ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЯЧЕИСТОГО РЕЛЬЕФА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ : научное издание
Библиографическое описание:ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЯЧЕИСТОГО РЕЛЬЕФА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ : научное издание / К. А. Башмур, Э. А. Петровский. - Текст : непосредственный // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2022. - № 11. - С. 99-107. - ISSN 2071-7318, DOI 10.34031/2071-7318-2022-7-11-99-107.
Аннотация:Целью работы является исследование цилиндрических поверхностей деталей с рельефом, отличительной особенностью которого является ячеистая форма, представляющая собой эллиптический параболоид с неравными положительными параметрами. Гипотеза исследования состоит в высоком потенциале использования ячеистого рельефа, связанным со снижением приработочного износа технологических агрегатов, при обеспечении формой рельефа гидродинамической несущей способности смазочного слоя. Задачи исследования свелись к параметрическому анализу поведения смазочного слоя в зазоре с ячейкой рельефа при помощи построения аналитической модели, основанной на теории гидродинамической смазки, а также компьютерного гидродинамического моделирования (CFD) в программном обеспечении ANSYS Fluent, где для замыкания уравнений переноса была принята модель турбулентности SST k-ω. Выявлено, что максимальная гидродинамическая несущая способность возникает при глубине ячейки 0,128 мм и приходится на 21/25 часть большой оси эллипса ячейки, что показали обе модели, чем верифицирована их приемлемая точность. Также вычислено максимальное подъемное гидродинамическое давление на одной ячейке, составившее 3 кПа. По результатам параметрического анализа можно констатировать существенный потенциал использования ячеистого рельефа для обеспечения эксплуатационных свойств цилиндрических поверхностей.
The work is aimed to study the cylindrical surfaces of parts with a cellular shape surfaces, which is an elliptical paraboloid with unequal positive parameters. The hypothesis of the study is the high potential of using a cellular relief, associated with a decrease in the running-in wear of technological units, while providing the hydrodynamic bearing capacity of the lubricating layer with the shape of the relief. The objectives of the study are reduced to a parametric analysis of the behavior of the lubricating layer in a gap with a relief cell using the construction of an analytical model based on the theory of hydrodynamic lubrication. In addition, the computer fluid dynamic simulation in the ANSYS Fluent software, where the SST turbulence model is adopted to close the transport equations k-ω. It is found that the maximum hydrodynamic bearing capacity occurs at a cell depth of 0.128 mm and falls on 21/25 of the major axis of the cell ellipse. It is shown by both models, which verified their acceptable accuracy. The maximum lifting hydrodynamic pressure on one cell is also calculated, which amounted to 3 kPa. The results of parametric analysis state a significant potential for using a cellular relief to ensure the operational properties of cylindrical surfaces.
