38
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
перемещения поверхностей колеса в каждом из щелевых уплотнений
одинаковы по длине и равны перемещению точки, расположенной в
середине каждого уплотнения. Поверхности колеса, отвечающие
этому упрощению, на рис. 5 соответствуют позиции
3
.
В эксцентричных кольцевых щелях возникают гидродинамиче-
ские силы, обусловленные осевым перепадом давления и вращением
ротора. Реакция щелевого уплотнения, рассматриваемого в данной
работе, может быть представлена в следующем виде (рис. 6):
,
u u v v
F F
= +
R e
e
G
G
G
(3)
где
u
F
—
проекция реакции на радиальное направление;
v
F
—
про-
екция реакции на тангенциальное направление;
u
e
G
—
орт радиально-
го направления;
v
e
G
—
орт тангенциального направления.
Рис. 6. Распределение сил в щелевом уплотнении
Выражения для гидродинамических сил в ЩУ получены на осно-
ве решения уравнения Рейнольдса для давлений, обобщенного на
случай нестационарного движения линейной вязкой несжимаемой
жидкости. Поскольку силы инерции движущейся жидкости малы по
сравнению с силами вязкости вследствие малости зазора, щелевое
уплотнение в расчетной схеме представлено как безынерционный
нелинейный упругий элемент. Проекции
F
u
и
F
v
с учетом радиальной
скорости
δ
центра колеса [4, 7] вычисляем по формулам