Технологические возможности ячеистого рельефа для обеспечения эксплуатационных свойств цилиндрических поверхностей технологических агрегатов

Abstract

Целью работы является исследование цилиндрических поверхностей деталей с рельефом, отличительной особенностью которого является ячеистая форма, представляющая собой эллиптический параболоид с неравными положительными параметрами. Гипотеза исследования состоит в высоком потенциале использования ячеистого рельефа, связанным со снижением приработочного износа технологических агрегатов, при обеспечении формой рельефа гидродинамической несущей способности смазочного слоя. Задачи исследования свелись к параметрическому анализу поведения смазочного слоя в зазоре с ячейкой рельефа при помощи построения аналитической модели, основанной на теории гидродинамической смазки, а также компьютерного гидродинамического моделирования (CFD) в программном обеспечении ANSYS Fluent, где для замыкания уравнений переноса была принята модель турбулентности SST k–ω. Выявлено, что максимальная гидродинамическая несущая способность возникает при глубине ячейки 0,128 мм и приходится на 21/25 часть большой оси эллипса ячейки, что показали обе модели, чем верифицирована их приемлемая точность. Также вычислено максимальное подъемное гидродинамическое давление на одной ячейке, составившее 3 кПа. По результатам параметрического анализа можно констатировать существенный потенциал использования ячеистого рельефа для обеспечения эксплуатационных свойств цилиндрических поверхностей.