CC BY
64
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. Судовые энергетические установки и их элементы
УДК 621.822.175
М.В. Грибиниченко, А.Н. Минаев, О.С. Портнова, Р.Г. Чижиков, А.А. Рекеда
ГРИБИНИЧЕНКО МАТВЕЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ - кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой, e-mail: gribinichenko.mv@dvfu.ru; МИНАЕВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ - доктор технических наук, профессор, e-mail: aminaev@mail.ru; ПОРТНОВА ОЛЕСЯ СЕРГЕЕВНА -аспирант, e-mail: olesya.portnova@mail.ru; ЧИЖИКОВ РОМАН ГЕННАДЬЕВИЧ - аспирант; РЕКЕДА АЛЕКСАНДР АНДРЕЕВИЧ - аспирант Кафедра судовой энергетики и автоматики Инженерной школы Дальневосточный федеральный университет Суханова ул., 8, Владивосток, 690950
Повышение надежности работы опор с газовой смазкой для судовых механизмов (обзор)
Аннотация: Рассматриваются вопросы повышения надежности работы опор с газовой смазкой для судовых механизмов. Приводится анализ наиболее существенных недостатков газовых опор, ограничивающих область распространения газовой смазки в технике: повышенный износ рабочих поверхностей и низкая несущая способность смазочного слоя. Рассматриваются методы их устранения: применение антифрикционных покрытий, гибридные подшипники. Ключевые слова: антифрикционные покрытия, турбомашины, лепестковые, гибридные, подшипники, газовый.
Введение
Настоящая статья посвящена повышению эффективности работы подшипников на газовой смазке турбомашин различного назначения, используемых в энергетических установках (турбинные двигатели, турбодетандеры, турбокомпрессоры наддува). Применение газовой смазки в технике имеет ряд преимуществ. Снижаются потери на трение, значительно увеличивается срок службы подшипников. Например, жидкостные подшипники, используемые в турбокомпрессорах судовых малооборотных и среднеоборотных дизелей имеют ресурс 20-35 тыс. ч [3], в то время как воздушные подшипники ротора турбокомпрессора, используемого в авиастроении, показали среднее время между отказами более 100 тыс. ч [10].
Использование газовой смазки вызывает интерес в различных областях техники -авиастроении, транспортной и стационарной энергетике, станкостроении и др. [7].
Существует ряд недостатков газовых подшипников, которые ограничивают область применения таких опор. Наиболее существенными являются повышенный износ рабочих поверхностей на режимах «сухого» трения в процессе пуска и останова машины и низкая несущая способность смазочного слоя (по сравнению с жидкостными подшипниками) из-за невысокой вязкости газов.
Рассмотрим более подробно методы повышения надежности газовых опор.
В настоящей статье под повышением надежности работы газовых опор понимается осуществление мероприятий, направленных на устранение или снижение влияния вышеуказанных недостатков на работу подшипников.
© Грибиниченко М.В., Минаев А.Н., Портнова О.С., Чижиков Р.Г., Рекеда А.А., 2016 [24] www.dvfu.ru/vestnikis
Обзор современной литературы показывает, что существует большое количество видов покрытий и методов их нанесения на рабочие поверхности подшипников.
В настоящей работе ставится задача: сравнительный анализ (на основе обзора литературы) эффективности работы газовых подшипников с различными покрытиями и выбора наиболее подходящей технологии создания газовых опор с антифрикционными покрытиями для использования в узлах трения судовых механизмов.
Ниже рассмотрены результаты обзора публикаций, представленных различными предприятиями и научными центрами.
Антифрикционные покрытия
В статье [9] рассматривается работа ленточных (фольговых) подшипников с газовой смазкой. Такие подшипники нуждаются в использовании твердой смазки для предотвращения износа и снижения трения во время соприкосновения трущихся поверхностей. Распространенные материалы, которые используются в качестве защитных покрытий, такие как графит и сульфат молибдена, не могут применяться для узлов, в которых температура при эксплуатации превышает 150 °С. В условиях многократных пусков и остановок нежесткое покрытие может наволакиваться на вал и на фольгу. Стоит отметить, что применение газовых опор в судовой энергетике может быть связано с работой при высоких температурах. Например, использование таких подшипников в газотурбинных установках.
В [9] говорится о двух аспектах защиты фольговых подшипников. Во-первых, это защита вала. Покрытие для таких деталей наносится на вращающуюся деталь при высокой температуре. Этот метод нанесения не допускает появления локальных дефектов покрытия. Второй аспект -защита фольги. Такие покрытия наносятся методом напыления. Базовым компонентом таких покрытий является алюминий. В качестве примера в статье рассматривается покрытие PS304, которое наноситься с помощью технологии плазменного напыления. Покрытие - это порошок, в состав которого входит нихром, оксид хрома и серебро. Каждый компонент в PS304 выполняет определенную функцию. Нихром работает в качестве вязкой матрицы, оксид хрома - в качестве износостойкого вещества, способствующего увеличению твердости покрытия, наконец, серебро в комплексе с легкоплавкой смесью металлов выполняет функцию низко- и высокотемпературной смазки. Здесь приводятся результаты тестов: PS304 выдержало более 100 000 циклов пусков/остановок. Такая эффективность обусловлена тем, что при повышении температуры повышается и смазывающая способность покрытия.
Кроме покрытий для вала в [9] рассматриваются и покрытия, предназначенные для защиты фольги, - чаще всего на основе алюминия, например алюминиевая бронза, оксид алюминия. Они предотвращают задиры на вершинах фольги при контакте трущихся поверхностей. Для комплексной защиты фольги и вала, а также для снижения коэффициента трения на алюминиевые покрытия наносят дополнительную защиту, в состав которой входит полиамид, похожий на сульфид молибдена.
В установившемся режиме работы контакт между поверхностью вала и упругой поверхностью ленты происходит крайне редко. Но в неподвижном состоянии, во время пуска и остановки, а также во время перегрузок возникает контакт трущихся поверхностей, что ограничивает ресурс подшипника. Достижение надежной работы во время переходных режимов и во время пусков и остановок является главной задачей исследования защитных покрытий для газовых подшипников. В работе [13] авторы указывают, что для увеличения срока эксплуатации ленточного подшипника необходимо соблюдение двух условий.
Первое: защита вала - обеспечивается с помощью нанесения на поверхность шейки вала твердого износостойкого покрытия. Для этого применяют покрытие PS304. Его наносят плазменным напылением порошка, в состав которого входят следующие компоненты: 10% серебра (как низкотемпературная смазка), 10% фторида бария и кальция (эвтектический, высокотемпературный смазочный материал), 20% оксида хрома (твердое, износостойкое вещество), 60% нихрома (связующее вещество). Условное количество оксида хрома и нихрома
подбирается в зависимости от материала вала, для обеспечения коэффициентов температурного расширения. Несмотря на хорошие показатели покрытия PS304, относительно высокая неровность и шероховатость поверхности требует длительного периода приработки подшипника.
Второе: защита фольговой прокладки. Обеспечивается путем нанесения мягкого, твердосмазывающего покрытия. Авторы [13] уделяют особое внимание тому, что покрытие PS304 не подходит для фольги, так как в процессе плазменного напыления возникают повышенные температуры, что пагубно влияет на фольговую прокладку. В работе в качестве примера такого покрытия приводиться твердосмазывающее покрытие ^ш^п ("Korolon" 1Ы: 700, 800, 900, 1350A и 1350B), предназначенное для использования при высоких скоростях скольжения, выдерживает температурный ряд более чем 900 °С Покрытия "Кош1оп" 1Ы содержат наноразмерные частицы твердой смазки со специфическим связующим веществом, которое дает низкий коэффициент трения и высокую износоустойчивость к покрытиям. В зависимости от состава покрытия "Кого1оп" 1Ы могут включать дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама, нитрид бора, карбид кремния, серебро и другие частицы твердого смазочного материала. Основные характеристики покрытий Кош^п™ представлены в таблице [13].
Во многих случаях применения газовых подшипников нельзя гарантировать отсутствие контакта между поверхностями скольжения во время работы. Чаще всего такой контакт возникает во время пусков и остановок оборудования. В некоторых случаях возможен непредусмотренный контакт вследствие перегрузок, понижения скорости, искажений, неустойчивости и быстрых изменений давления.
Материалы и покрытия, применяемые для изготовления газовых подшипников, должны обладать хорошими характеристиками трения и износа. К сожалению, такие материалы имеют высокий коэффициент теплового расширения и сложны в обработке.
тм
Основные характеристики покрытий Кого1оп
KorolonTM 700 ^то^П™ 800 ^то^п™ 1350
Химический состав Твердая смазка Твердая смазка на основе Твердая смазка на основе
на полимерной основе дисульфида вольфрама никель-хрома
Стойкость к Инертно к щелочным Инертно к щелочным Инертно к щелочным
химическому металлам металлам металлам
воздействию
Максимальная 700°F 800°F 1350°F
рабочая температура
Метод нанесения Процесс металлизации Процесс металлизации Процесс металлизации
распылением распылением распылением
Рекомендованная Металл Металл Металл
основа
Цвет Серый Черно-серый Черно-серый
Трибологическая Низкий коэффициент Низкий коэффициент Низкий коэффициент
характеристика трения, высокая трения, высокая трения, высокая
износоустойчивость износоустойчивость износоустойчивость
Примечание. Таблица составлена по материалам [13].
Перспективным, на наш взгляд, является создание многофункциональных покрытий для газовых подшипников на основе технологии плазменного электролитического оксидирования [11, 12]. Такие покрытия повышают как антикоррозионные, так и трибологические характеристики.
В настоящее время существует несколько центров изучения газовых подшипников, которые предлагают защитные покрытия на основе хрома, углерода и алюминия. В будущем возможно применение защитных покрытий на основе фторопласта и других полимерных материалов.
Использование правильного сочетания материалов и покрытий позволяет проектировать подшипники меньших габаритов, с более широким диапазоном скоростей, с большими нагрузками и меньшими требованиями к точности.
На основании вышеизложенного мы убедились, что проблема выбора материалов и покрытий для подшипников с газовой смазкой сложна, она требует комплексного решения не только относительно материала, но и конструкции, методов и методики испытаний.
Повышение несущей способности смазочного слоя
Рассмотрим более подробно другой недостаток газовых подшипников - низкую несущую способность смазочного слоя. Предлагаемые исследователями разнообразные технические решения (применение подшипников с пористыми вкладками [4], сегментных, лепестковых, магнитных и комбинированных опор [1, 4-7]) свидетельствуют, что в настоящее время задача повышения несущей способности по-прежнему актуальна.
При проектировании подшипника определяющим является подбор режимных и конструктивных параметров, обеспечивающих максимальную несущую способность [4, 7]. Одно из возможных направлений повышения несущей способности газовых подшипников - применение гибридных опор, позволяющих совместить свойства газодинамических и газостатических подшипников. При этом возникает необходимость в методиках проектирования таких подшипников для перехода к их промышленному использованию.
Конструкция осевого гибридного лепесткового подшипника
По материалам обзора и на основе оценки перспективных конструкций подшипников с газовой смазкой предлагается конструкция осевого гибридного лепесткового подшипника, разработанного в том числе одним из авторов настоящей статьи [5].
Подшипник (см. рис. 1 и рис. 2, которые мы приводим из [5]) выполнен с лепестками, которые установлены на упругую подложку (рис. 2) в виде гофрированной ленты [5]. Лепестки расположены таким образом, чтобы подшипник имел профилированную рабочую поверхность в виде клиновидных участков, обеспечивающих возникновение газодинамического эффекта.
Рис. 1. Общий вид осевого гибридного лепесткового подшипника
Рис. 2. Схема подачи сжатого газа в смазочный зазор осевого гибридного лепесткового подшипника
Для получения газостатического эффекта сжатый газ подается в смазочный зазор через питатели (находятся на поверхности пяты), расположенные в один или несколько рядов по окружности (рис. 3).
Математическая модель [5] представлена в виде системы дифференциальных уравнений, с помощью которых получено поле распределения давлений в смазочном слое, а также возможен учет проявления газодинамического и газостатического эффектов и деформации упругой рабочей поверхности под давлением смазочного слоя (рис. 3 и рис. 4).
А-А рн шерпу 1 о
Пята вид в плане
пята вала питатели лепесток
лепесток в деформированном
Ь
8о
и
ь
Рис. 3. Схема осевого гибридного лепесткового подшипника: R2 - его наружный радиус; R1 - его внутренний радиус; ^ - радиус 1-го ряда питателей; d - диаметр питателей; Ц - протяженность I участка; LII - протяженность II участка;
|10 - минимальное значение величины смазочного зазора; 80 - максимальная глубина I участка
(без прогиба лепестка).
Опора может иметь несколько секторов (лепестков), каждый из которых включает участки I и II (рис. 3). Расчет проводится для одного сектора, но при этом считается, что на других секторах наблюдалась аналогичная картина.
Рабочая поверхность подшипника условно разбивается сеткой, образованной двумя группами линий: первая включает прямые линии, проходящие по радиусам, вторая - линии, проходящие по окружностям.
Расчет выполнялся в точках (узлах), образованных пересечением этих линий. В каждом узле сетки действует определенное давление Р^к (нижние индексы указывают координаты точки) и существует определенное значение смазочного зазора к. (рис. 4)
Уравнение для определения давления в смазочном слое получено на основании общего уравнения движения вязких сжимаемых жидкостей в тонком слое переменной величины (уравнение Рейнольдса для газовой смазки).
Для решения этого уравнения введены граничные условия - давления на границах рассматриваемого сектора рабочей поверхности подшипника, а также давления на кромках питателей.
Рис. 4. Расчетная схема сеточной области клиновидно-равномерного сектора и упругой подложки: i - номера линий сетки, проходящих по окружностям; k - номера линий сетки, проходящих по радиусам; ^ - наибольший номер линий сетки, проходящих по окружностям (количество интервалов, образованных линиями сетки, проходящих по окружностям); ^ - наибольший номер линий сетки, проходящих по радиусу (количество интервалов, образованных линиями сетки, проходящими по радиусу); Pi,k - давление в точке с координатами Си - податливость упругой конструкции в точке с координатами ^ k [5].
Деформация рабочей поверхности рассчитывается следующим образом.
Условно считается, что давление Pi,k в каждом узле сетки действует на некоторую четырехугольную пластину площадью Si,k (пластина AБВГ, рис. 4), вершины которой лежат в центрах прилегающих ячеек расчетной сетки. Каждая такая пластина опирается на упругую конструкцию, имеющую податливость Сг,к.
Величина смазочного зазора Ъ^ в рассматриваемой точке с координатами г и к при деформации лепестка ук определяется выражением
Кк=Кк+у,,к,
где - величина смазочного зазора в заданной точке при отсутствии деформации.
На основе математической модели авторами [5] составлена программа расчета основных характеристик осевых лепестковых гибридных и газодинамических подшипников с газовой смазкой. Программа позволяет проводить расчет основных характеристик подшипника и оптимизацию режимных и конструктивных параметров (критерием оптимизации служит максимум несущей способности смазочного слоя).
Численный эксперимент, проведенный с помощью разработанной программы [5], выполнялся для определения зависимостей интегральных характеристик подшипника от конструктивных характеристик и режимных параметров.
Примеры распределений давления в смазочном слое, полученные при выполнении численного эксперимента, приведены на рис. 5.
а б
Рис. 5. Распределение давления в смазочном слое осевого гибридного лепесткового подшипника: а - при И0=15 мкм, б - при И0=8 мкм [5] .
Поле распределения давлений (рис. 5,а) характерно для газостатического режима работы, так как газодинамический эффект значительно проявляется при толщине смазочного зазора менее 10 мкм. Пик давления наблюдался на средней линии, между внутренним и внешним радиусами, и обусловлен наличием наддува.
При Ъ0=8 мкм характерна закономерность с резким ростом давления на клиновидном участке и с максимумом на границе I и II участков (рис. 5,б, зона А). Здесь проявляется действие газодинамического эффекта. Максимумы давлений остаются на линии наддува, что свидетельствует о дополнительном влиянии газостатического эффекта в гибридном подшипнике.
Смазочный слой, действующий на упругую подложку, представляет упругую среду, давление и жесткость которой меняется по всей рабочей поверхности подшипника. Из этого следует, что упругая подложка должна иметь переменную по рабочей поверхности податливость, соответствующую значениям податливости смазочного слоя.
Поясним это на следующем примере (рис. 6).
а б
Рис. 6. Рабочая поверхность осевого подшипника с газовой смазкой: а - плоская (недеформированная); б - вогнутая (деформированная) [5].
На рис. 6 представлена расчетная форма рабочей поверхности подшипника в недеформированном (рис. 6,а) и деформированном (рис. 6,6) состояниях. При использовании упругой подложки с одинаковой податливостью в каждой точке расчетной сетки рабочая поверхность принимает вогнутую форму (рис. 6,б). Такое решение приводит к образованию зоны увеличенной (по сравнению с периферией) толщины смазочного зазора в средней части лепестка, что снижает несущую способность подшипника.
Использование подложки с переменной податливостью по рабочей поверхности подшипника более эффективно. Форма рабочей поверхности подшипника в этом случае может не иметь вогнутой формы и быть подобна поверхности в недеформированном состоянии (рис. 6,а).
Важным остается вопрос влияния газодинамического и газостатического эффектов на характеристики осевого гибридного лепесткового подшипника.
Степень влияния газодинамического эффекта оценивалась величиной параметра сжимаемости (числа Шейнберга), который определялся следующим выражением:
_ 3 ¡коВ^
Х~ И2 Р '
И0 р
где к - динамическая вязкость газа; о - угловая скорость, Рз - давление сжатого воздуха, подаваемого для смазки.
Влияние газостатического эффекта определялось параметрами А и ё:
А = -
2 к +1
к+1 £4
р5рА
1 - а.
0
где ар - эмпирический коэффициент расхода [7]; N - количество питателей; К- показатель адиабаты газа; Рз - давление наддува (давление воздуха, сжатого от внешнего источника и подаваемого на смазку подшипника через питатели), рз - плотность газа, подаваемого на смазку.
Распределение давления в смазочном слое при различных значениях параметра сжимаемости показало, что закономерности, свойственные газодинамическим подшипникам, качественно сохраняются для осевых гибридных лепестковых подшипников и с увеличением значения х рост давления в начале смазочного слоя (участок I) замедляется (рис. 7).
Кроме того, при начальном повышении параметра х происходило резкое повышение давления в смазочном слое, а также несущей способности. При дальнейшем увеличении х интенсивность возрастания давления и несущей способности монотонно снижалась. Такое положение сохранялось во всем диапазоне работы подшипника.
При совместном действии газодинамического и газостатического эффектов характеристики подшипника подчинялись следующей закономерности: при высоких значениях А увеличение параметра сжимаемости х сказывается на несущей способности подшипника более эффективно (рис. 8).
Конструкция осевого гибридного лепесткового подшипника, особенности устройства которой обеспечивают повышение несущей способности смазочного слоя, защищена патентом [8].
21
16
11
1 Г'
2-'~ // V. |
3 ; 1 // j
4 \ / / / \
5 // v
6 Ч
N
0,2
0,4
0,6
0,8
W
0,95
0,75
0,55
1
/
'у
/
/ .■■ У J
/ / /
^ i
/У S 4
'/У У
/■ у / j
/.у /
*
'!/ /
///
7 •'
f /
i
80 180
380
X
Рис. 7. Влияние на распределение относительного давления в смазочном слое на средней линии различных значений параметра Х: 1 - х =272; 2 - х =233; 3 - х =155; 4 - х =78; 5 - х =39; 6 - х =13. _
Безразмерные параметры: Pa =0,25; А=36,8х103; Ri =0,4; Rpi =0,7; dpi = 100; 5i =3,75; 52 =0;
Рис. 8. Зависимость коэффициента несущей способности от х при различных А: 1 - А=0,413; 2 - А=0,177; 3 - А=0,118; 4 - А=0,059.
Безразмерные параметры: Ri = 0,4; Rpi = 0,7; dpi =100; у =2; 5i =3,75; 62 =0; Li =0,786;
C = 100
Ьт =0,786; у =2; С = 100 Заключение
Обзор выполненных исследований позволяет сделать следующие выводы.
1. Проблема выбора материалов и покрытий для подшипников с газовой смазкой сложна и требует комплексного решения, не только относительно материала, но и конструкции, методов и методики испытаний.
2. Одним из наиболее перспективных способов повышения несущей способности смазочного слоя является применение гибридных лепестковых подшипников.
3. Рассмотренные в статье математическая модель и программа расчета позволяют оптимизировать параметры гибридных лепестковых подшипников с целью повышения несущей способности смазочного слоя.
Работа выполнена в рамках госзадания Министерства образования и науки России.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бесчастных В.Н., Равикович Ю.А. Газовый подшипник тяжелого ротора газотурбинных двигателей. Опыт разработки и перспективы внедрения // Вестник МАИ. 2010. Т. 17, № 3. С. 91-98.
2. Грибиниченко М.В., Куренский А.В., Фершалов Ю.Я. Обобщенная математическая модель осевых подшипников с газовой смазкой элементов судовых энергетических установок // Морские интеллектуальные технологии. 2011. № 1 С. 21-23. [Спецвыпуск].
3. Конкс Г.А., Лашко В.А. Мировое судовое дизелестроение. Концепции конструирования, анализ международного опыта. М.: Машиностроение, 2005. 512 с.
4. Космынин А.В., Виноградов В.С. Газовые подшипники высокоскоростных турбоприводов металлообрабатывающего оборудования. Владивосток: Дальнаука, 2002. 326 с.
5. Куренский А.В., Грибиниченко М.В. Осевые гибридные лепестковые подшипники с газовой смазкой для судовых турбомашин // Судостроение. 2011. № 5. С. 27-29.
6. Равикович Ю.А., Ермилов Ю.И., Холобцев Д.П. Методика и экспериментальная установка для определения несущей способности осевых лепестковых газодинамических подшипников // Авиационная техника. 2014. № 4.
7. Самсонов А.И. Подшипники с газовой смазкой для турбомашин: монография. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2009. 292 с.
8. Упорный подшипниковый узел.: пат. 2449184 Российская Федерация / А.В. Куренский, М.В. Грибиниченко, А.И. Самсонов, А.А. Самсонов. Зарег. 27.04.2012.
9. Application of Tribology in Foil Bearing Technology: Northeastern University, Dept. of Mechanical and Industrial Engineering. ME5656 - Mechanics of Contact and Lubrication. 2011.
10. Giri L. Agrawal Foil air / gas bearing technology - an overview. International Gas Turbine. 1997;5. URL: http://www.rddynamics.com/foil-97-gt-347.pdf - 10.07.2016.
11. Gnedenkov S.V., Sinebryukhov S.L., Mashtalyar D.V., Tsvetnikov A.K., Minaev A.N. Effect of conditions of treatment with superdispersed polytetrafluoroethylene on properties of composite coatings. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2010( 46);7:823-827.
12. Gnedenkov S.V., Sinebryukhov S.L., Mashtalyar D.V., Egorkin V.S., Tsvetnikov A.K., Minaev A.N. Composite polymer-containing protective layers on titanium. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2008(44);7:704-709.
13. Said Jahanmir, Hooshang Heshmat & Crystal Heshmat Assessment of Tribological Coatings for Foil Bearing. Mohawk Innovative Technology Inc - Tribology Transactions. 2009. URL:
http://www1.coe.neu.edu/~smuftu/docs/2011/ME5656_Term _Project_Foil_Bearing_ Technology.pdf -17.07.2016.
THIS ARTICLE IN ENGLISH SEE NEXT PAGE
Ship Power Plants and Their Components
Gribinichenko M., Minaev A., Portnova O., Chizhikov R., Rekeda A.
MATVEI GRIBINICHENKO, Associate Professor, Head of Department, e-mail: gribinichenko.mv@dvfu.ru; ALEXANDER MINAEV, Professor, Doctor of Technical Sciences, e-mail: aminaev@mail.ru; OLESYA PORTNOVA, Postgraduate Student; ROMAN CHIZHIKOV, Graduate Student, ALEXANDER REKEDA, Postgraduate Student Chair of the Ship's Power and Automation Department, School of Engineering Far Eastern Federal University 8 Sukhanova St., Vladivostok, Russia, 690950
Improving the reliability of operation of gas-lubricated bearings for ship machinery (review)
Abstract: The paper deals with the reliability improvement of gas-lubricated bearings for ship machinery. It contains the information on the gravest disadvantages of gas bearings limiting the advancement of gas lubrication in engineering: the excessive wear of the effective areas and the poor bearing capacity of the lubrication layer. The ways to remove the defects are considered in the article: the application of antifriction coating and hybrid bearings. Key words: coating, turbomachine, petal, hybrid bearing, gas.
The work was made according to State task of Ministry of Education and Science of Russia.
REFERENCES
1. Beschastnykh V.N., Ravikovitch Y.A. Gas bearing heavy rotor turbine engines. Experience in the development and prospects of implementation. Vestnik MAI. 2010(17);3:91-98. (in Russ.). [Beschastnyh V.N., Ravikovich Ju.A. Gazovyj podshipnik tjazhelogo rotora gazoturbinnyh dvigatelej. Opyt razrabotki i perspektivy vnedrenija // Vestnik MAI. 2010. T. 17, № 3. S. 91-98].
2. Gribinichenko M.V., Kurensky A.V., Fershalov Uu.Y. Generalized mathematical model of the gas-lubricated axial bearings of the elements of ship power plants. Marine intelligent technology. 2011;1: 21-23. (Special issue). (in Russ.). [Gribinichenko M.V., Kurenskij A.V., Fershalov Ju.Ja. Obobshhennaja matematicheskaja model' osevyh podshipnikov s gazovoj smazkoj jelementov sudovyh jenergeticheskih ustanovok // Morskie intellektual'nye tehnologii. 2011. № 1. S. 21-23. [Specvypusk]].
3. Konks G.A., Lasko V.A. World marine diesels. Concept design, analysis of international experience. M., Engineering, 2005, 512 p. (in Russ.). [Konks G.A., Lashko V.A. Mirovoe sudovoe dizelestroenie. Koncepcii konstruirovanija, analiz mezhdunarodnogo opyta. M.: Mashinostroenie, 2005. 512 s.].
4. Kosmynin A.V., Vinogradov V.S. Gas bearings of the high-speed turbine drives of the metal-working equipment. Vladivostok, Dal'nauka, 2002, 326 p. (in Russ.). [Kosmynin A.V., Vinogradov V.S. Gazovye podshipniki vysokoskorostnyh turboprivodov metalloobrabatyvajushhego oborudovanija. Vladivostok: Dal'nauka, 2002. 326 s.].
5. Kurensky A.V., Gribinichenko M.V. Axial hybrid gas-lubricated bearings for ship turbomachinery. Shipbuilding. 2011;5:27-29. (in Russ.). [Kurenskij A.V., Gribinichenko M.V. Osevye gibridnye lepestkovye podshipniki s gazovoj smazkoj dlja sudovyh turbomashin // Sudostroenie. 2011. № 5. S. 27-29].
6. Ravikovitch Y.A., Ermilov Y.I., Holobtsev D.P. The methodology and the test rig for determining of the carrying capacity of the axial foil gas-dynamic bearings. Aviation equipment. 2014; 4. (in Russ.). [Ravikovich Ju.A., Ermilov Ju.I., Holobcev D.P. Metodika i jeksperimental'naja ustanovka dlja opredelenija nesushhej sposobnosti osevyh lepestkovyh gazodinamicheskih podshipnikov // Aviacionnaja tehnika. 2014. № 4].
7. Samsonov A.I .Gas-lubricated bearings for turbomachines: monograph. Vladivostok. FESTU-Press, 2009. 292 p. (in Russ.). [Samsonov A.I. Podshipniki s gazovoj smazkoj dlja turbomashin: monografija. Vladivostok: Izd-vo DVGTU, 2009. 292 s.].
8. RF patent for the invention N 2449184. Kurensky A.V., Gribinichenko M.V., Samsonov A.I., Samsonov A.A. Thrust bearing assembly. Registered in the State. Register of Inventions 27.04.2012, the Federal Service for Intellectual Property, Patents and Trademarks. (in Russ.). [Upornyj podshipnikovyj uzel.: pat. 2449184 Rossijskaja Federacija / A.V. Kurenskij, M.V. Gribinichenko, A.I. Samsonov, A.A. Samsonov. Zareg. 27.04.2012].
9. Application of Tribology in Foil Bearing Technology: Northeastern University, Dept. of Mechanical and Industrial Engineering. ME5656 - Mechanics of Contact and Lubrication. 2011.
10. Giri L. Agrawal Foil air / gas bearing technology - an overview. International Gas Turbine. 1997;5. URL: http://www.rddynamics.com/foil-97-gt-347.pdf / - 10.07.2016.
11. Gnedenkov S.V., Sinebryukhov S.L., Mashtalyar D.V., Tsvetnikov A.K., Minaev A.N. Effect of conditions of treatment with superdispersed polytetrafluoroethylene on properties of composite coatings. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2010( 46);7:823-827.
12. Gnedenkov S.V., Sinebryukhov S.L., Mashtalyar D.V., Egorkin V.S., Tsvetnikov A.K., Minaev A.N. Composite polymer-containing protective layers on titanium. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2008(44);7:704-709.
13. Said Jahanmir. Hooshang Heshmat & Crystal Heshmat Assessment of Tribological Coatings for Foil Bearing. Mohawk Innovative Technology Inc - Tribology Transactions. 2009. URL:
http://www1.coe.neu.edu/~smuftu/docs/2011/ME5656_Term _Project_Foil_Bearing_ Technology.pdf . -17.07.2016.
