Porous Aerostatic Seals and Bearings for Large Rotors

Julkaisun otsikon käännös: Huokoiset aerostaattiset tiivisteet ja laakerit suurille roottoreille

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Aerostaattista voitelua käytetään yleisesti tarkkuus- ja suurnopeussovelluksissa. Aerostaattiset huokoiset laakerit ja tiivisteet muodostavat paineistetun kaasukerroksen kahden pinnan väliseen rakoon. Ulkoisesti paineistettuja huokoisia laakereita voidaan käyttää samanaikaisesti tiivistys- ja laakeritarkoituksiin. Tämän työn tavoitteena on tutkia kokeellisesti ja teoreettisesti aerostaattisten laakereiden ja tiivisteiden suorituskykyä sekä kehittää virtausmallalleja huokoisille ulkoisesti paineistetuille laakereille ja tiivisteille. Kehitetytyt laakeri- ja tiivistemallit perustuvat Reynoldsin voiteluyhtälöön, jota on muokattu niin että se sisältää huokoisen lähdetermin. Kehitetyt analyyttiset ja numeeriset ratkaisut todennetaan useilla kokeilla staattisissa olosuhteissa. Tutkimuksessa kehitetään mittausjärjestely aerostaattisten laakereiden suorituskyvyn mittaamiseen. Mitattujen laakereiden ja tiivisteiden ulkohalkaisijat olivat 40 mm ja 64 mm väliltä. Tässä tutkimuksessa osoitetaan, että kehitetty analyyttinen ratkaisu vastaa numeerisia ratkaisuja merkittävimpien suorituskykymittareiden osalta. Aerostaattisten laakereiden ja tiivisteiden suorituskykymittarit ovat kuormankantokyky, ilmaraon korkeus, jäykkyys, ilmankulutus ja tiivisteen vuoto. Lisäksi tutkitaan eri suunnittelu- ja käyttöparametrien vaikutusta laakereiden ja tiivisteiden suorituskykyyn. Tutkittuihin suunnitteluparametreihin kuuluvat huokoisen materiaalin kaasun läpäisevyys ja tiivisteen leveys, kun taas tutkittuihin toimintaparametreihin kuuluvat syöttö- sekä kammio- paineet ja tiivisteen kuormitus. Osa tuloksista esitetään dimensiottomassa muodossa, jotta tulokset soveltuisivat paremmin yleisiin ongelmiin. Tutkimuksessa kehitetään myös uudenlainen ilmalaakerikonsepti, jota voidaan käyttään suuriheittoista pintaa vasten. Kehitetyn konseptilaakerin suorituskykyä tutkitaan realistisissa dynaamisissa olosuhteissa paperikonesovelluksia varten. Konseptilakeerin kuormankantokyky oli suuruudeltaan 18.5 kN. Tulokset vahvistavat kehitetyn laakerikonseptin soveltuvuuden kyseiseen sovellukseen. Tämän tutkimuksen tulokset ovat merkityksellisiä aerostaattisten laakereiden ja tiivisteiden suunnittelussa sekä sovelluksissa, joissa vaaditaan hyvää liiketarkkuutta tai lähes kitkatonta liikettä.
Julkaisun otsikon käännösHuokoiset aerostaattiset tiivisteet ja laakerit suurille roottoreille
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Viitala, Raine, Vastuuprofessori
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-64-2129-2
Sähköinen ISBN978-952-64-2130-8
TilaJulkaistu - 2024
OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

Tutkimusalat

  • kaasuvoitelu
  • ulkoisesti paineistettu tiiviste

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Huokoiset aerostaattiset tiivisteet ja laakerit suurille roottoreille'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä