Н.А. ВОРОНИН, д-р техн. наук, главный научный сотрудник, Институт машиноведения имени А.А. Благонравова Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В данной работе представлены результаты новаторского исследования, направленного на повышение эффективности жидкостных подшипников скольжения путем применения кавитаци-
онно-волновой технологии обработки смазочной среды. Описана уникальная методика создания газогидродинамического потока в специально разработанном модельном устройстве, имитирующем гидродинамическую канавку упорного подшипника скольжения. Эта модель позволила детально изучить процессы, происходящие в подшипнике при воздействии кавитации. В ходе экспериментов были установлены важные закономерности, характеризующие изменения структуры газожидкостных потоков, распределение статического давления (разряжения) вдоль канала, расход смазки и интенсивность звуковых колебаний. Исследовано влияние таких параметров, как входное давление, расход балластной жидкости и подача воздуха в систему. Проведенный анализ позволил определить оптимальные значения этих параметров для достижения наилучших характеристик смазочного слоя. Результаты показали, что существует определенный, оптимальный для данной конструкции уровень входного давления, расхода балластной жидкости и воздуха, при котором статическое давление газожидкостной среды в канале модельного устройства распределено наиболее равномерно по длине, а звуковые колебания, отражающие эрозионное воздействие кавитации, достигают минимальных значений. Важным наблюдением стал эффект отсутствия снижения расхода жидкости при возникновении кавитации и введении балластной воды и воздуха. Это открывает перспективы применения искусственной кавитации и воды в качестве смазки для повышения работоспособности жидкостных подшипников скольжения, что может превзойти традиционные методы смазывания и материалы. Полученные данные являются основой для дальнейших исследований в области разработки подшипников с улучшенными характеристиками.

1. Suction effect of cavitation in the reverse-spiral-grooved mechanical face seals / X. Ma, X. Meng, Y. Wang, X. Peng // Tribology International. — 2019. — Vol. 132. — P. 142–153. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.12.022.
2. Henry, Y. Experimental analysis of the hydrodynamic effect during start-up of fixed geometry thrust bearings / Y. Henry, J. Bouyer, M. Fillon // Tribology International. — 2018. — Vol. 120. — P. 299–308. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2017.12.021.
3. Study on dynamic characteristics for high speed water-lubricated spiral groove thrust bearing considering cavitating effect / X. Lin, R. Wang, S. Zhang, S. Jiang // Tribology International. — 2020. — Vol. 143. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.106022.
4. Experimental study on artificial supercavitation of the high speed torpedo / B.-K. Ahn, S.-W. Jung, J.-H. Kim [et al.] // Journal of the KIMST. — 2015. — Vol. 18, iss. 3. — P. 300–308. — DOI: https://doi.org/10.9766/KIMST.2015.18.3.300.
5. Пустошный, А.В. Искусственная кавитация и опыт ее применения в отечественном судостроении / А.В. Пустошный, А.А. Русецкий // Труды Центрального научно-исследовательского института им. академика А.Н. Крылова. — 2013. — № 73(357). — С. 5–16.
6. Воронин, Н.А. Исследование условий существования и принципов управления кавитационными потоками жидкой смазки в затопленном щелевом канале / Н.А. Воронин, В.А. Пухальский // Трибология — машиностроению: сб. тр. XV Междунар. научно-технич. конференции / ИМАШ РАН. — М., 2024. — С. 41–43.
7. Зезин, В.Г. Механика жидкости и газа: учеб. пособие / В.Г. Зезин. — Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2016. — 250 с.
8. Ahn, B.-K. Experimental investigation of cavity patterns and noise characteristics / B.-K. Ahn, S. Jeong, J.-H. Kim // ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering. — 2016. — Vol. 7. — DOI: https://doi.org/10.1115/OMAE2016-55073.
9. Чудина, М. Шум как индикатор кавитации в центробежном насосе / М. Чудина // Акустический журнал. — 2003. — Т. 49, № 4. — С. 551–564.
10. Любимый, Ю.Н. Методика определения интенсивности кавитационных процессов по характеристикам шума / Ю.Н. Любимый // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. — 2012. — № 1. — С. 115–119.
11. Кулагин, В.А. Суперкавитация в энергетике и гидротехнике / В.А. Кулагин. — Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2000. — 107 с.
12. Сжатие кавитационного пузырька в вязкой жидкости / Р.Ф. Ганиев, А.А. Аганин, О.Р. Ганиев [и др.] // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 2017. — № 1. — С. 3–8.
13. Аганин, А.А. Кумуляция при сжатии кавитационных пузырьков в жидкости / А.А. Аганин, М.А. Ильгамов // Труды Института механики УНЦ РАН. — 2012. — Вып. 9. — С. 16–21. — DOI: https://doi.org/10.21662/uim2012.1.002.
14. Синтез-анализ использования кавитационных технологий / А.Ю. Радзюк, Е.Б. Истягина, Л.В. Кулагина [и др.] // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. — 2022. — Т. 15, № 7. — С. 774–801.
15. Волновые технологии в инновационном машиностроении / Р.Ф. Ганиев, С.Р. Ганиев, В.П. Касилов, А.П. Пустовгар; под ред. Р.Ф. Ганиева. — М.: Регулярная и хаотическая динамика, 2012. — 92 с.
16. Звук и аккустика // ПРОФМЕТАЛЛГРУПП. — URL: https://proconstruct.ru/files/articles/zvuk-i-akustika.pdf (дата обращения: 15.03.2025).
17. Audacity Reference Manual // Audacity. — URL: https://manual.audacityteam.org/ (date of access: 15.03.2025).