超高速動圧気体軸受の知能化に関する研究

智能超高速动压气体轴承研究

• 批准号: 06855031
• 负责人: 裘 進浩
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06855031/
• 关键词: 気体軸受; 動特性; 安定性; 知能化; 回転機械; ティルティングパッド; プリロード; ピボット摩擦

動圧気体軸受はタービン、圧縮機などの回転機械で広く応用されている。回転機械の高速化により、高速回転速度で良好な安定性を有する気体軸受を開発することが必要になっている。さらに良好な安定性を有する軸受は回転速度、アンバランスによる同期振動と不安定による非同期の振幅、加重、気体温度などの変化に知的に応答する能力が不可欠である。本研究では、超高速タービンで使われるティルティングパッド気体軸受を対象として軸受の動特性及びピボットの摩擦やプリロードの制御によって安定性を増すことについて下記の研究を行った。(1)有限要素法とニュートンラフソン法を用いてティルティングパッド気体軸受の動特性の数値解析プログラムを作成した。そして、剛性係数と減衰係数の軸の回転数による変化に対するピボット摩擦とプリロードによる影響を調べ、その傾向性を明らかにした。また、軸の回転数と最大振幅を計算し、実験データとよく合う結果を得た。さらに、同期振動の共振するモードを解析した。(2)ティルティングパッド型気体軸受の高速回転における軸の軌道を計算した。ピボット摩擦を適切に加えると安定が増すことや、プリロードを変化させることによって軸を安定化できることを数値計算で示した。このようにティルティングパッドを制御し、インテリジェント化することにより、高速回転可能な気体軸受ができることを明らかにした。

The dynamic pressure shaft is subjected to pressure, compression, and return mechanisms. The high speed and high speed of the rotary machinery have a good stability, and the development of the shaft load is necessary. The shaft has excellent stability and the ability to respond to feedback from synchronous vibration, instability, asynchronous amplitude, weight, temperature, and temperature. This study is aimed at improving the dynamic characteristics and stability of the shaft load at high speed and high speed. (1)The finite element method is used to analyze the dynamic characteristics of the body axis. The stiffness coefficient, attenuation coefficient, and axial return coefficient are all adjusted according to the influence of friction and inclination. The maximum amplitude of the rotation of the axis is calculated and the result is obtained. The resonance of synchronous vibration is analyzed. (2)Calculation of the orbit of the shaft subjected to high-speed rotation of the shaft The number of people who are interested in this topic is: The high speed of the vehicle is controlled by the vehicle.

项目成果

裘 進浩・他6名: "気体軸受を用いたロータ系の振動" 日本機械学会 機械力学・計測制御講演論文集. 326-329 (1994)

Nobuhiro Ni 等 6 人：“使用气体轴承的转子系统的振动”日本机械工程师学会，机械动力学、仪表和控制讲座论文集 326-329 (1994)。

Jinhao Qiu,et al: "Dynamic Characteristics of Tilting-Pad Bearing System for High Expansion Ratio Expander" Advances in Cryogenic Engineering. 39. 909-916 (1994)

邱金浩等：“高膨胀比膨胀机可倾瓦轴承系统的动态特性”低温工程进展。

裘 進浩・他5名: "気体軸受のインテリジェント化" 日本機械学会第72期全国大会講演論文集. 752-754 (1994)

Nobuhiro Ni 等 5 人：《智能气体轴承》第 72 届日本机械工程学会全国会议论文集 752-754（1994 年）。