Konstrukce vahadel při vývoji nových samovyrovnávacích axiálních ložisek

Kluzná ložiska jsou bezesporu jednou z podstatných součástí turbín a kompresorů. Existuje však mnoho případů, kdy dochází k nesymetrickému zatížení ložisek v důsledku tepelných deformací, výrobních nepřesností nebo prostého průhybu hřídele. Předkládaný výzkum se zabývá některými základními kroky komplexního výzkumu souvisejícího s vývojem nového samovyrovnávacího axiálního ložiska. Zaměřuje se na konstrukci jeho nejdůležitějších částí, vahadel, která zodpovídají za správnou vyrovnávací funkci takového ložiska. Cílem studie bylo navrhnout nový typ geometrie vahadel, vytvořit jejich numerický model a pomocí numerické analýzy a výpočtů předpovědět jejich použitelnost v reálných podmínkách. Napětí byla vyhodnocena podle von Misesovy hypotézy, kontakty a tuhost podle Hertzovy teorie. Vahadla byla modelována ve dvou velikostech, které odpovídají nejčastěji používaným typům ložiskek výkonových strojů. Pro konstrukci a výrobu byla použita ocel 34CrNiMo6 v zušlechtěném stavu s mezí kluzu 900 MPa. Výsledky získané experimentálním ověřením v provozních podmínkách potvrdily správnost výsledného návrhu geometrie vahadel, jejich dostatečnou tuhost a také dobrou funkčnost axiálního ložiska a jeho spolehlivost.Plain bearings are undoubtedly one of the essential parts of turbines and compressors. However, there are many cases in which asymmetric load occurs on the bearings due to thermal deformations, production inaccuracies or a simple deflection of the shaft. The presented research deals with some basic steps involved in comprehensive research related to developing a new self-equalising thrust bearing. It focuses on the design of its most crucial part lever, which is responsible for the proper equalising functionality of such a bearing. The study aimed to design a new type of lever geometry, create its numerical model, and, through numerical analysis and calculations, predict its useability in real conditions. According to von Mises hypothesis, stresses were evaluated, as well as contacts and stiffness according to Hertz's theory. The lever was modelled in two sizes, which suit the bearings representing the most often used types in powerful machines. For the levers' design and production, the steel 34CrNiMo6 has been used in a refined state with a yield strength of 900 MPa. The results achieved within the experimental verifications in operating conditions confirmed the correctness of the final geometry design of the levers, its sufficient stiffness, as well as good functionality of the thrust bearing and its reliability