RU2708413C1 - Многолепестковый мехатронный газодинамический подшипник - Google Patents
Многолепестковый мехатронный газодинамический подшипник Download PDFInfo
- Publication number
- RU2708413C1 RU2708413C1 RU2019100299A RU2019100299A RU2708413C1 RU 2708413 C1 RU2708413 C1 RU 2708413C1 RU 2019100299 A RU2019100299 A RU 2019100299A RU 2019100299 A RU2019100299 A RU 2019100299A RU 2708413 C1 RU2708413 C1 RU 2708413C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- actuators
- piezo
- mechatronic
- lobes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/02—Sliding-contact bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор высокоскоростных роторов машин и агрегатов, нагруженных радиальными нагрузками, в системах кондиционирования воздуха кабин летательных аппаратов, а также систем турбонаддува в современном автомобилестроении. Многолепестковый мехатронный газодинамический подшипник содержит корпус, в пазы которого внахлест друг другу вставлены лепестки, расположенные равномерно по окружности корпуса, и пьезоактуаторы. Тонкие лепестки опираются на секционные пружины, вставленные в продольные пазы корпуса и воспринимающие нагрузку при отсутствии электрического напряжения. При этом расположенные вдоль оси вращения ротора пьезоактуаторы позволяют формировать коническую и бочкообразную упругую поверхность. Технический результат: улучшение динамических характеристик высокоскоростного ротора, повышение надежности и долговечности подшипникового узла, а также ресурса работы при многократных пусках и остановах за счет пьезоактуаторов, с помощью которых можно контролировать и управлять жесткостью опорной поверхности в осевом и радиальном направлениях. 6 ил.
Description
Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор высокоскоростных роторов машин и агрегатов, нагруженных радиальными нагрузками, в системах кондиционирования воздуха кабин летательных аппаратов, а также систем турбонаддува в современном автомобилестроении.
Известен многолепестковый газодинамический подшипник с активным управлением, который является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, содержащий корпус, в пазы которого внахлест друг другу вставлены лепестки, при этом, в корпус вставлены пьезоактуаторы, на которые опираются крепления лепестков (см. патент РФ №2581101, МПК F16C 17/12, опубл. 05.11.2014 г.).
Недостатком является неконтролируемая деформация упругих элементов и, следовательно, недостаточная надежность и долговечность подшипникового узла.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в улучшении динамических характеристик высокоскоростного ротора, повышении надежности и долговечности подшипникового узла, а также ресурса работы при многократных пусках и остановах.
Техническая задача достигается тем, что многолепестковый мехатронный газодинамический подшипник содержит корпус, в пазы которого внахлест друг другу вставлены лепестки, расположенные равномерно по окружности корпуса, и пьезоактуаторы, согласно изобретению, тонкие лепестки опираются на секционные пружины, вставленные в продольные пазы корпуса и воспринимающие нагрузку при отсутствии электрического напряжения, при этом расположенные вдоль оси вращения ротора пьезоактуаторы позволяют формировать коническую и бочкообразную упругую поверхность.
Технический результат заключается в улучшении динамических характеристик высокоскоростного ротора, повышении надежности и долговечности подшипникового узла, а также ресурса работы при многократных пусках и остановах за счет пьезоактуаторов, с помощью которых можно контролировать и управлять жесткостью опорной поверхности в осевом и радиальном направлениях.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен многолепестковый мехатронный газодинамический подшипник в момент пуска и останова, на фиг. 2 - то же, при установившемся движении; на фиг. 3 изображен продольный разрез подшипника при формировании прогиба в центральной части лепестка, на фиг. 4 - то же, при формировании конической поверхности; на фиг. 5 изображен увеличенный вид пьезоактуатора при отсутствии электрического напряжения, на фиг. 6 - увеличенный вид пьезоактуатора при наличии электрического напряжения.
Многолепестковый мехатронный газодинамический подшипник (фиг. 1 и 2) представляет собой опору скольжения, состоящую из корпуса 1, выполненного в виде втулки с радиальными отверстиями 2, в которые вкручены зафиксированные гайками 3 пьезоактуаторы 4, состоящие из стержня 5 с резьбовой частью 6, в которой имеются отверстия для проводов 7, а также гладкой частью 8, на которой зафиксированы пьезоэлементы 9, закрытые защитными колпачками 10. Корпус 1 имеет продольные пазы 11, в которые вставлены секционные пружины 12, являющиеся в то же время опорами тонких лепестков 13, охватывающих вал 14.
Устройство работает следующим образом.
При отсутствии электрического напряжения на проводах 7 пьезоактуаторов 4 пьезоэлементы 9 не увеличиваются в размерах и не участвуют в работе - конструкция функционирует как лепестковый газодинамический подшипник (фиг. 1 и 5). Во время работы секционные пружины 12 воспринимают нагрузки, действующие на лепестки 13 со стороны вала 14, при подаче напряжения пьезоэлементы 9 увеличиваются и пьезоактуаторы 4 участвуют в работе, повышая жесткость лепестков 13 и всего многолепесткового мехатронного подшипника (фиг. 2 и 6). При подаче разного по величине напряжения на провода 7 пьезоактуаторов 4 жесткость лепестков 13 в осевом направлении меняется пропорционально подаваемому на соответствующий пьезоактуатор 4 напряжению, что позволяет избегать или минимизировать влияние полу скоростных вихрей (фиг. 3) и конических прецессий ротора 14 (фиг. 4).
Claims (1)
- Многолепестковый мехатронный газодинамический подшипник, содержащий корпус, в пазы которого внахлест друг другу вставлены лепестки, расположенные равномерно по окружности корпуса, и пьезоактуаторы, отличающийся тем, что тонкие лепестки опираются на секционные пружины, вставленные в продольные пазы корпуса и воспринимающие нагрузку при отсутствии электрического напряжения, при этом расположенные вдоль оси вращения ротора пьезоактуаторы позволяют формировать коническую и бочкообразную упругую поверхность.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100299A RU2708413C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Многолепестковый мехатронный газодинамический подшипник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100299A RU2708413C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Многолепестковый мехатронный газодинамический подшипник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2708413C1 true RU2708413C1 (ru) | 2019-12-06 |
Family
ID=68836717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019100299A RU2708413C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Многолепестковый мехатронный газодинамический подшипник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2708413C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU445772A1 (ru) * | 1972-03-27 | 1974-10-05 | Каунасский Политехнический Институт | Подшипник скольжени |
US4178046A (en) * | 1976-05-24 | 1979-12-11 | The Garrett Corporation | Foil bearing |
SU1555556A1 (ru) * | 1988-01-12 | 1990-04-07 | Предприятие П/Я А-1665 | Устройство гашени виброколебаний газодинамического подшипника |
RU2581101C1 (ru) * | 2014-11-05 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Многолепестковый газодинамический подшипник с активным управлением |
RU2605228C1 (ru) * | 2015-06-15 | 2016-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приокский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ПГУ") | Комбинированная опора |
-
2019
- 2019-01-09 RU RU2019100299A patent/RU2708413C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU445772A1 (ru) * | 1972-03-27 | 1974-10-05 | Каунасский Политехнический Институт | Подшипник скольжени |
US4178046A (en) * | 1976-05-24 | 1979-12-11 | The Garrett Corporation | Foil bearing |
SU1555556A1 (ru) * | 1988-01-12 | 1990-04-07 | Предприятие П/Я А-1665 | Устройство гашени виброколебаний газодинамического подшипника |
RU2581101C1 (ru) * | 2014-11-05 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Многолепестковый газодинамический подшипник с активным управлением |
RU2605228C1 (ru) * | 2015-06-15 | 2016-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приокский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ПГУ") | Комбинированная опора |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9109622B2 (en) | Rotor support structures including anisotropic foil bearings or anisotropic bearing housings and methods for controlling non-synchronous vibrations of rotating machinery using the same | |
RU2364762C2 (ru) | Опора подшипника с двойным элементом жесткости | |
KR100413061B1 (ko) | 압전구동기를 이용한 스마트 포일 저널 베어링 | |
JPS61262222A (ja) | 軸受支持体 | |
US8283826B2 (en) | Bearing arrangement and bearing block having a magnetic radial bearing and a touchdown bearing for a rotating machine | |
JPH1054208A (ja) | 高速回転ロータのための軸受支持部材 | |
RU2303143C1 (ru) | Упругодемпферная опора роторной машины | |
US9422977B2 (en) | Bearing mechanism | |
JP2002235738A (ja) | ボールベアリング及びベアリング組立体 | |
JP2010504465A (ja) | 真空ポンプ | |
KR20160011635A (ko) | 적어도 하나의 능동 자기 베어링 및 보조 롤링 베어링들을 갖춘 회전 기계 | |
JPH0434004B2 (ru) | ||
CH697858B1 (de) | Rotor-Stator-Halterungssystem. | |
RU2581101C1 (ru) | Многолепестковый газодинамический подшипник с активным управлением | |
US20130293039A1 (en) | Vibration damping for an electric device | |
US7112040B2 (en) | Method of guiding a blade having a variable pitch angle | |
CN102804554B (zh) | 悬架结构 | |
RU2708413C1 (ru) | Многолепестковый мехатронный газодинамический подшипник | |
KR20020062077A (ko) | 하중 지지능력 및 안정성이 개선된 반능동형 댐퍼포일저널베어링 | |
EP3163103A1 (en) | Bearing device and rotary machine | |
US8376691B2 (en) | Turbo engine | |
RU2568005C1 (ru) | Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением | |
US20120112394A1 (en) | Dampening device | |
RU2708409C1 (ru) | Лепестковый мехатронный газодинамический подшипник | |
RU2605228C1 (ru) | Комбинированная опора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210110 |