Development and analyses of a lever system for a newly designed self-equalising thrust bearing

Abstract

Axiální ložiska jsou nepochybně jednou ze základních součástí turbín a kompresorů. Nicméně, v mnoha případech dochází k asymetrickému zatížení ložisek, např. v důsledku tepelných deformací, nepřesností při výrobě nebo prostým vychýlením hřídele. Předložený výzkum se zabývá některými základními kroky komplexního výzkumu souvisejícího s vývojem nového samovyrovnávacího axiálního ložiska. Zaměřuje se na konstrukci jeho nejdůležitější části - vahadla, které zodpovídá za správnou vyrovnávací funkci. Cílem studie bylo navrhnout nový typ geometrie vahadel, vytvořit jeho numerický model a pomocí numerické analýzy a výpočtů předpovědět, jak bude vypadat jeho použitelnost v reálných podmínkách. Byla vyhodnocena napětí podle von Misesovy hypotézy, jakož i kontaktní tuhost podle Hertzovy teorie. Páka byla modelována ve dvou velikostech vhodných pro ložiska představující nejčastěji používané typy ve výkonných strojích. Pro konstrukci a výrobu vahadedl byla použita ocel 34CrNiMo6 ve zušlechtěném stavu s mezí kluzu 900 MPa. Výsledky dosažené při experimentálních statických zkouškách a ověřováních v provozních podmínkách potvrdily správnost konečného návrhu geometrie vahadel, jejich dostatečnou tuhost, jakož i dobrou funkčnost axiálního ložiska a jeho spolehlivost.