Моделювання гідродинамічних процесів у радіальних механічних конструкціях
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Моделювання гідродинамічних процесів у радіальних механічних конструкціях
|
|
| Creator |
Кобринець, Антон Костянтинович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – Математичне моделювання та обчислювальні методи. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2012. Дисертаційна робота присвячена проблемі підвищення точності моделювання радіальних механічних конструкцій. В роботі наведено теоретичне обґрунтування режимів роботи радіальних механічних конструкцій, отримано моделі клинових зазорів нескінченної довжини, з джерелом мастильної рідини та без джерела, моделі підшипників ковзання нескінченної, скінченної довжини, з джерелом мастильної рідини та без джерела, обґрунтовано спеціальні граничні умови рівняння Рейнольдса для випадку моделювання режиму роботи конструкцій із фіксованим положенням лінії центрів рухомих елементів. Запропоновано нові методи визначення розподілу тиску та моделювання радіальних механічних конструкцій. Обґрунтовано використання отриманих методів моделювання розподілу гідродинамічного тиску для встановлення критеріїв гранично допустимого зносу радіальних механічних конструкцій. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.05.02 – Математическое моделирование и вычислительные методы. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2012. Диссертация посвящена проблеме повышения точности моделирования радиальных механических конструкций. Рассмотрены основные задачи моделирования гидродинамических процессов в радиальных механических конструкциях, проведен анализ известных методов и средств их моделирования, из-за недостатков которых показана целесообразность использования численно-аналитических методов при проектировании и прогнозировании ресурса работы конструкций. Проведен анализ известных математических моделей клиньевых зазоров (абстракции для упрощения моделирования реальных конструкций), базирующихся на решениях уравнения Рейнольдса, с учетом источника смазочной жидкости и без него, моделей гидродинамического, гидростатического и гидростатодинамичного распределений давления, и установлено, что решение задач моделирования связано со значительными упрощениями и пренебрежением важными технологическими параметрами и показателями работы радиальных механических конструкций. В работе приведено теоретическое обоснование режимов работы радиальных механических конструкций, получены модели клиньевых зазоров бесконечной длины, с источником смазочной жидкости и без источника, модели подшипников скольжения бесконечной, конечной длины, с источником смазочной жидкости и без источника. Обосновано наличие разрывов пленки смазочной жидкости между элементами конструкций в процессе их работы. Определены углы начала и окончания разрывов пленки смазочной жидкости. Предложены новые методы определения распределения давления и моделирования радиальных механических конструкций. Обоснованны специальные граничные условия для интегрирования дифференциального уравнения Рейнольдса, описывающего гидродинамические процессы для случая моделирования режима работы радиальных механических конструкций с фиксированным положением линии центров подвижных элементов. Приведены примеры применения разработанных моделей, методов и методик для расчета подшипника автотракторного двигателя внутреннего сгорания. Выполнено численно-аналитическое моделирование динамических процессов в информационно-вычислительной системе, что позволило повысить точность расчетов в сравнении с расчетами, полученными на основании метода конечных элементов в пакете моделирования механических конструкций WinMachine APM Plain на 4,4 процента. Получены интегральные функции равнодействующей гидродинамических сил, действующих в слое жидкости, которые отличаются тем, что учитывают особенности режимов работы, наличие и конфигурацию источника жидкости, и позволяют вычислять более точное значение грузоподъемности при проектировании. Определены зависимости величины касательной составляющей равнодействующей гидростатодинамических сил к давлению смазочной жидкости источника, величины касательной составляющей равнодействующей гидростатодинамичних сил к давлению смазочной жидкости источника при высоких давлениях, величины касательной составляющей равнодействующей гидростатодинамичних сил от радиального зазора в подшипнике, касательной составляющей равнодействующей гидростатодинамичних сил от относительного эксцентриситета подвижного элемента в радиальной механической конструкции, величины радиальной составляющей равнодействующей гидростатодинамичних сил от давления смазочной жидкости источника, величины радиальной составляющей равнодействующей гидростатодинамичних сил от радиального зазора в конструкции, величины радиальной составляющей равнодействующей гидростатодинамичних сил от относительного эксцентриситета подвижного элемента в радиальной механической конструкции, величин радиальной и касательной составляющих равнодействующей гидростатодинамических сил от давления смазочной жидкости источника, угла наклона оси центров подвижных элементов радиальной механической конструкции от давления смазочной жидкости источника, положения линии центров подвижных элементов радиальной механической конструкции от радиального зазора, положения линии центров от относительного эксцентриситета подвижного элемента в радиальной механической конструкции. На примере гидродинамического радиального подшипника скольжения, определены коррекционные функции для определения спада давления жидкости по краям конструкции. Получены пространственные модели распределения гидростатического, гидродинамического и гидростатодинамического распределений давления в радиальных механических конструкциях. Предложена методика расчета гидростатодинамичних параметров радиального подшипника скольжения, В основу которой положены расчеты и сравнение гидростатодинамичного давления, возникающего в слое смазочной жидкости, с давлением на поверхности подшипника, которое создается внешними нагрузками на подшипник. Обосновано использование полученных методов моделирования распределения гидродинамического давления для установления критериев предельно допустимого износа радиальных механических конструкций. Dissertation for degree of candidate of technical sciences, specialty 01.05.02 - Mathematical modeling and computational methods. National technical unіversity of Ukraine "Kiev Polytechnic Institute", Kiev, 2012. The thesis is devoted to improve the accuracy of modeling radial mechanical constructions. This thesis provides a theoretical justification of working modes of radial mechanical constructions obtained model wedge gaps infinite length, the source of lubricating fluid and without source, models of radial sliding bearings infinite, finite length, with a source of lubricating fluid and without it. Reasonably specific boundary conditions for the Reynolds equation for the case simulation mode structures with a fixed position of the line centers moving parts. New methods of determination of radial pressure and modeling of mechanical constructions provided. Using of modeling techniques derived distribution of hydrodynamic pressure for establishing criteria for maximum allowable radial wear of mechanical constructions. |
|
| Date |
2013-01-17T12:08:11Z
2013-01-17T12:08:11Z 2012 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://ela.kpi.ua/handle/123456789/2449
|
|
| Language |
uk
|
|