ESTIMATED FRICTION AND LOAD CAPACITY COEFFICIENTS FOR A MODIFIED RADIAL BEARING DESIGN UNDER A TURBULENT CONDITION FRICTION

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The effect of a true viscous lubricant in a radial sliding bearing coated by polymer having a specialized groove on the shaft surface is studied. The developed computational model based on the equations of fluid motion and the equation of continuity allows for a deeper understanding of the dynamics of the lubricating layer and its interaction with the working surfaces. Special attention is paid to the geometric features of the groove, which affect the pressure distribution inside the bearing. The integrated use of a polymer coating and a groove ensures uniform load distribution, which increases the load capacity of the system. Numerical calculations show that the use of a polymer coating reduces friction coefficient and contributes to the efficient operation of the lubricant in turbulent conditions. Experimental validation of the model was carried out under various load conditions and rotational speeds, which made it possible to compare theoretical calculations with experimental results in a high-quality way. The analysis showed a high degree of agreement between calculations and experiment, confirming the reliability of the proposed model. The results obtained prove the necessity of design solutions, such as a combination of polymer coatings and grooves for improved bearing performance.

Авторлар туралы

Ekaterina Bolgova

Rostov State Transport University

Email: bolgova_katya6@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0737-1846
Department of Higher Mathematics, graduate student of technical sciences

Murman Mukutadze

Rostov State Transport University

Email: murman1963@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2810-3047
Scopus Author ID: 55049709500
Department of Higher Mathematics, professor, doctor of technical sciences

Pavel Kharlamov

Rostov State Transport University

Email: kcharlamov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5100-4894
docent, doctor of technical sciences

Әдебиет тізімі

  1. Хасьянова Д.У., Мукутадзе М.А. Повышение износостойкости радиального подшипника скольжения, смазываемого микрополярными смазочными материалами и расплавами металлического покрытия// Проблемы машиностроения и надежности машин. 2022. № 4. С. 46–53. doi: 10.31857/S0235711922040101.
  2. Хасьянова Д.У., Мукутадзе М.А. Исследование на износостойкость радиального подшипника с нестандартным опорным профилем с учетом зависимости вязкости от давления и температуры // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2023. № 3. С. 42–49.
  3. Василенко В.В., Кирищиева В.И.,Мукутадзе М.А., Шведова В.Е. Исследование износостойкости подшипника скольжения c полимерным покрытием опорного кольца, имеющего канавку // Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don). 2022. Т. 22, № 4. С. 365–372.
  4. Абдулрахман Х.Н., Кирищиева В.И., Мукутадзе М.А., Шведова В.Е. Повышение износостойкости радиального подшипника с нестандартным опорным профилем и полимерным покрытием на поверхности вала с учетом зависимости вязкости от давления // Frontier Materials & Technologies. 2022. № 4. С. 9–17.
  5. Polyakov R., Savin L.The method of long-life calculation for a friction couple «rotor-hybrid bearing» // Proceeedings of the 7th International Conference on Coupled Problems in Science and Engineering, COUPLED PROBLEMS 2017, Rhodes Island, June 12-14, 2017. P. 433–440.
  6. Polyakov R., Majorov S., Kudryavcev I., Krupenin N. Predictive analysis of rotor machines fluid-film bearings operability // Vibroengineering Procedia: 44, Vibration and Acoustics in Civil Engineering and Fault Diagnostics, Dubai, 2020. P. 61–67. https://doi.org/10.21595/vp.2020.21379.
  7. Kornaeva E.P., Kornaev A.V., Kazakov Yu.N., Polyakov R.N. Application of Artificial Neural Networks to Diagnostics of Fluid-Film Bearing Lubrication // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 734. P. 012154. https://doi.org/10.1088/1757-899X/734/1/012154
  8. Shutin D.V., Polyakov R.N. Active hybrid bearings as mean for improving stability and diagnostics of heavy rotors of power generating machinery. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, vol. 862, no. 032098.
  9. Поляков Р.Н., Савин Л.А., Внуков А.В. Математическая модель бесконтактного пальчикового уплотнения с активным управлением зазором // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2018, № 1(327), С. 66–71.
  10. Негматов С.С., Абед Н.С., Саидахмедов Р.Х, Ульмасов Т.У., Григорьев А.Я., Сергиенко В.П., Негматова К.С. и др. Исследование вязкоупругих и адгезионно-прочностных свойств и разработка эффективных вибропоглощающих композиционных полимерных материалов и покрытий машиностроительного назначения // Пластические массы. 2020. № 7–8. С. 32–36. doi: 10.35164/0554-2901-2020-7-8-32-36.
  11. Сайфуллаева Г.И., Негматов СС., Абед Н.С., Камалова Д.И. Исследование электропроводящих композиционных термореактивных полимерных материалов и покрытий на их основе для триботехнического назначения // Universum: технические науки. Электронный научный журнал. 2020. № 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11102
  12. Ерофеев В.Т. Смирнов И.В., Воронов П.В., Афонин В.В., Каблов Е.Н., Старцев О.В. Исследование стойкости полимерных покрытий в условиях воздействия климатических факторов черноморского побережья // Фундаментальные исследования. 2016. № 11-5. С. 911–924. URL: https://fundamental-research.ru/ru/artcle/view?id=41277 (20.08.2024).
  13. Кочешков И. В. Анализ понятия и принципов создания композиционных материалов // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2016. № 2 (56). С. 3–11.
  14. Zinoviev V.E., Kharlamov P.V., Zinoviev N.V., Kornienko R.A. Analysis of Factors Affecting the Strength of Fixed Bonds Assembled Using Metal-Polymer Compositions // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 900. P. 012009. https://doi.org/10.1088/1757-899X/900/1/012009
  15. Харламов П.В. Мониторинг изменений упруго-диссипативных характеристик для решения задач по исследованию трибологических процессов в системе «железнодорожный путь – подвижной состав» // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2021. №. 1. С. 122–129. doi: 10.46973/0201-727X_2021_1_122.
  16. Харламов П.В. Применение физико-химического подхода для изучения механизма образования вторичных структур фрикционного переноса на поверхности контртела // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2021. №. 3. С. 37–45. doi: 10.46973/0201-727X_2021_3_37.
  17. Харламов П.В. Исследование образования вторичных структур фрикционного переноса на поверхности стальных образцов при реализации технологии металлоплакирования // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2021. № 12. С. 556–560. doi: 10.36652/0202-3350-2021-22-12-556-560.
  18. Шаповалов В.В., Щербак П.Н., Богданов В.М. Фейзов Э.Э., Харламов П.В., Фейзова В.А. Повышение эффективности фрикционной системы «колесо – рельс» // Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. 2019. Т. 78, № 3. С. 177–182. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2019-78-3-177-182. EDN ZZGAOL.
  19. Shapovalov V.V., Kolesnikov V.I., Kharlamov P.V., Kornienko R.A, Petrik A.M. Improving the efficiency of the path – rolling stock system based on the implementation of anisotropicfrictional bonds // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 900 (1). P. 012011. https://doi.org/10.1088/1757-899X/900/1/012011
  20. Шаповалов В.В., Мигаль Ю.Ф., Озябкин А.Л., Колесников И.В., Корниенко Р.А., Новиков Е.С. Металлоплакирование рабочих поверхностей трения пары «колесо – рельс» // Трение и износ. 2020. Т. 41, № 4. С. 464–474. https://doi.org/10.32864/0202-4977-2020-41-4-464-474. EDN WPTWDK.
  21. Мукутадзе М.А., Абдулрахман Х.Н., Шведова В.Е. Бадахов Г.А., Зиновьев Н.В. Исследования на износостойкость конструкции радиального подшипника с учетом реологических свойств микрополярного смазочного материала // Омский научный вестник. 2023. № 3 (187). С. 5–14. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-187-5-14. EDN IKFMSX
  22. Khasyanova D.U., Mukutadze M.A. Improved wear resistance of a metal-coated radial slider bearing // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2022. V. 51. № 2. P. 128–133.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».