osobysti /I. M. Babakov. - 4-e vyd., Vypr. - M.: Drofa, 2004. - 591s.
