Статья посвящена важной научной проблеме – совершенствованию динамических характеристик бесконтактных опор высокоскоростных роторных систем. Высокоскоростные роторные системы используют в энергетических, транспортных, газоперекачивающих турбинах, приборостроении, медицине, ювелирной промышленности и многих других отраслях техники. Однако основным ограничивающим фактором по использованию высокоскоростных роторных систем являются подшипники. Для проектирования необходимо исследование динамических характеристик. Предложено для оценки динамических характеристик бесконтактных опор высокоскоростных роторных систем использовать обобщенную передаточную функцию с учетом режимных параметров работы. Для проведения эксперимента был разработан экспериментальный стенд. Стенд и методика исследования динамических характеристик позволят значительно сократить продолжительность работы исследования динамических характеристик и значительно продвинуться во внедрении высокоскоростных роторных систем. При этом информация, полученная с помощью передаточной функции, позволяет получить весь спектр динамических характеристик, изучаемых в машиностроении высокоскоростных роторных систем. Обобщенная передаточная функция представляет собой наиболее полное описание динамики на всех режимах работы роторной системы. Предложена методика, позволяющая вычислять кривую подвижного равновесия ротора по передаточной функции. Такая информация позволяет наиболее информативно описывать динамические характеристики опор.
The article is devoted to an important scientific problem – improving the dynamic characteristics of contactless supports of high-speed rotary systems. High-speed rotary systems are used in power, transport, gas-pumping turbines, instrumentation, medicine, jewelry industry and many other branches of technology. However, the main limiting factor for the use of high-speed rotary systems are bearings. For the design, it is necessary to study the dynamic characteristics. It is proposed to use a generalized transfer function to evaluate the dynamic characteristics of contactless supports of high-speed rotary systems, taking into account the operating parameters. An experimental stand was developed for the experiment. The stand and the dynamic characteristics research methodology will significantly shorten the duration of the dynamic characteristics research and significantly advance in the implementation of high-speed rotary systems. At the same time, the information obtained using the transfer function allows us to obtain the full range of dynamic characteristics studied in the mechanical engineering of high-speed rotor systems. The generalized transfer function is the most complete description of the dynamics in all operating modes of the rotary system. A technique is proposed that allows calculating the curve of the movable equilibrium of the rotor by the transfer function. Such information makes it possible to describe the dynamic characteristics of the supports in the most informative way.
1. Саблин П.А., Щетинин В.С. Повышение точности механообработки с помощью использования бесконтактных опор // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. 2021. № 3 (51). С. 104–106.
2. Космынин А.В., Щетинин В.С., Саблин П.А. Обеспечение качества обработки материалов резанием посредством внедрения трансформируемых управляемых звеньев в систему станочных систем // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. 2020. № 5 (45). С. 115–118.
3. Патент № 2556304 C1 Российская Федерация, МПК G01M 13/04. стенд для испытаний газодинамических подшипников: № 2014113168/28: заявл. 04.04.2014: опубл. 10.07.2015 / В.В. Гаврилов, В.Н. Огородов, Ю.М. Темис; заявитель Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова».
4. Семенов В.И. Применение непрерывного быстрого вейвлет-преобразования для обработки сигналов. Чебоксары: Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, 2020. 176 с.
5. Копытов С.М., Космынин А.В., Ульянов А.В. Способ измерения рабочего зазора бесконтактных подшипников // Современные наукоемкие технологии. 2013. № 3. С. 40–42.
6. Khvostikov A.S., Kosmynin A.V., Schetinin V.S., Smirnov A.V., Ivanova N.A. A technique of determining the trajectory of a high-speed rotor Measurement Techniques. 2016. Vol. 59. No. 3. P. 239–242.