Układ łożyskowy wirnika symulatora działał w różnych pozycjach. Przeprowadzono kolejne testy, aby zademonstrować możliwości miniaturowych łożysk foliowych wzdłużnych. Obserwuje się dobrą korelację pomiędzy pomiarem i analizą. Zmierzono także bardzo krótkie czasy przyspieszania wirnika od prędkości spoczynkowej do maksymalnej. Zastosowano równoległy symulator testów, aby zgromadzić ponad 1000 cykli start-stop w celu wykazania trwałości łożyska i powłoki. Na podstawie tych pomyślnych testów oczekuje się, że cel polegający na opracowaniu bezolejowych turbosprężarek i małych silników turboodrzutowych, pracujących przy dużych prędkościach i długiej żywotności, zostanie osiągnięty.
Wymagania dotyczące łożysk o wysokiej wydajności i trwałości w tej nowej klasie maszyn są surowe. Konwencjonalne łożyska toczne stoją przed poważnymi wyzwaniami ze względu na wymaganą prędkość i nośność. Dodatkowo, jeśli płyn procesowy nie może zostać użyty jako środek smarny, prawie na pewno zrobi to zewnętrzny układ smarowania.
Wyeliminowanie łożysk smarowanych olejem i powiązanego układu zasilania uprości układ wirnika, zmniejszy masę układu i poprawi wydajność, ale spowoduje wzrost temperatur wewnętrznych przedziałów łożyskowych, co ostatecznie będzie wymagało łożysk zdolnych do pracy w temperaturach dochodzących do 650°C i przy dużych prędkościach i masa. Oprócz wytrzymałości w ekstremalnych temperaturach i prędkościach, łożyska bezolejowe będą musiały także wytrzymać warunki wstrząsów i wibracji występujące w zastosowaniach mobilnych.
Możliwość zastosowania zgodnych łożysk foliowych w małych silnikach turboodrzutowych wykazano w szerokim zakresie warunków temperatury, wstrząsów, obciążenia i prędkości. Wszystkie testy przy prędkości obrotowej 150 000 obr./min, przy temperaturach łożysk powyżej 260°C, obciążeniu udarowym do 90 g i przy orientacji wirnika obejmującej nachylenie i przechylenie 90 stopni, zakończyły się pomyślnie. We wszystkich testowanych warunkach wirnik z łożyskami foliowymi pozostał stabilny, wibracje były niskie, a temperatura łożysk stabilna. Ogólnie rzecz biorąc, program ten zapewnił podstawy niezbędne do opracowania całkowicie bezolejowego silnika turboodrzutowego lub wysokowydajnego silnika turbowentylatorowego.
Odniesienie
Isomura, K., Murayama, M., Yamaguchi, H., Ijichi, N., Asakura, H., Saji, N., Shiga, O., Takahashi, K., Tanaka, S., Genda, T., i Esashi, M., 2002, „Rozwój mikroturbosprężarki i mikrokombusora dla trzy-
Wymiarowa turbina gazowa w mikroskali”, dokument ASME nr GT-2002-3058.
Czas publikacji: 28 czerwca 2022 r