Расчетные модели упругодеформируемых опор скольжения, работающих на слоистых электропроводящих смазочных материалах в устойчивом режиме тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.04, кандидат наук Митрофанов Сергей Владимирович

• Митрофанов Сергей Владимирович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Митрофанов Сергей Владимирович

Введение

ГЛАВА 1 Современное состояние проблемы исследования

ГЛАВА 2 Разработка расчетных моделей упругодеформируемых малогабаритных упорных подшипников скольжения повышенной несущей способности, работающих в устойчивом режиме на слоистых смазочных материалах

2.1 Стратифицированное течение двухслойной смазки в зазоре упругодеформируемого упорного подшипника

2.1.1 Основные уравнения и граничные условия

2.1.2 Автомодельное решение задачи

2.1.3 Выводы

2.2 Стратифицированное течение трехслойной смазки в зазоре упругодеформируемого упорного подшипника

2.2.1 Основные уравнения и граничные условия

2.2.2 Автомодельное решение задачи

2.2.3 Выводы

2.3 Математическая модель двухслойной смазки в зазоре упругодеформируемого упорного подшипника, обладающего демпфирующими свойствами

2.3.1 Основные уравнения и граничные условия

2.3.2 Автомодельное решение задачи

2.3.3 Выводы

2.4 Квазистационарная расчетная модель устойчивого режима работы упругодеформируемых упорных подшипников, работающих на двухслойном смазочном материале

2.4.1 Основные уравнения и граничные условия

2.4.2 Автомодельное решение задачи

2.4.3 Выводы

2.5 Метод гидродинамического расчета упорного подшипника с учетом зависимости вязкости слоистой смазочной жидкости от температуры

2.5.1 Основные уравнения и граничные условия

2.5.2 Автомодельное решение задачи

2.5.3 Выводы

ГЛАВА 3 Разработка расчетных моделей упругодеформируемых малогабаритных радиальных подшипников скольжения повышенной несущей способности, работающих в устойчивом режиме на слоистых смазочных материалах

3.1 Стратифицированное течение двухслойной смазки в зазоре радиального подшипника с податливой опорной поверхностью

3.1.1 Основные уравнения и граничные условия

3.1.2 Автомодельное решение задачи

3.1.3 Задача об устойчивости движения вала

3.1.4 Выводы

3.2 Стратифицированное течение двухслойной смазки в зазоре упругодеформируемого радиального подшипника скольжения с демпфирующими свойствами

3.2.1 Основные уравнения и граничные условия

3.2.2 Автомодельное решение задачи

3.2.3 Выводы

3.3 Расчетная модель трехслойной смазки в зазоре упругодеформируемого радиального подшипника с учетом зависимости вязкости от давления

3.3.1 Основные уравнения и граничные условия

3.3.2 Автомодельное решение задачи

3.3.3 Выводы

3.4 Аналитическое прогнозирование устойчивой работы упругодеформируемого радиального подшипника скольжения, обладающего демпфирующими свойствами при трехслойной смазке

3.4.1 Основные уравнения и граничные условия

3.4.2 Автомодельное решение задачи

3.4.3 Задача об устойчивости движения вала

3.4.4 Выводы

3.5 Расчетная модель упругодеформируемого радиального подшипника конечной длины, работающего на стратифицированном смазочном материале

3.5.1 Основные уравнения и граничные условия

3.5.2 Автомодельное решение задачи

3.5.3 Выводы

ГЛАВА 4 Гидродинамический расчет малогабаритных упорных и радиальных подшипников, работающих на слоистом электропроводящем смазочном материале

4.1 Метод гидродинамического расчета упорного подшипника с податливой опорной поверхностью, обладающего повышенной несущей способностью, работающего на слоистом электропроводящем смазочном материале

4.1.1 Основные уравнения и граничные условия

4.1.2 Автомодельное решение задачи

4.1.3 Выводы

4.2 Метод гидродинамического расчета радиального подшипника с повышенной несущей способностью со слоистым электропроводящим смазочным

материалом

4.2.1 Основные уравнения и граничные условия

4.2.2 Автомодельное решение задачи

4.2.3 Выводы

ГЛАВА 5 Экспериментальная оценка основных теоретических результатов

5.1 Цель эксперимента

5.2 Экспериментальное исследование радиальных подшипников на машине трения СМТ-1

5.3 Анализ полученных экспериментальных результатов

5.4 Определение деформации полимерных материалов при сжатии

5.5 Определение вязкости граничного слоя

Выводы

Общие выводы и рекомендации

Библиографический список

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Расчетные модели упругодеформируемых опор скольжения, работающих на слоистых электропроводящих смазочных материалах в устойчивом режиме»

Введение

Актуальность избранной темы. Как известно, увеличение срока службы машин, оборудования и приборов, снижение их металлоемкости, повышение производительности, экономичности, безопасности техники зависят от решения трибологических задач, включающих проблемы трения, износа и смазки узлов трения. Одна из таких задач - это многостороннее изучение особенностей гидродинамических течений в слое смазки подшипников при взаимодействии на границе раздела твердой опорной поверхности подшипника с жидкостью. В настоящее время, с помощью различных экспериментальных технологий представлена подробная информация о межмолекулярном взаимодействии на границе раздела жидкости и твердого тела, в результате которого возникает образование структурированных молекулярных пристенных слоев жидкости с другими (чем в общем объеме) свойствами. Считается доказанным, что повышение вязкости, возникающее в результате контакта с твердой поверхностью подшипника и распространяющееся на расстояние порядка 1 -5 мкм является одной из важных характеристик смазочного материала, во многом определяющая условия перехода от режима жидкостного трения к режиму граничного трения. В связи с вышеуказанным, информативность и практическая ценность гидродинамических расчетов подшипников скольжения во многом зависит от адекватности используемой в ней математической модели, учитывающей одновременно совокупность параметров, описывающих разные аспекты функционирования трибосистем. Это, прежде всего, особенности взаимодействия смазочной жидкости с твердой опорной поверхностью (образование промежуточного слоя смазки с повышенной вязкостью); свойство опорного слоя (податливость); профиль опорной поверхности (адаптивность); электропроводящее свойство смазочного материала (наличие электромагнитного поля); температурный фактор; эффективная вязкость; область устойчивости работы подшипников скольжения, работающих на слоистых смазочных материалах (в зависимости от значений вязкостных отношений слоев; от значения

упругогидродинамического параметра и от значений вектора напряженности электрического поля и вектора магнитной индукции). Кроме того, существующие расчетные модели разработаны для подшипников бесконечной длины, не учитывающие влияния источника подачи смазки.

Таким образом, разработка расчетных моделей подшипников скольжения, универсальность и адекватность которых обеспечивается с учетом вышеуказанных параметров, является актуальным направлением современной трибологии. Основное содержание данной диссертационной работы находится в русле этого актуального направления.

Степень разработанности темы диссертации. В настоящее время разработка расчетных моделей подшипников скольжения, работающих на смазках, обладающих особыми свойствами с учетом особенностей взаимодействия смазочной жидкости с твердой поверхностью представляет собой целое научное направление. Этой проблемой занимались многие ученые, достаточно упомянуть такие имена как К.С. Ахвердиев, К.А. Ванеев, Е.А, Задорожная, В.И. Колесников, А.В. Корнаев, Е.О. Лагунова, М.А. Мукутадзе, И.Г. Мухортов, Ю.В. Рождественский, Н.А. Усольцев и другие. Однако расчетные модели вышеупомянутых авторов носят частный характер и не позволяют одновременно оценить влияние стратификации смазки, деформации опорной поверхности, электропроводящих свойств смазочных материалов, адаптированности профиля опорной поверхности, зависимость вязкости от температуры и давления на характер функционирования трибосистем и устойчивость работы подшипников.

Цель и задачи диссертационной работы. Целью работы является усовершенствование расчетных моделей упругодеформируемых подшипников скольжения с адаптированным профилем опорной поверхности путем учета особенностей взаимодействия стратифицируемой смазочной жидкости с твердой опорной поверхностью.

В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:

1. Разработка математических моделей и гидродинамический расчет упругодеформируемых упорных и радиальных подшипников скольжения повышенной несущей способности, обусловленной адаптированным к условиям трения профилем опорной поверхности, с учетом влияния структурированных граничных слоев.

2. Обобщение известных методов формирования точных автомодельных решений задач гидродинамического расчета подшипников скольжения для упругодеформируемых подшипников, обладающих демпфирующими свойствами и работающих на слоистых ньютоновских и неньютоновских (электропроводящих) смазочных материалах.

3. Оценка влияния теплового параметра, обусловленного учетом зависимости вязкости от температуры, на основные рабочие характеристики подшипников.

4. Разработка способа определения вязкости структурированных граничных слоев достаточно малой толщины, существенно влияющих на условия трения и на механизм изменения условий трения.

5. Решение задач об устойчивости работы упругодеформируемых упорных и радиальных подшипников с адаптированной опорной поверхностью и демпфирующими свойствами, работающих на слоистых смазочных материалах.

6. Разработка расчетной модели упругодеформируемого радиального подшипника конечной длины с учетом влияния источника подачи смазки.

7. Экспериментальная оценка основных теоретических результатов.

Объект исследования. Процесс жидкостного трения в подшипниках

скольжения.

Предмет исследования. Трение в упорных и радиальных подшипниках скольжения с податливой и адаптированной к условиям трения опорной поверхностью и демпфирующими свойствами, работающих на слоистых электропроводящих смазочных материалах.

Методологическая база. Теоретические исследования основываются на уравнении движения вязкой несжимаемой жидкости, уравнении Навье - Стокса,

уравнениях Ламе для случая «тонкого слоя», уравнении неразрывности, уравнении Дарси. Экспериментальные исследования основываются на проведении модельных испытаний на машине трения СМТ-1 и установке для измерения деформации материалов.

Основные положения по специальности 05.02.04 «Трение и износ в машинах», выносимые на защиту:

1 Расчетная модель слоистой гидродинамической смазки упругодеформируемых упорных и радиальных подшипников скольжения, обладающих повышенной несущей способностью.

2 Аналитический метод установления областей изменения конструктивных и функциональных параметров упругодеформируемых подшипников скольжения, обеспечивающих рациональный по несущей способности и силе трения устойчивый режим работы.

3 Расчетные модели смазочной жидкости упругодеформируемых упорных и радиальных подшипников с адаптированным профилем их опорных поверхностей, обладающих одновременно повышенной несущей способностью и демпфирующими свойствами.

4 Оценка влияния тепловых факторов на основные рабочие характеристики упорных подшипников, работающих на слоистых смазочных материалах.

Основные положения по специальности 05.02.02 «Машиноведение, системы приводов и детали машин», выносимые на защиту:

1 Универсальная расчетная модель слоистой гидродинамической смазки упорных и радиальных подшипников скольжения с учетом комплекса параметров, описывающих разные аспекты функционирования трибосистем, таких как адаптивность и податливость опорных поверхностей подшипников, слоистый характер течения смазочного материала, отношение вязкостей структурированных граничных слоев и их протяженностей, демпфирующие свойства подшипников.

2 Расчетная модель упругодеформируемого радиального подшипника конечной длины с учетом влияния источника подачи смазки.

3 Универсальный метод формирования точных автомодельных решений задач гидродинамического расчета упругодеформируемых упорных и радиальных подшипников, работающих на слоистых электропроводящих смазочных материалах, позволяющий оценить влияние индивидуальных свойств смазки на формирование структурированных граничных слоев.

Научная новизна по специальности 05.02.04 «Трение и износ в машинах»:

1 Математические модели гидродинамической смазки упругодеформируемых упорных и радиальных подшипников скольжения повышенной несущей способности с учетом влияния структурированных граничных слоев достаточно малой толщины, обусловленных особенностями взаимодействия смазочной жидкости с их твердой опорной поверхностью.

2 Универсальная методика формирования точных автомодельных решений задач гидродинамического расчета упругодеформируемых упорных и радиальных подшипников с повышенной несущей способностью, работающих на слоистых ньютоновских и неньютоновских (электропроводящих) смазочных материалах, универсальность и адекватность которых, в отличие от существующих, обеспечивается учетом комплекса параметров, описывающих разные аспекты функционирования трибосистем.

3 Теоретико-экспериментальный способ определения вязкости структурированных граничных слоев достаточно малой толщины, существенно влияющих на условия трения и на механизм изменения условий трения.

Научная новизна по специальности 05.02.02 «Машиноведение, системы приводов и детали машин»:

1 Расчетная модель радиального подшипника с податливой опорной поверхностью работающего на стратифицированном смазочном материале, в отличие от существующих, учитывающая конечность длины подшипника и влияние источника подачи смазки.

2 Методика аналитического определения условий устойчивости работы упорных и радиальных подшипников скольжения, работающих на слоистых

смазочных материалах, в отличие от существующих, позволяющая оценить влияние значений вязкостных отношений структурированных граничных слоев достаточно малой толщины; значения упругогидродинамического параметра и значений параметров, характеризующих адаптированный профиль и демпфирующие свойства опорных поверхностей подшипников.

3 Способ установления областей изменения конструктивных и всех функциональных параметров, в отличие от существующих, обеспечивающих рациональный по несущей способности и силе трения режим работы упорных и радиальных подшипников скольжения, работающих на слоистых смазочных материалах.

4 Аналитические выражения для определения основных рабочих характеристик подшипников скольжения, работающих на слоистых электропроводящих смазочных материалах, в отличие от существующих, позволяющие определять вязкости структурированных граничных слоев в зависимости от реологических свойств смазочного материала, от толщины слоя и от индивидуальных свойств смазочных материалов.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием основных положений гидродинамической теории смазки, теории упругости, а также результатами экспериментальных исследований.

Теоретическая значимость работы заключается в том, что работа вносит существенный вклад в развитие теоретической базы современных исследований в области трибосопряжений. Предложенная универсальная расчетная модель позволяет одновременно учитывать различные аспекты функционирования подшипников скольжения, работающих на слоистых смазочных материалах: образование промежуточного слоя смазки с повышенной вязкостью; податливость; адаптивность; тепловой фактор; электропроводящее свойство смазочного материала (наличие электромагнитного поля); эффективная вязкость; область устойчивости работы подшипников скольжения, работающих на слоистых смазочных материалах (в зависимости от значений вязкостных отношений слоев, значения упругогидродинамического параметра и значения вектора напряженности

электрического поля и вектора магнитной индукции). Таким образом, разработанная в диссертации расчетная модель смазки упругодеформируемых упорных и радиальных подшипников скольжения, работающих на слоистых электропроводящих смазочных материалах, носит универсальный характер и может найти применение при решении других важных задач трибологии с использованием гидродинамической теории смазки.

Практическая значимость работы заключается в получении результатов, позволяющих создать теоретическую базу для прикладных проектных и предпроектных расчетов подшипников скольжения повышенной несущей способности с податливой опорной поверхностью, работающих на слоистых электропроводящих смазочных материалах в устойчивом режиме.

Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на Международной научно-практической конференции «Транспорт-2013» (г. Ростов-на-Дону, 2013 г.), XIX Международной научно-технической Интернет-конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (г. Брянск, 2014 г.), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы технических наук» (г. Уфа, 2014), Международной научно-практической конференции «Транспорт-2014» (г. Ростов-на-Дону, 2014 г.).

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы с положительным результатом прошли промышленные испытания в НПП ООО «Транстриботехника», и разработанные конструкции подшипников были рекомендованы к внедрению в подшипниковые узлы редукторных систем различного технологического назначения; а также в Северо-Кавказской Дирекции тяги - филиале ОАО «РЖД», где после промышленных испытаний была внедрена улучшенная конструкция моторно-осевых подшипников, работающих на двухслойных смазочных материалах, обладающих вязкоупругопластичными свойствами. Результаты предварительного осмотра показали, что данная конструкция позволяет значительно экономить смазочный материал и повысить ресурс работы моторно-осевых подшипников.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 16 работ [17, 27, 28, 3941, 94, 95, 98-104, 116], в том числе 10 публикаций в рецензируемых журналах и изданиях.

Содержание работы. Диссертационная работа включает в себя введение, пять глав, общие выводы и приложения.

Во введении приводится обоснование актуальности проблемы и указаны основные научные положения, составляющие предмет диссертационной работы.

В первой главе приведен анализ современного состояния вопроса и ставятся задачи исследования.

Во второй главе приводятся аналитические исследования работоспособности упорных подшипников скольжения с демпфирующими свойствами и повышенной несущей способностью и работающими в устойчивом гидродинамическом режиме трения. Здесь на основе уравнений Навье-Стокса, уравнений Ламе для случая «тонкого слоя» и уравнения неразрывности приводится метод формирования гидродинамического расчета упорных подшипников повышенной несущей способности, работающих на слоистом смазочном материале. В начале рассматривается случай, когда разделение на слои смазки протекает вблизи адаптированной опорной поверхности подшипника, а затем случай когда разделение на слои смазочного материала происходит как вблизи поверхности ползуна, так и вблизи поверхности направляющей. На границе раздела смазочных слоев граничные условия следующие: равенство скоростей, нормальных и касательных напряжений, условие существования стратифицированного течения смазочной жидкости (т.е. требуется, чтобы в каждой точке, лежащей на границе раздела, скорость была направлена по касательной к контуру этой границы). Кроме того, требуется прилипание смазки к поверхности направляющей и ползуна, а также то, что давление равно атмосферному в начальном и конечном сечениях подшипника. На недеформированной адаптированной поверхности граничными условиями будут: равенство нормальных и касательных напряжений, равенство нулю компонентов вектора перемещений на границе раздела упругой поверхности, прилегающей к

жесткой поверхности ползуна. Зависимость вязкости смазки от температуры представлена в виде ц'=|и0. ехр[-ст(Т'-Т0)], I = 1,2. В итоге найдено точное

автомодельное решение поставленной задачи и получены аналитические выражения для основных рабочих характеристик подшипника, а также определены области изменения наиболее рациональных по несущей способности значений следующих конструктивных и функциональных параметров: к2 = ц3/ц2,

к (Цг - вязкость слоев, I = 1,2,3); упругогидродинамического параметра

М; параметра ю, характеризующего адаптированный профиль опорной поверхности подшипника, параметров а и р, характеризующих относительную толщину смазочных слоев, теплового параметра К, обусловленного зависимостью вязкости смазочного материала от температуры.

Далее в этой главе предложенный универсальный метод расчета вышеуказанных задач обобщается для случая, когда подшипник с податливой опорной поверхностью обладает демпфирующими свойствами (т.е. при наличии на поверхности направляющей пористого слоя). В рассматриваемом случае к основным уравнениям движения добавляется уравнение Дарси. При этом на поверхности смазочного слоя, прилегающего к пористой поверхности в качестве граничных условий требуется: равенство гидродинамического давления в смазочном слое и на поверхности пористого слоя; а также требуется, чтобы нормальная составляющая скорости на поверхности пористого слоя, прилегающего к смазочному слою, определялась законом Дарси. Помимо того, на пористой поверхности, прилегающей к непроницаемой поверхности направляющей компоненты вектора перемещений равны нулю.

Получены аналитические выражения для основных рабочих характеристик подшипника, которые существенно зависят не только от параметров к2, к, ю, М, а и р но также от параметра р*, обусловленного наличием на поверхности направляющей пористого слоя. В итоге определены следующие наиболее

рациональные по силе трения и несущей способности значения вышеуказанных

3л

параметров к2 >3; к «1; ре[0,95-0,98]; а« 1,1; р* = 0,1; ш = —; М>20.

В заключении в этой главе представлена квазистационарная расчетная модель устойчивого режима работы упругодеформируемого подшипника скольжения, работающего на двухслойной смазочной жидкости. В результате установлено, что упорный подшипник с податливой опорной поверхностью и с двухслойным смазочным материалом работает более устойчиво, чем подшипник с

жесткой опорной поверхностью (при ю = —; М > 20; — > 1).

2 к

В третьей главе приводятся аналитические исследования работоспособности радиальных упругодеформируемых подшипников скольжения с демпфирующими свойствами и повышенной несущей способностью, работающих в устойчивом гидродинамическом режиме трения. Исходными уравнениями, как и в главе 2, являются уравнения Навье-Стокса, уравнения Ламе для случая «тонкого слоя», уравнение неразрывности и уравнение Дарси, однако записанные в полярной системе координат.

Методика формирований точного автомодельного решения задач, приведенная в главе 2 для расчета упорных подшипников, в данной главе используется для расчета упругодеформируемых радиальных подшипников, с адаптированным профилем опорной поверхности, работающих на слоистых смазочных материалах. Граничные условия, приведенные в главе 2, остаются в силе с той лишь разницей, что здесь требуется замкнутость смазочного слоя. Кроме того, автомодельная переменная здесь введена как отношение радиальной координаты г к толщине смазочного слоя. В итоге, также как и в предыдущей главе, получены аналитические выражения для основных рабочих характеристик радиальных подшипников скольжения, которые также существенно зависят от параметров со, а, р, р*, ки к2, м и от параметра а*, обусловленного

зависимостью вязкости от давления. Установленные в предыдущей главе наиболее рациональные по силе трения и несущей способности значения

следующих параметров: а, р, р*, кх, к2 и М, в случае радиального подшипника остаются такими же за исключением значения параметра ш, характеризующего адаптированный профиль опорной поверхности радиального подшипника. При

ш =1, рассматриваемый упругодеформируемый подшипник, работающий на

слоистом смазочном материале имеет свойство подшипника «двойного действия» по несущей способности.

В этой главе приводится расчетная модель устойчивого режима работы упругодеформируемого радиального подшипника скольжения с адаптированным профилем его опорной поверхности, работающего на слоистом смазочном материале (двухслойном и трехслойном). Используя найденные в этой главе выражения для компонентов поддерживающей силы составлено нестационарное уравнение движения вала в подшипнике, которое решается численно методом, разработанным Гиром.

1 к к е

В результате установлено, что при ш = —; — = 1,1; — = 2; л = _ = 0,01;

2 к к2 8

ускорение силы тяжести; е - эксцентриситет; е0 - начальное значение относительного эксцентриситета) рассматриваемый упругодеформируемый радиальный подшипник скольжения, работающий на слоистом смазочном материале, работает более устойчиво, чем подшипник с жесткой опорной поверхностью с круговым контуром опорной поверхности, работающий в однослойном смазочном материале.

В заключении этой главы приводится расчетная модель упругодеформируемого радиального подшипника конечной длины, работающего на стратифицированном смазочном материале с учетом влияния источника подачи смазки. Установлено, что осевая подача смазки оказывает существенное влияние на ее расход, который существенно зависит не только от вязкостного

отношения смазочных слоев

с \ k = ^

V У

, но и от градиента давления. С увеличением

вязкостного отношения слоев смазки (k > 1) ее расход снижается, особенно резкое снижение наблюдается при значении а = 0,35. Сила сопротивления осевому перемещению возрастает с увеличением вязкостного отношения слоев (k > 1).

В четвертой главе приводится расчетная модель слоистой электропроводящей смазки упорного и радиального подшипников скольжения с податливой опорной поверхностью, обладающей повышенной несущей способностью. Общеизвестно, что при небольших значениях зазоров (2-4 мкм), характерных для подшипников скольжения, как уже выше отмечалось (в главах 2 и 3) наличие структурированных слоев существенно влияет на эффективную вязкость разделяющего слоя и на его несущую способность. Прогнозирование вязкости этих слоев достаточно малой толщины (1-2 мкм) является весьма затруднительным. В работах И.В. Мухортова, Н.А. Усольцева, Е.А. Задорожной экспериментально установлена зависимость электропроводности вязкости от контактного давления. В связи с этим разработка расчетной модели слоистой электропроводящей смазки в подшипниках скольжения является существенным фактором, позволяющим с учетом вышеуказанной зависимости электропроводности от давления определить вязкости структурированных слоев. Разработанная в главах 2 и 3 универсальная методика формирования точного автомодельного решения задач гидродинамического расчета упругодеформируемых радиальных и упорных подшипников скольжения, работающих на слоистых смазочных материалах, остается в силе и в случае слоистого электропроводящего смазочного материала. В результате в данной главе получены аналитические выражения для основных рабочих характеристик подшипников. С учетом найденной здесь зависимости давления от электропроводности при различных значениях вязкостных отношений слоев установлено, что вязкость слоя, прилегающего к твердой опорной поверхности

практически в два раза больше, чем вязкость смазочного материала в общем объеме.

В пятой главе показаны результаты экспериментальных исследований, которые достаточно хорошо согласуются с теоретическими результатами, а также общие выводы по всем главам.

В приложении А приводятся результаты измерений деформации образцов из полимерных материалов, в приложениях Б и В приводятся акты промышленных испытаний и внедрений результатов диссертационной работы.

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

По результатам многочисленных исследований [4, 7, 8, 10, 12, 30, 43, 44, 63, 64, 91, 108, 118, 119, 121, 129-131, 138] опор скольжения многими авторами делается вывод о невозможности объяснения некоторых явлений, происходящих в этих опорах, с помощью классической теории смазки, основы которой были заложены Н.П. Петровым, О. Рейнольдсом, А. Зоммерфельдом, А. Митчелом, Н.Е. Жуковским, С.А. Чаплыгиным, а затем развиты К.С. Ахвердиевым [21], М.И. Яновским [139], А.К. Дьячковым [68, 69], М.В. Коровчинским [89, 90], А.Г. Бургвицом, Г.А. Завьяловым [48, 49], Д.С. Кодниром [86], В.А. Максимовым [97], Ю.Н. Дроздовым [66, 67], И.А. Буяновским [51], С.М. Захаровым [81, 82], А.К. Никитиным [109], Ф.П. Снеговским [124], Л.Г. Лойцянским [96], М.Е. Подольским [113], И.Г. Горячевой [59], Н.П. Барыкиным, А.К. Галимовым [45], А.В. Чичинадзе [132], А.Н. Грубиным [60], В. Штернлихтом [134-136], А.И. Голубевым [57, 58], П.З. Поповым [114, 115], И.Я. Токарем [128], А.И. Сноповым [125], Н.А. Слезкиным [122] и др.

В вышеприведенных работах на основе гидродинамической теории смазки приводятся расчетные модели подшипников, работающих на маслах, реологические поведения которых соответствуют закону Ньютона-Стокса (т.е. на ньютоновских смазочных материалах). В настоящее время широко применяются всесоюзные масла, поведение которых не соответствует закону Ньютона-Стокса, такие смазочные материалы обладают неньютоновскими свойствами. Это обусловлено тем, что в последнее время, благодаря развитию нанотехнологий широкое распространение получили масла, имеющие в своем составе так называемые модификаторы трения. Такие добавки вводятся в основное масло для улучшения его противоизносных свойств и для снижения трения в условиях жидкостного, полужидкостного и граничных режимов трения. Масла с такими присадками обуславливают смазочным материалам неньютоновские свойства (структурно-вязкие, вязкоупругие, микрополярные и вязкопластичные). Вообще к неньютоновскому поведению относят всеразличные аномалии, наблюдаемые при

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Митрофанов Сергей Владимирович, 2016 год

Библиографический список

1 Cowley, M.D. The Interfacial Stability of a Ferromagnetic Fluids / M.D. Cowley, R.E. Rosensweig // J. Fluid Mech., vol. 30. - Pt. 4. - Pp. 671-688.

2 Garg, H.C. Thermohydrostatic Analysis of Capillary Compensated Asymmetric Holes-entry Hybrid Journal Bearing Operating with Non-Newtonian Lubricant / H.C. Garg, Vijay Kumar, H.B. Sharda // Industrial Lubrication and Tribology. - 2009. - vol. 61, № 1. - Pp. 11-21.

3 Gear, C.W., Numerical Initial Value Problems in Ordinary Differential Equations, Prentice-Hall, Englewood Cliffs N.J., 1971.

4 Gecim, B.A. Non-Newtonian Effect of Multigrade Oils on Journal Bearing Performance / B.A. Gecim // Tribology Transaction. - 1990. - Vol. 3. - Pp. 384-394.

5 Harnoy, A. Investigation of Elastico-Viscous Hydrodynamic Lubrication of Sleeve Bearing / A. Harnoy, W. Philippoff // ASLE Trans. - Vol. 19, № 4. - 1976. - Pp. 301-308.

6 Harnoy, A. Second Order, Elastico-Viscous Lubricants in Dynamically Loaded Bearings / A. Harnoy, M. Hanin // ASLE Trans. - Vol. 17, № 3. - 1974. - Pp. 166-171.

7 Majumdar, B.C. Temperature Distribution in Oil Journal Bearings / B.B. Majumdar, A.K. Saha // Wear. - 1974. - 28, № 2. - Pp. 259-266.

8 Maqdarasan, T. Der Beitrag der Well bei der Warmeabgabe von Gleitlagern / T. Maqdarasan // Rev. roum. sci. techn. Ser. electrotechn. et energy., 1972. 17.

9 Neuringer, J.I. Ferrohydrodynamics / J.I. Neuringer, R.E. Rosensweig // Phys. of Fluids, vol. 7. - 1964. - № 12. - Pp. 1927-1937.

10 Paranjpe, R.S. Analysis of Non-Newtonian Effects in Dynamically Loaded Finite Journal Bearings Including Mass Conserving Cavitation / R.S. Paranjpe // Trans ASME Jour of Trib. - 1992. - V. 114. - Pp. 736-746.

11 Proceeding of the Second International Conference on Magnetic Fluids, IEEE Trans. on magnetics, vol. MAG-16. - 1980. - № 2.

12 Rustogi, A. Accounting for Lubricant Shear Thinning in the Design of Short Journal Bearings / A. Rustogi, R.K. Gupta // J. Rheol. - 1991. - V. 35. - Pp. 589-603.

13 Аврамчук, А.З. Герметичный ввод вращательного движения / А.З. Аврамчук, А.К. Калинкин, Ю.О. Михалев, Д.В. Орлов // Приборы и техника эксперимента. - 1975. - № 3. - С. 191-192.

14 Акилов, Г.К. Создание кислородно-водородных ракетных блоков для ракетно-космического комплекса Н1-Л3 / Г.К. Акилов, С.П. Ольховская, Б.А. Танюшин // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». - 2008. - № 3. - С. 55-59.

15 Александрова, Е.Е. Стратифицированное течение трехслойной смазки в зазоре упорного подшипника, обладающего повышенной несущей способностью и демпфирующими свойствами / Е.Е. Александрова // Труды РГУПС. - 2011. - № 1 (15). - С. 14-21.

16 Алтоиз, Б.А. Физика приповерхностных слоев жидкости / Б.А. Алтоиз, Ю.М. Поповский. - Одесса: Астро-принт, 1996. - 153 с.

17 Ахвердиев, К.С. Аналитическое прогнозирование устойчивой работы упругодеформируемых радиальных подшипников скольжения, обладающих повышенной несущей способностью и демпфирующими свойствами / К.С. Ахвердиев, В.М. Приходько, С.В. Митрофанов, Б.Е. Копотун // Новые материалы и технологии в машиностроении. - Брянск, 2014. - № 19. - С. 17-23.

18 Ахвердиев, К.С. Гидродинамический расчет подшипников скольжения с учетом сил инерции смазочной жидкости, обладающей вязкоупругими свойствами / К.С. Ахвердиев, М.В. Яковлев, И.А. Журба // Трение и износ. - 2003. - Т. 24, № 2. - С. 121-125.

19 Ахвердиев, К.С. Гидродинамический расчет подшипников скольжения с использованием моделей слоистого течения вязкой и вязкопластичной смазки / К.С. Ахвердиев, П.А. Воронцов, Т.С. Черкасова // Трение и износ. - 1998. - Т. 16, № 6. - С. 698-707.

20 Ахвердиев, К.С. Гидродинамический расчет пористых подшипников с переменной проницаемостью вдоль оси с учетом нелинейных факторов / К.С.

Ахвердиев, Л.И. Прянишникова, Ю.И. Пустовойт // Трение и износ. - 1993. - Т. 14, № 5. - С. 813-821.

21 Ахвердиев, К.С. Гидродинамический расчет упорных металлополимерных подшипников, работающих на вязкоупругой смазке в турбулентном режиме с учетом нелинейных факторов и деформации упругого полимерного слоя / К.С. Ахвердиев, М.В. Яковлев, И.А. Журба // Вестник РГУПС. - 2003. - № 3. - С. 4-9.

22 Ахвердиев, К.С. Гидродинамический расчет упорных подшипников с учетом сил инерции вязкоупругой смазочной жидкости при экспоненциальной зависимости вязкости от давления / К.С. Ахвердиев, М.В. Яковлев, И.А. Журба // Научная мысль Кавказа. Прилож. Ростов н/Д. - 2003. - № 7. - С. 135-138.

23 Ахвердиев, К.С. Деформация поверхности скольжения подушек упорных подшипников и ее влияние на распределение давления в масляном слое, обладающем вязкоупругими свойствами / К.С. Ахвердиев, М.В. Яковлев, И.А. Журба // Вестник РГУПС. - 2004. - № 1. - С. 5-10.

24 Ахвердиев, К.С. Математическая модель гидродинамической смазки бесконечно широких опор, работающих в турбулентном режиме на микрополярной смазке / К.С. Ахвердиев, А.Ю. Вовк, М.А. Мукутадзе, М.А. Савенкова // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2007. - № 9. - С. 12-15.

25 Ахвердиев, К.С. Математическая модель прогнозирования влияния электромагнитного поля на устойчивость работы радиального подшипника, работающего на электропроводящей смазке / К.С. Ахвердиев, Е.О. Лагунова // Вестник РГУПС. - 2009. - № 2. - С. 136-147.

26 Ахвердиев, К.С. Математическая модель стратифицированного течения смазки в зазоре радиального металлополимерного подшипника скольжения / К.С. Ахвердиев, П.А. Воронцов, Т.С. Черкасова // Проблемы машиностроения и надежности машин. - РАН. М.: Наука. - 1999. - № 3. - С. 93-101.

27 Ахвердиев, К.С. Метод гидродинамического расчета радиального подшипника с повышенной несущей способностью со слоистым электропроводящим смазочным материалом / К.С. Ахвердиев, С.В. Митрофанов,

Б.Е. Копотун // Инженерный вестник Дона. - 2015. - № 2. - URL: http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_141_akhverdiev1.pdf_3fcd2b26c6.pdf.

28 Ахвердиев, К.С. Метод гидродинамического расчета упорного подшипника с учетом зависимости вязкости слоистой смазочной жидкости от температуры / К.С. Ахвердиев, И.В. Колесников, С.В. Митрофанов, Б.Е. Копотун // Инженерный вестник Дона. - 2015. - № 3. - URL: http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_11_Ahverdiev.pdf_bb9a5d87ef.pdf.

29 Ахвердиев, К.С. Нелинейная задача о неустановившемся движении вязкопластичной жидкости между шипом и подшипником / К.С. Ахвердиев // Доклады АН АзССР. - 1977. - Т. 33, № 11. - С. 19-25.

30 Ахвердиев, К.С. Нелинейные эффекты воздействия вязкопластичной смазки на устойчивость движения шипа в подшипнике / К.С. Ахвердиев // Вест. Моск. ун-та. Сер. 1. Математика, механика. - 1978. - № 5. - С. 86-92.

31 Ахвердиев, К.С. Нелинейные эффекты воздействия вязкопластичной смазки на шип подшипника скольжения / К.С. Ахвердиев // Доклады АН АзССР. - 1977. - № 12.

32 Ахвердиев, К.С. Неустановившееся движение вязкоупругой жидкости в цилиндрическом подшипнике при произвольном движении шипа / К.С. Ахвердиев, И.А. Журба, А.И. Задорожный // Тр. Второй Всеросс. конф. «Математическое моделирование и краевые задачи» (ММ-2005). - Ч. 2. - 1-3 июня 2005 г. - СамГТУ, Самара. - С. 121-125.

33 Ахвердиев, К.С. Неустановившееся движение несжимаемой вязкоупругой жидкости в цилиндрическом подшипнике при произвольном движении шипа / К.С. Ахвердиев, И.А. Журба // Вестник РГУПС. - 2004. - № 3. -С. 5-12.

34 Ахвердиев, К.С. Об одном точном решении задачи о радиальном пористом подшипнике конечной длины / К.С. Ахвердиев, Л.И. Прянишникова // Трение и износ. - 1991. - Т. 12, № 1. - С. 24-32.

35 Ахвердиев, К.С. Об устойчивости движения направляющей при неустановившемся течении вязкоупругой смазки в системе «ползун-

направляющая» / К.С. Ахвердиев, И.А. Журба // Вестник РГУПС. - 2005. - № 1. -С. 5-11.

36 Ахвердиев, К.С. Прогнозирование оптимальной формы вязкоупругой пленки с наибольшей нагрузочной способностью / К.С. Ахвердиев, М.В. Яковлев, И.А. Журба // Вестник ДГТУ. - 2003. - № 4. - 6 с.

37 Ахвердиев, К.С. Расчет радиальных подшипников с учетом сил инерции вязкоупругой смазочной композиции / К.С. Ахвердиев, М.В. Яковлев, И.А. Журба // Известия ВУЗ: Северо-Кавказский регион: Технические науки / Ростов н/Д: СКНЦВШ. - 2003. - № 4. - С. 80-82.

38 Ахвердиев, К.С. Расчет радиальных подшипников с учетом сил инерции смазочной композиции, поступающей в подшипник в напряженном состоянии и обладающей вязкоупругими свойствами / К.С. Ахвердиев, М.В. Яковлев, И.А. Журба // Вестник ДГТУ. - 2003. - Т. 3, № 3. - С. 309-315.

39 Ахвердиев, К.С. Стратифицированное течение двухслойной смазки в зазоре упругодеформируемого упорного подшипника, обладающего повышенной несущей способностью и демпфирующими свойствами // К.С. Ахвердиев, В.М. Приходько, Б.Е. Копотун, С.В. Митрофанов // Вестник РГУПС. - 2014. - № 1. - С. 130-137.

40 Ахвердиев, К.С. Стратифицированное течение двухслойной смазочной композиции в зазоре упругодеформируемого упорного подшипника с повышенной несущей способностью / К.С. Ахвердиев, В.М. Приходько, Б.Е. Копотун, С.В. Митрофанов // Вестник РГУПС. - 2013. - № 1. - С. 124-130.

41 Ахвердиев, К.С. Стратифицированное течение трёхслойной смазки в зазоре упругодеформируемого упорного подшипника, обладающего повышенной несущей способностью / К.С. Ахвердиев, В.М. Приходько, С.В. Митрофанов, Б.Е. Копотун // Вестник ДГТУ. - 2014. - Т. 14, № 1. - С. 76-84.

42 Ахвердиев, К.С. Устойчивость движения шипа в подшипнике, работающем на вязкоупругой смазке / К.С. Ахвердиев, И.А. Журба // Вестник РГУПС. - 2004. - № 4. - С. 5-9.

43 Ахматов, А.С. Молекулярная физика граничного трения / А.С. Ахматов.

- М.: Физматгиз, 1963. - 472 с.

44 Аэро, Э.Л. Микромеханика межконтактных структурированных слоев жидкости / Э.Л. Аэро, Н.М. Бессонов // Итоги науки и техники. Сер. Механика жидкости и газа. - М.: ВИНИТИ, 1989. - № 23. - С. 116-236.

45 Барыкин, Н.П. Математическое моделирование течения многослойных смазочных покрытий в процессах обработки металлов давлением / Н.П. Барыкин,

A.К. Галимов // Трение и износ. - 1996. - Т. 17, № 37 - С. 287-291.

46 Беляев, В.В. Вязкость нематических жидких кристаллов / В.В. Беляев. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 224 с.

47 Браун, Э.Д. Современная трибология. Итоги и перспективы / Э.Д. Браун, И.А. Буяновский, Н.А. Воронин [и др.], отв. ред. К.В. Фролов. - М: изд-во ЛКИ, 2008. - 480 с.

48 Бургвиц, А.Г. Определение величины радиального зазора подшипников скольжения, исходя из обеспечения устойчивости движения системы / А.Г. Бургвиц, Г.А. Завьялов // Известия ВУЗов СССР. - 1961. - № 10.

49 Бургвиц, А.Г. Устойчивость движения валов в подшипниках жидкостного трения / А.Г. Бургвиц, Г.А. Завьялов. - М.: Машиностроение, 1964.

50 Буяновский, И.А. Нанопокрытия-ориентанты и их влияние на смазочную способность масел / И.А. Буяновский, З.В. Игнатьева, В.А. Левченко,

B.Н. Матвеенко // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2006. - № 4. - С. 39.

51 Буяновский, И.А. Трибологические методы испытаний смазочных материалов / И.А. Буяновский, М.М. Хрущов // Вестник машиностроения. - 2002.

- № 2. - С. 17.

52 Ванеев, К.А. Расчетная модель устойчивой работы подшипников скольжения, работающих на сжимаемых ферромагнитных жидкостях и электропроводящих газообразных смазочных материалах: дисс. ... канд. техн. наук. 05.02.04 / К.А. Ванеев. - Ростов н/Д, 2013. - 158 с.

53 Виссуссек, Д. Реологические свойства смазочных масел и их значение для практики / Д. Виссуссек; пер. Ф.Я. Гульбиса. - Свердловск, 1976. - 94 с.

54 Вовк, А.Ю. Математическая модель прогнозирования значений безразмерных критериев микрополярной смазки, обеспечивающих рациональный режим работы упорного подшипника скольжения / А.Ю. Вовк, М.А. Савенкова // Труды РГУПС. - 2006. - № 2. - С. 29-34.

55 Вовк, А.Ю. Об устойчивости движения направляющей при квазистационарном течении микрополярной смазки в системе «ползун-направляющая» / А.Ю. Вовк // Труды РГУПС. - 2006. - № 2. - С. 24-29.

56 Вовк, А.Ю. Точное автомодельное решение линейной задачи гидродинамического расчета радиального подшипника, работающего на микрополярной смазке / А.Ю. Вовк, И.В. Лебедева, И.С. Семенко // Труды РГУПС. - 2006. - № 1. С. 9-12.

57 Голубев, А.И. О влиянии тепла на жидкостное трение в ненагруженном кольцевом слое смазки / А.И. Голубев // Трение и износ в машинах: Сб. - М.: изд-во АН СССР. - 1958. - XII. - С. 181-204.

58 Голубев, А.И. О плоском установившемся течении вязкой несжимаемой жидкости с переменными коэффициентами вязкости в подшипнике / А.И. Голубев // Трение и износ в машинах: Сб. - М.: изд-во АН СССР. - 1958. - XII. - С. 205223.

59 Горячева, И.Г. Механика фрикционного взаимодействия / И.Г. Горячева. - М.: Наука, 2001. - 478 с.

60 Грубин, А.Н. Основы гидродинамической теории смазки тяжелонагруженных цилиндрических поверхностей / А.Н. Грубин // Исследование контакта деталей машин. - Вып. 30. - М.: Машгиз, 1949. - С. 126-184.

61 Гхош, М.К. Влияние сжимаемости жидкости в камере на динамические характеристики многокамерных гидростатических радиальных подшипников с вращающимся валом / М.К. Гхош, Н.С. Висванат // Проблемы трения. - 1988. - № 2. - С. 30-37.

62 Де Гурин, Д. Экспериментальное исследование трех типов упорных подшипников скольжения, предназначенных для тяжелых условий работы / Д. Де Гурин, Л.Ф. Холл // Междунар. конф. по смазке и износу машин (Лондон, 1957). -М.: Машгиз, 1962. - С. 124-131.

63 День, И.К. Обобщенное стационарное уравнение Рейнольдса для неньютоновских жидкостей и его применение к подшипникам скольжения / И.К. День, Х.Г. Элрод //Проблемы трения и смазки. - 1983. - № 3. - С.73-79.

64 Дерягин, Б.В. К теории граничного трения / Б.В. Дерягин // Развитие теории трения и изнашивания. - М.: изд-во АН СССР, 1957. - С. 15-26.

65 Дерягин, Б.В. Поверхностные силы / Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев, М.В. Муллер // М.: Наука, 1995. - 398 с.

66 Дроздов, Ю.Н. Прикладная трибология (трение, износ, смазка в технических системах) / Ю.Н. Дроздов, Е. Г. Юдин, А.И. Белов. - М.: Эко-Пресс, 2010. - 604 с.

67 Дроздов, Ю.Н. Трение и износ в экстремальных условиях: справ. / Ю.Н. Дроздов, В.Г. Павлов, В.Н. Пучков. - М.: Машиностроение, 1986. - 224 с.

68 Дьячков, А.К. Расчет давлений, возникающих при неизотермическом процессе в слое смазки подушек упорного подшипника при заданной форме его тангенциального сечения / А.К. Дьячков. - М.: Машиноведение, 1972. - № 4. - С. 84-94.

69 Дьячков, А.К. Расчет несущей способности масляного слоя, трения и координат центра давления упорных подушек подпятника, имеющих криволинейный контур / А.К. Дьячков // Развитие гидродинамической теории смазки применительно к упорным подшипникам скольжения. - Сб. М.: изд-во АН СССР, 1959. - С. 44-51.

70 Евстратов, К.И. Физическая и коллоидная химия / К.И. Евстратов, Н.А. Купина, Е.Е. Маликова. - М.: Высш. шк, 1990. - 487 с.

71 Елманов, И.М. Определение коэффициента трения с учетом реологических свойств смазки в УГД-контакте / И.М. Елманов, В.Г. Сверчков //

Повышение надежности и долговечности транспортных систем и устройств. -Ростов н/Д: РГУПС. - 1997. - С. 82-87.

72 Елманов, И.М. Термовязкоупругие процессы трибосистем в условиях УГД-контакта / И.М. Елманов, В.И. Колесников. - Ростов н/Д: СКНЦВШ, 1999. -173 с.

73 Еремеев, В.А. Об устойчивости равновесия нелинейно-упругих тел, испытывающих фазовые превращения / В.А. Еремеев, Л.М. Зубов // Изв. РАН. МТТ. - 1994. - № 3. - С. 181-190.

74 Еремеев, В.А. Условия фазового равновесия в нелинейной механики сред с микроструктурой / В.А. Еремеев, Л.М. Зубов // Доклады АН (Россия). -1992. - Т. 332, № 6. - С. 1052-1056.

75 Журба, И.А. Неустановившееся движение вязкоупругой жидкости в смазочном слое между шипом и подшипником / И.А. Журба // Актуальные проблемы развития транспорта России: Стратегические, региональные, технические: Тр. междунар. науч. конф. -Ростов н/Д, РГУПС. - 2004. - С. 113116.

76 Журба, И.А. Прогнозирование формы вязкоупругой смазочной пленки радиального подшипника, обеспечивающей его повышенную несущую способность / И.А. Журба, М.В. Яковлев // Вестник РГУПС. - 2003. - № 2. - С. 19-22.

77 Журба, И.А. Установившееся движение вязкоупругой жидкости при полном заполнении смазкой зазора радиального подшипника с учетом сил инерции / И.А. Журба // Вестник РГУПС. - 2004. - № 2. - С. 10-17.

78 Задорожный, А.И. Магнитогидродинамическое уравнение Рейнольдса в задаче о смазке жестких цилиндров в установившемся режиме / А.И. Задорожный, Е.О. Лагунова // Современные проблемы вычислительной математики и математической физики: Междунар. конф., Москва, МГУ. - 2009. - С. 331-333.

79 Задорожный, А.И. Модельная задача о гидродинамическом контакте жесткого цилиндра с полуплоскостью с учетом пьезовязкости и условий Прандтля-Хопкинса / А.И. Задорожный, Е.О. Лагунова // Современные методы

теории краевых задач: материалы Воронежской весенней матем. шк. «Понтрягинские чтения XX». - Воронеж: ВГУ. - 2009. - С. 60-61.

80 Задорожный, А.И. Стационарная магнитогидродинамическая задача движения смазки в тонком слое между двумя наклонными плоскостями / А.И. Задорожный, Е.О. Лагунова // Математическое моделирование и краевые задачи: М33 Тр. шестой Всеросс. науч. конф. с международным участием. Ч. 1.: Математические модели механики, прочности и надежности элементов конструкций. - Самара: СамГТУ. - 2009. - С. 103-109.

81 Захаров, С.М. Гидродинамическая теория смазки / С.М. Захаров // В сб.: Современная трибология. Итоги и перспективы / под ред. К.В. Фролова. - М.: изд-во ЛКИ, 2008. - С. 95-157.

82 Захаров, С.М. Нахождение, аппроксимация и область использования безразмерных характеристик смазочного слоя при расчете подшипников скольжения с учетом девиации оси вала / С.М. Захаров, И.А. Жарков // Трение и износ. - 1995. - Т. 16, № 1. - С. 13-18.

83 Зубов, Л.М. О некоторых новых достижениях нелинейной механики сред с микроструктурой / Л.М. Зубов // В сб.: современные проблемы механики сплошной среды. - Ростов н/Д. - 1995. - С. 102-116.

84 Каребина, Е.Н. Метод раннего обнаружения дефектов подшипников качения ТНА ЖРД, работающих в жидком водороде / Е.Н. Коребина, В.М. Кишкань, С.С. Любавин // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». - 2008. - № 3. - С. 74-80.

85 Каулинг, Т. Магнитная гидродинамика / Т. Каулинг. - М.: ИЛ, 1959. -

132 с.

86 Коднир, Д.С. Контактная гидродинамика смазки деталей машин / Д.С. Коднир. - М.: Машиностроение, 1976. - 304 с.

87 Кол, Г. Магнитная гидродинамика / Г. Кол, В.М. Эльзассер. - М.: Физматгиз, 1959. - 699 с.

88 Колобов, И.А. Устойчивый температурный режим работы радиального подшипника, работающего на микрополярной смазке в полужидкостном режиме трения / И.А. Колобов, А.Ю. Вовк // Вестник РГУПС. - 2003. - № 2. - С. 22-32.

89 Коровчинский, М.В. Теоретические основы работы подшипников скольжения / М.В. Коровчинский. - М.: Машгиз, 1959. - 403 с.

90 Коровчинский, М.В. Тепловой режим смазочного слоя в опорах скольжения / М.В. Коровчинский // Тр. II-конф. по трению и износу в машинах. -М.: изд-во АН СССР, 1951 - Т. 4.

91 Коул, Д.А. Экспериментальное исследование влияния температуры на работу опорных подшипников скольжения / Д.А. Коул // Междунар. конф. по смазке и износу машин (Лондон, 1957). - М.: Машгиз, 1962. - С. 108-113.

92 Лагунова, Е.О. Гидродинамический расчет радиального подшипника при наличии электромагнитного поля / Е.О. Лагунова // Труды РГУПС. - 2008. -№ 3 (7). - С. 46-51.

93 Лагунова, Е.О. Математическая модель прогнозирования оценки влияния напряженности электрического поля и магнитной индукции на рабочие характеристики упорного подшипника, работающего на электропроводящей смазке при наличии турбулентности / Е.О. Лагунова // Вестник РГУПС. - 2008. -№ 3. - С. 128-133.

94 Лагунова, Е.О. Расчетная модель слоистой электропроводящей смазки упорного подшипника с податливой опорной поверхностью, обладающего повышенной несущей способностью / Е.О. Лагунова, С.В. Митрофанов, Б.Е. Копотун // Вестник РГУПС. - 2014. - № 4. - С. 119-126.

95 Лагунова, Е.О. Расчетная модель упругодеформируемого радиального подшипника конечной длины, работающего на стратифицированном смазочном материале Е.О. Лагунова, И.В. Колесников, С.В. Митрофанов, Е.А. Копотун // Инженерный вестник Дона. - 2015. - № 4. - URL: http: //www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_ 129_Lagunova. pdf_79472def57. pdf.

96 Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. - М.: изд-во «Наука», 1970. - 904 с.

97 Максимов, В.А. Термоупругогидродинамическая теория смазки подшипников и уплотнений жидкостного трения турбомашин: дисс. ... д-ра техн. наук 05.02.04 / В.А. Максимов. - Казань, 1980. - 493 с.

98 Митрофанов, С.В. Квазистационарная расчетная модель устойчивого режима работы упругодеформируемых упорных и радиальных подшипников, работающих на двухслойном смазочном материале / С.В. Митрофанов, Б.Е. Копотун // Труды РГУПС. - 2014. - № 2. - С. 70-76.

99 Митрофанов, С.В. Математическая модель гидродинамической двухслойной смазочной композиции упругодеформированного упорного подшипника с линейным контуром опорной поверхности / С.В. Митрофанов // Труды международной науно-практической конференции «Транспорт - 2013», ч. 3. - Ростов н/Д: РГУПС, 2013. - С. 288-290.

100 Митрофанов, С.В. Математическая модель гидродинамической трехслойной смазки в зазоре упругодеформируемого радиального подшипника / С.В. Митрофанов, Б.Е. Копотун // Труды РГУПС. - 2014. - № 2. - С. 76-80.

101 Митрофанов, С.В. Математическая модель гидродинамической трехслойной смазочной композиции упругодеформированного упорного подшипника с линейным контуром опорной поверхности / С.В. Митрофанов // Труды международной науно-практической конференции «Транспорт - 2014», ч. 2. - Ростов н/Д: РГУПС, 2014. - С. 109-110.

102 Митрофанов, С.В. Модель стратифицированной смазки упругодеформированного радиального подшипника / С.В. Митрофанов, Б.Е. Копотун // Вестник ДГТУ. - 2014. - Т. 14, № 4. - С. 166-174.

103 Митрофанов, С.В. Стратифицированное течение двухслойной смазки в зазоре радиального подшипника с податливой опорной поверхностью, обладающего повышенной несущей способностью / С.В. Митрофанов, Б.Е. Копотун // Вестник РГУПС. - 2014. - № 2. - С. 128-133.

104 Митрофанов, С.В. Стратифицированное течение трехслойной смазки в зазоре упругодеформируемого радиального подшипника, обладающего

повышенной несущей способностью и демпфирующими свойствами / С.В. Митрофанов, Б.Е. Копотун // Вестник РГУПС. - 2014. - № 3. - С. 135-141.

105 Михалев, Ю.О. К реологии ферромагнитных жидкостей / Ю.О. Михалев, М.И. Трофименко, С.И. Новикова // Материалы Всесоюзного семинара по проблемам намагничивающихся жидкостей (Плес, 1978). - М.: МГУ, 1979. - С. 46-47.

106 Морозов, В.И. Российские жидкостные ракетные двигатели на экологически чистых компонентах топлива для разгонных блоков ракет-носителей / В.И. Морозов, Е.Л. Заславский, Р.Ф. Морозов, Н.Н. Орлов, И.А. Смирнов, А.Г. Яковлев // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». - 2008. - № 3. - С. 42-55.

107 Мукутадзе, М.А. Расчетная модель с учетом зависимости вязкости от давления трехслойной смазки радиального подшипника, обладающего повышенной несущей способностью / М.А. Мукутадзе, Е.О. Лагунова, Е.В. Кручинина, Е.Б. Фомичева // Вестник РГУПС. - 2014. - № 1. - С. 143-148.

108 Мухортов, И.Г. Усовершенствованная модель реологических свойств граничного слоя смазки / И.В. Мухортов, Н.А. Усольцев, Е.А. Задорожная, И.Г. Леванов // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2010. - № 5. - С. 8-19.

109 Никитин, А.К. Гидродинамическая теория смазки и расчет подшипников скольжения, работающих в стационарном режиме / А.К. Никитин, К.С. Ахвердиев, Б.И. Остроухов. - М.: Наука, 1981. - 316 с.

110 Огибалов, П.М. Нестационарное движение вязкопластичных сред / П.М. Огибалов, А.Х. Мирзаджанзаде. - Изд-во МГУ, 1970. - 415 с.

111 Орлов, Д.В. Магнитные жидкости в машиностроении / Д.В. Орлов, Ю.О. Михалев, Н.К. Мышкин. - М.: Машиностроение, 1993. - 272 с.

112 Павлик, Б.Б. Об учете вязкоупругопластических свойствах смазки при расчете коэффициента трения линейного УГД контакта / Б.Б. Павлик, Э.Г. Фельдмане // Рига: Риж. политехн. ин-т. - 1988. - С. 5-14.

113 Подольский, М.Е. Вопросы теории тепловых процессов и нестационарных гидродинамических явлений в упорных подшипниках

скольжения: дисс. ... д-ра техн. Наук 05.02.04 / М.Е. Подольский. - Л., 1975. - 319 с.

114 Попов, П.З. Неизотермическая задача гидродинамической теории смазки с недеформируемой и деформированной подушками / П.З. Попов // Развитие гидродинамической теории смазки: Сб. - М.: Наука. - 1970. - С. 105120.

115 Попов, П.З. Плоская неизотермическая задача гидродинамической теории смазки подпятника с деформированной подушкой / П.З. Попов // Машиноведение. - 1966. - № 4. - С. 82-93.

116 Приходько, В.М. Аналитическое прогнозирование устойчивости работы упругодеформируемых радиальных подшипников скольжения, работающих на двухслойных смазочных материалах / В.М. Приходько, С.В. Митрофанов, Б.Е. Копотун // Актуальные проблемы технических наук. Сб. статей Междунар. науч.-прак. конф. - 21 апреля 2014, Уфа: Аэтэрна. - 2014. - С. 65-69.

117 Прокопьев, В.Н. Динамика и смазка трибосопряжений поршневых и роторных машин: монография // В.Н. Прокопьев, Ю.В. Рождественский, В.Г. Караваев, Е.А. Задорожная, А.К. Бояршинова и др. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. - Ч. 1. - 136 с.

118 Прокопьев, В.Н. Влияние неньютоновских свойств масел на нагруженность шатунных подшипников коленчатого вала / В.Н.Прокопьев, Е.А. Задорожная, И.Г. Леванов // Двигателестроение. - 2008. - № 3. - С. 40-42.

119 Прокопьев, В.Н. Гидромеханические характеристики сложнонагруженных подшипников скольжения, смазываемых микрополярными жидкостями / В.Н. Прокопьев, Е.А. Задорожная, В.Г. Караваев // Двигателестроение. - 2009. - № 1. - С. 39-44.

120 Рождественский, Ю. В. Связанные задачи динамики и смазки сложнонагруженных опор скольжения: дис. ... докт. техн. наук 01.02.06 / Ю. В. Рождественский. - Челябинск: ЮУрГУ, 1999. - 347 с.

121 Сейрег. Термогидродинамические явления в пленке жидкой смазки / Сейрег, Эззат // Проблемы трения и смазки. - 1973. - № 2. С. 74-82.

122 Слезкин, Н.А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости / Н.А. Слезкин. - М.: Гостехиздат, 1955. - С. 150-153, 221-224.

123 Смургунов, В.А. О влиянии поверхности полимера на структуру граничных слоев масел / В.А. Смургунов, И.О. Деликатная // Трение и износ. -1998. - Т. 9, № 4. - С. 739-743.

124 Снеговский, Ф.П. Опоры скольжения тяжелых машин / Ф.П. Снеговский. - М.: Машиностроение, 1969. - 223 с.

125 Снопов, А.И. Теоретические основы работы газостатических опор / А.И. Снопов // Изд-во Южного Федерального Университета. - Ростов н/Д: РГУПС. - 2009. - 176 с.

126 Сордже, Ф. Численный метод расчета радиальных подшипников конечной длины, смазываемых феррожидкостью / Ф. Сордже // Проблемы трения. - 1987. - № 1. - С. 72-77.

127 Типей, Н. Теория смазки феррожидкостями применительно к коротким подшипникам / Н. Типей // Проблемы трения и смазки. - 1982. - № 4. -С. 75.

128 Токарь, И.Я. Расчет упорных подшипников реверсивных машин / И.Я. Токарь, И.В. Сайчук // М.: Вестник машиностроения. - 1972. - № 9. - С. 1821.

129 Трифонов, Е.В. Повышение несущей способности упорных подшипников, работающих при высоких скоростях скольжения / Е.В. Трифонов // Тр. III Всесоюз. конф. по трению и износу в машинах. - М.: изд-во АН СССР, 1960. - Т. 3. - С. 128-134.

130 Уилкинсон, У.Л. Неньютоновские жидкости / У.Л. Уилкинсон; пер. З.П. Шульмана. - М.: Мир, 1964. - 182 с.

131 Харноу. Анализ ралаксаций напряжений в упруговязкой жидкой смазке радиальных подшипников / Харноу // Проблемы трения и смазки. - 1978. -№ 2. - С. 159-168.

132 Чичинадзе, А.В. Основы трибологии (трение и смазка) / А.В. Чичинадзе, Э.Д. Браун, Н.А. Буше [и др.]. - М.: Машиностроение, 2001. - 664 с.

133 Шерклиф, Дж. Курс магнитной гидродинамики / Дж. Шерклиф. - М.: изд-во Мир, 1967. - 319 с.

134 Штернлихт, В. Адиабатический анализ упругих самоустанавливающихся секторных подушек упорного подшипника / В. Штернлихт, Картер, Арвас // Прикладная механика. - 1961. - № 2. С. 26-37.

135 Штернлихт, В. Совместное решение уравнений энергиии Рейнольдса применительно к упорным подшипникам / В. Штернлихт // Сб. Междунар. конф. по смазке и износу машин, М.: изд-во ГНТИ машиностр. лит. - 1962. - С. 20-32.

136 Штернлихт, В. Характеристики упругих, самоустанавливающихся относительно центра сегментных башмаков упорных подшипников / В. Штернлихт, Рейд мл. Арвас // Техническая механика. - 1961. - № 2. - С. 45-55.

137 Эркенов, А.Ч. Гидродинамический расчет радиального подшипника, близкого к круговому, работающего на микрополярной смазке / А.Ч. Эркенов, А.Ю. Вовк, И.С. Семенко, В.А. Константинов // Вестник РГУПС. - 2009. - № 1. -С. 148-152.

138 Ямпольский, С.Л. Расчет быстроходных упорных подшипников жидкостного трения / С.Л. Ямпольский // Вестник машиностроения. - 1970. - № 7. - С. 34-36.

139 Яновский, М.И. Конструирование и расчет на прочность деталей паровых турбин / М.И. Яновский. - М. - Л.: изд-во АН СССР, 1947. - 523 с.

Время, мин 0 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Материал - фторопласт, толщина образца 2,3 мм

Индикаторы Лев 222 195 197 196 194 194 194 194 194 194 194 195 193 193

Прав 307 430 431 440 445 446 446 446,5 447 447 447 447 451 452

Перемещение, мм 0,048 0,0495 0,0535 0,055 0,0555 0,0555 0,0558 0,056 0,056 0,0565 0,0565 0,0575 0,058

Деформация 0,0209 0,0215 0,0233 0,0239 0,0241 0,0241 0,0242 0,0243 0,0243 0,0243 0,0246 0,0250 0,0252

Материал - фторопласт, толщина образца 2,26 мм

Индикаторы Лев 73 133 133 135 136 136,5 137 137 137 137 138 138 138 138

Прав 27 39 42 42,5 42,5 42,8 42,8 42,8 42,8 42,8 42,8 43 43 43

Перемещение, мм 0,036 0,0375 0,0388 0,0393 0,0397 0,0399 0,0399 0,0399 0,0399 0,0404 0,0405 0,0405 0,0405

Деформация 0,0159 0,0166 0,0171 0,0174 0,0175 0,0177 0,0177 0,0177 0,0177 0,0179 0,0179 0,0179 0,0179

Материал - фторопласт, толщина образца 2,31 мм

Индикаторы Лев 185 187 186,5 186 182 182 182 182 182 182 182 181,5 177 176,5

Прав 24 105 107 110 116 116 116 116,5 117 117 117,2 118 124 124,5

Перемещение, мм 0,0415 0,0423 0,0435 0,0445 0,0445 0,0445 0,0448 0,045 0,045 0,0451 0,0453 0,046 0,046

Деформация 0,018 0,0183 0,0188 0,0193 0,0193 0,0193 0,0194 0,0195 0,0195 0,0195 0,0196 0,0199 0,0199

Время, мин 0 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Материал - с )торопласт, толщина образца 2,33 мм

Индикаторы Левый 375 153 141,5 145 143 143 143 144 144 144,5 145 145 145 145

Правый 105 450,5 468 469 474 475 475 475 475 475 475 479 480 481

Перемещение, мм 0,0618 0,0648 0,067 0,0685 0,069 0,069 0,0695 0,0695 0,0698 0,07 0,072 0,0725 0,073

Деформация 0,0265 0,0278 0,0288 0,0294 0,0296 0,0296 0,0298 0,0298 0,0299 0,03 0,0309 0,0311 0,0313

Материал - с )торопласт, толщина образца 2,35 мм

Индикаторы Левый 377 136 139 134 137 138 139 135 135 135 136,5 138 132 133

Правый 100 474 474 487 487 487 487 493 494 494,5 494,5 495 503 504

Перемещение, мм 0,0665 0,068 0,072 0,0735 0,074 0,0745 0,0755 0,076 0,0763 0,077 0,078 0,079 0,08

Деформация 0,0283 0,0289 0,0306 0,0313 0,0315 0,0317 0,0321 0,0323 0,0324 0,0328 0,0332 0,0336 0,034

Материал - с )торопласт, толщина образца 2,35 мм

Индикаторы Левый 300 275,5 274 280 277,5 278 270 270 271,5 272 268 269 270 269

Правый 105 260 268 268 273 273 284 285 285 285 291 291 291 295

Перемещение, мм 0,0653 0,0685 0,0715 0,0728 0,073 0,0745 0,075 0,0758 0,076 0,077 0,0775 0,078 0,0795

Деформация 0,0278 0,0291 0,0304 0,031 0,0311 0,0317 0,0319 0,0322 0,0323 0,0328 0,033 0,0332 0,0338

о

Время, мин 0 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Материал - фторопласт, толщина образца 2,41 мм

Индикаторы Лев 91 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22

Прав 343 424 424 427 427,5 427,5 428 428 428 429 429 429 429 429

Перемещение, мм 0,006 0,006 0,0075 0,0078 0,0078 0,008 0,008 0,008 0,0085 0,0085 0,0085 0,0085 0,0085

Деформация 0,0025 0,0025 0,0031 0,0032 0,0032 0,0033 0,0033 0,0033 0,0035 0,0035 0,0035 0,0035 0,0035

Материал - фторопласт, толщина образца 2,41 мм

Индикаторы Лев 215 57 57 57 57 57 57 58 58 58 58 58,5 59 59

Прав 229 400 401 403 404 404 404 404 404 404 404 404 404 404

Перемещение, мм 0,0065 0,007 0,008 0,0085 0,0085 0,0085 0,009 0,009 0,009 0,009 0,0093 0,0095 0,0095

Деформация 0,0027 0,0029 0,0033 0,0035 0,0035 0,0035 0,0037 0,0037 0,0037 0,0037 0,0038 0,0039 0,0039

Материал - фторопласт, толщина образца 2,41 мм

Индикаторы Лев 370 250 247 244 242 242 242 242 242 242 242 242 242 242

Прав 105 239 242 247 250 250 250 250,5 251 251 251 252 252 252

Перемещение, мм 0,007 0,007 0,008 0,0085 0,0085 0,0085 0,0088 0,009 0,009 0,009 0,0095 0,0095 0,0095

Деформация 0,0029 0,0029 0,0033 0,0035 0,0035 0,0035 0,0036 0,0037 0,0037 0,0037 0,0039 0,0039 0,0039

Время, мин 0 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Материал - с )торопласт, толщина образца 2,41 мм

Индикаторы Левый 434 438 440 442 443 443 443 444 444 446 446 446 446 446

Правый 309 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320

Перемещение, мм 0,0075 0,0085 0,0095 0,01 0,01 0,01 0,0105 0,0105 0,0115 0,0115 0,0115 0,0115 0,0115

Деформация 0,0031 0,0035 0,0039 0,0041 0,0041 0,0041 0,0044 0,0044 0,0048 0,0048 0,0048 0,0048 0,0048

Материал - с )торопласт, толщина образца 2,41 мм

Индикаторы Левый 280 259 257 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256

Правый 317 354 360 362 363 363 363 364 364 365 367 367 367 368

Перемещение, мм 0,008 0,01 0,0105 0,011 0,011 0,011 0,0115 0,0115 0,012 0,013 0,013 0,013 0,0135

Деформация 0,0033 0,0041 0,0044 0,0046 0,0046 0,0046 0,0048 0,0048 0,005 0,0054 0,0054 0,0054 0,0056

Материал - с )торопласт, толщина образца 2,41 мм

Индикаторы Левый 279 303 305 306 307 307 307 308 308 309 310 310 311 312

Правый 264 254,5 255 255 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256

Перемещение, мм 0,0073 0,0085 0,009 0,01 0,01 0,01 0,0105 0,0105 0,011 0,0115 0,0115 0,012 0,0125

Деформация 0,003 0,0035 0,0037 0,0041 0,0041 0,0041 0,0044 0,0044 0,0046 0,0048 0,0048 0,005 0,0052

ю

СОГЛАСОВАНО: Проректор по научной работе

УТВЕРЖДАЮ: Главный инженер ской

-Дирекции тяги-«РЖД»

и/ еис 2014г.

A.JI. Гончаров

ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ ВНЕДРЕНИЯ

моторно-осевых подшипников, работающих на двухслойных смазочных материалах, обладающих вязко-упруго-пластичными свойствами

Комиссия в составе представителей РГУПС: д.т.н., профессора Ахвердиева К.С, д.т.н., профессора Приходько В.М., к.т.н., доцента кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» Копотуна Б.Е., аспиранта Митрофанов C.B. и главного инженера Северо-Кавказской дирекции тяги - Дирекции тяги -филиала ОАО «РЖД» Гончарова A.JI., составила настоящий акт о том, что на локомотиве серии BJI-800 внедрена улучшенная конструкция моторно-осевых подшипников, работающих на двухслойных смазочных материалах, обладающих вязко-упруго-пластичными свойствами.

Результаты предварительного осмотра показали, что данная конструкция позволяет значительно экономить смазочный материал и повышает ресурс работы моторно-осевых подшипников.

д.т.н., профессор РГУПС д.т.г 1 зссор РГУПС

К.С. Ахвердиев

4

Приходько В.М.

к.т.н., доцент кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» РГУПС

аспирант

Г

Б.Е. Копотун

C.B. Митрофанов

СОГЛАСОВАНО:

ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ ИСПЫТАНИЙ

Комиссия в составе представителей РГУПС: д.т.н., профессора Ахвердиева К.С., д.т.н., профессора Озябкина А.Л., аспиранта Митрофанова C.B. и представителя НПП ООО «Транстриботехника» зам. директора по научной работе д.т.н., профессора Щербака П.Н. составила настоящий акт о том, что аспирантом C.B. Митрофановым совместно с НПП ООО «Транстриботехника» были проведены испытания опытных малогабаритных упругодеформируемых подшипников скольжения, работающих на слоистой электропроводящей смазке.

Результаты испытаний показали, что подшипники с податливой опорной поверхностью, работающие на слоистой электропроводящей смазке, разработанные аспирантом C.B. Митрофановым и д.т.н., профессором К.С. Ахвердиевым, обладают повышенной несущей способностью (на 60-65 %) и долговечностью (на 20-25 %) по сравнению с традиционными.

Разработанные конструкции подшипников рекомендованы к внедрению в подшипниковые узлы редукторных систем различного технологического назначения, работающие в зоне влияния электромагнитных полей.