208
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
при нормальных условиях, но не превышает ее. Максимальное зна-
чение числа Маха составило 0,86, и это самое большое значение для
всех рассмотренных случаев.
В заключение отметим, что в таблице приведены результаты для
рассмотренных случаев.
Впервые реализована расчетная модель для определения характе-
ристик аэростатической сферической опоры с пористыми ограничи-
телями наддува с учетом векторов смещений, поступательной и угло-
вой скорости на основе решения уравнения Рейнольдса в стационар-
ной нелинейной постановке без дополнительных упрощений. Для
заданного состояния опоры определены опорные реакции, расход
воздуха и оценка максимальной скорости воздуха в зазоре. На основе
данной модели, изменяя скорости и смещение шпинделя, можно по-
лучать статические и динамические силовые характеристики, момен-
ты трения.
Уравнение Рейнольдса в работе проинтегрировано в программе
Comsol 3.5 в нелинейной постановке. Дискретизация задачи выпол-
нена методом конечных элементов, проверена сходимость решения
при дроблении сетки. Нелинейное решение, проведенное методом
Ньютона — Рафсона, не сходилось при больших скоростях и (или)
перемещениях, но для эксплуатационных состояний получены схо-
дящиеся решения. Также при больших скоростях и (или) перемеще-
ниях нарушаются или близки к нарушению исходные физические ги-
потезы. Проверены гипотезы о том, что поток является сплошным и
дозвуковым. Для всех полученных решений нарушается только кри-
терий Кнудсена в ограниченной области опорной поверхности при
перемещениях шпинделя более 4 мкм.
Рис. 11. Скорость воздуха при быстром вращении смещенного шпин-
деля