Search
Filters
total: 50
Search results for: THRUST BEARING
-
HYDROSTATIC THRUST BEARING WITH REDUCED POWER LOSSES
PublicationIn many cases in rotating machinery, axial load is carried by tilting pad thrust bearings which have been developed since the beginning of 20th century. For high reliability and simplicity, most commonly the bearings are bath lubricated. In the times of sustainable development, however, minimization of friction losses becomes an important criterion for machinery assessment, and a strategic goal of their development. Performed calculations,...
-
Large hydrodynamic thrust bearing: Comparison of the calculations and measurements
PublicationHydrodynamic thrust bearings, used to carry axial loads in heavily loaded shafts of water power plants hydro turbines, can reach outer diameters even exceeding 5 m. In such large objects scale effect could be observed. According to this, allowable bearing specific load assuring safe operation of the bearings has to be decreased, which increases thrust bearing dimensions. This effect is caused by excessive thermal deflections of...
-
Prospects of Decreasing Power Losses in a Hydrostatic Thrust Bearing
PublicationIn numerous machines, axial load is carried by tilting pad thrust bearings known since the beginning of 20th century. These bearings are commonly bath lubricated, which is simple, does not require any additional pumps, and, due to this, such systems are highly reliable. In a contemporary technology, however, minimization of friction losses became an important goal of machinery improvement. Calculations based on elementary rules...
-
Influence of Collar Deformations on Hydrodynamic Thrust Bearing Performance
Publication -
Modeling lubricant flow between thrust-bearing pads
PublicationInlet temperature is one of the main inputs in all models for the analysis of fluid film bearing performance. At the same time, inlettemperature distribution and also oil velocity distribution at the inlet are the result of flow phenomena in the gap between the bearingpads. These phenomena are complex and in many cases further affected by any special arrangements of forced oil supply to the gapbetween pads. The reason for such...
-
Effect of Coating Material Properties on Tilting-pad Thrust Bearing Performance
PublicationPolymer lined tilting-pad bearings demonstrate many advantages over traditional bearing systems. Bearings with a polymer layer in comparison with a babbitted layer show, for example: lower value of friction coefficient (important during start/stops), higher fatigue strength of the coating, better distribution of the load on individual pads due to lower elasticity of the polymers, wider range of operational temperatures or the ability...
-
Experimental research on a hydrodynamic thrust bearing with hydrostatic lift pockets: Influence of lubrication modes on bearing performance
PublicationThe aim of the study is to investigate the performance of a thrust bearing equipped with hydrostatic lift pockets under different lubrication modes. Three types of flat land bearing lubrication modes are studied experimentally: hydrostatic lubrication (HS; forced oil injection to the pockets), hybrid lubrication (HS + HD; hydrostatic lubrication combined with the external forced bearing oil supply) and hydrodynamic lubrication...
-
Field Tests on Hydrodynamic and Hybrid Operation of a Bidirectional Thrust Bearing of a Pump-Turbine
PublicationIn vertical shaft pump turbines operating in pumped storage power plants an important role is played by a thrust bearing. Due to the bidirectional character of operation, thrust bearing tilting pads have to be supported symmetrically, which is known to be unfavourable from the point of view of their performance. Large thrust bearings have to be carefully designed so as to minimise excessive thermo-elastic pad deformations. The...
-
Effect of manufacturing errors of the pad sliding surface on the performance of the hydrodynamic thrust bearing
PublicationIn the present study, investigation of the effect of manufacturing errors on the performance of large tilting pad thrust bearings has been performed, following a CFD-based Thermohydrodynamic analysis of a single pad. A 3D model has been generated, including the pad, the lubricant film and the corresponding part of the collar. The pad has been assumed to be deformed about the pivot point, due to thrust loading. Manufacturing errors...
-
Field tests on hydrodynamic and hybrid operation of a bi-directional thrust bearing of a pump-turbine
PublicationIn vertical shaft pump turbines operating in pumped storage power plants an important role is played by a thrust bearing. Because of bi-directional character of operation, thrust bearing tilting pads have to be supported symmetrically, which is known to be unfavourable from the point of view of their performance. Large thrust bearings have to be carefully designed so as to minimise excessive thermo-elastic pad deformations. The...
-
Improvement of Thrust Bearing Calculation Considering the Convectional Heating within the Space between the Pads
PublicationA modern thrust bearing tool is used to estimate the behavior of tilting pad thrust bearings not only in the oil film between pad and rotating collar, but also in the space between the pads. The oil flow in the space significantly influences the oil film inlet temperature and the heating of pad and collar. For that reason, it is necessary to define an oil mixing model for the space between the pads. In the bearing tool, the solutions...
-
Effect of the Presence of the Lifting Pocket on The THD Performance of a Large Tilting-Pad Thrust Bearing
PublicationIn this paper, an attempt was taken to study the effect of the lifting pocket on THD performance of a large tilting-pad thrust bearing of Itaipu power plant. B3earing performance was evaluated including recess shape for several cases of its depth. The results show, that hydrostatic recess changes calculated bearing properties quite significantly, especially in the vicinity of the pocket
-
Simulation of large thrust-bearing performance at transient states, warm and cold start-up
PublicationThe start-up of a large hydrodynamic thrust bearing of a vertical hydrogenerator is one of the most critical situations during the lifetime of a bearing. Hydrodynamic load capacity is low due to low speed and higher thermal deformations of the pad. A new approach to the simulation of a hydrodynamic bearing is shown in this article. A combination of finite elements method and computational fluid dynamics is used to perform the transient...
-
Effect of presence of lifting pocket on the THD performance of a large tilting-pad thrust bearing
PublicationHydrostatic assistance is a commonly used method to improve limited load carrying ability of tiltingpad thrust bearings during transient states of operation of vertical shaft hydro-generators. Despite of special hydraulic equipment (as pumps, valves, etc.), it also requires manufacturing of special recesses/pockets at pad sliding surfaces, into which oil is injected under high pressure. It allows to lift the rotor before start-up...
-
Improvement of the thrust bearing calculation considering the convectional heating within the space between the pads
PublicationA modern thrust bearing calculation tool should consider not only the oil film between pad and rotating collar but also the space between the pads. The oil flow in the space has a significant influence on the oil film inlet temperature, the convectional cooling of pad and collar and should be included in the bearing calculation methods. The authors use a tool developed at Clausthal University of Technology in cooperation with the...
-
Study of the Influence of Heat Convection Coefficient on Predicted Performance of a Large Tilting-Pad Thrust Bearing
PublicationPart of the heat generated by the shearing of the lubricating film during operation of a hydrodynamic bearing is transferred to the bearing components. In the case of the pad, which is usually fully submerged in the lubricating oil, heat is further transferred at the pad free walls to the oil by convection. This mechanism causes a thermal gradient in a pad and, consequently, its thermal deflection. In large hydrodynamic thrust...
-
Influence of hydrostatic pump operation period on performance of a thrust bearing of a 125 MW pump-turbine
Publication -
Evaluation of water turbine hydrodynamic thrust bearing performance on the basis of thermoelastohydrodynamic calculations and operational data
Publication -
Evaluation of water turbine hydrodynamic thrust bearing performance on the basis of thermoelastohydrodynamic calculations and operational data.
PublicationW pracy przedstawiono analizę konstrukcji łożyska wzdłużnego turbiny wodnej. Łożysko zostało skonstruowane około 50 lat temu, a jego konstrukcja przewiduje kompensację termicznych odkształceń klocków. W analizie uwzględniono odkształcenia łożyska i wymianę ciepła w filmie smarowym i klockach łożyskowych. Poza obecną konstrukcją łożyska przeprowadzono również studium wpływu podstawowych parametrów konstrukcyjnych: grubości klocka...
-
Influence of hydrostatic pump operation period on performance of a thrust bearing of a 125 MW pump-turbine.
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych łożysk wzdłużnych pompoturbin 125 MW elektrowni szczytowo pompowej (esp) Żar. W celu oceny warunków pracy łożysk wyposażono je w segmenty pomiarowe umożliwiające pomiary temperatury i położenia segmentu. W pracy omówiono konstrukcję i wyposażenie segmentu badawczego, metodykę wyznaczania charakterystycznych wielkości. Omówiono także wyniki badań wpływu czasu pracy pompy hydrostatycznego...
-
Tilting pad thrust bearing with novel material selection - experimental comparison of low and medium speed operation
PublicationThe advances in material engineering led to the development of hard carbon based coatings applied in numerous applications in order to prevent or minimize wear of the parts in contact. With Triondur® coatings, the bearing company Schaeffler has succeeded in halving the friction losses in the valve trains of passenger cars. The coatings are optimized for high abrasive wear protection and low sliding friction moments. Altogether...
-
Centrally Pivoted Tilting Pad Thrust Bearing with Carbon-Based Coated Collar—Experimental Results of Low- and Medium-Speed Operation
PublicationExperimental results of the research on a tilting pad thrust bearing with symmetrical pad support in the conditions of high loads and low speeds are presented in the paper. As described in the literature review, experimental results of tilting pad bearings at low speed/high load regime and transient conditions are rare. Unusual material selection - steel pad against a DLC-type coating on the collar was utilized. Such material combination...
-
Wpływ odkształceń tarczy oporowej wału na właściwości hydrodynamicznego łożyska wzdłużnego = Influence collar deformations of hydrodynamic thrust bearing performance
PublicationPodjęto próbę określenia możliwego wpływu deformacji termosprężystej tarczy oporowej łożyska na jego cechy. Porównano wyniki trzech wariantów obliczeń TEHD: bez uwzględniania deformacji tarczy, z uwzględnieniem deformacji tylko sprężystych oraz z uwzględnieniem deformacji termosprężystych tarczy oporowej.
-
Ocena wybranych własności materiałowych polimerowej warstwy ślizgowej hydrodynamicznego łożyska wzdłużnego = An estimation of selected material properties of the hydrodynamic thrust bearing polymer lining
PublicationZaprezentowano metody pomiaru najważniejszych własności mechanicznych i cieplnych polimerowego pokrycia segmentowego łożyska wzdłużnego, do których zaliczyć należy moduł sprężystości wzdłużnej oraz współczynnik przewodności cieplnej materiału dodatkowym utrudnieniem planowanego zadania jest fakt, że próbka do badań dostępna będzie jedynie w formie wycinka z segmentu łożyskowego, z tego powodu nie jest możliwe zastosowanie ogólnie...
-
Combined thrust radial bearing of a submarine main shaft – Design and analysis of failure
PublicationThis paper presents an analysis of the combined thrust radial bearing of a submarine propulsion shaft. The lubrication system of the bearing is based on a fixed ring. The efficiency of the lubrication system depends on the shaft speed and temperature, which affects oil viscosity. In turn, the thrust bearing load also depends on the rotational speed of the shaft, because as the speed increases, the drag of the ship increases simultaneously,...
-
HYDRODYNAMIC THRUST BEARINGS WITH POLYMER LINING
PublicationPolymeric linings of sliding surfaces of the hydrodynamic bearings have been used successfully for over 50 years. Despite of their long history of operation and research, they have not become wide spread in industrial applications. This fact may be surprising, considering th e conclusions that have been published concerning bearing operation and design. This paper summarizes the current...
-
Temperature measurements in monitoring of large thrust bearings
PublicationW pracy przedstwiono krytyczną analizę aktualnych metod diagnostyki dużych hydrodnamicznych łożysk wzdłużnych hydrozespołów elektrowni wodnych. Wykazano niedostatki i zagrożenia płynące ze stosowania diagnostyki opartej na jednopunktowym pomiarze temperatury. Zaprezentowano wstępna koncepcję nowej metody diagnostycznej opartej na odwrotnym zagadnieniu przepływu ciepła (IPHC).
-
Temperature Measurements in Monitoring of Large Thrust Bearings
PublicationW pracy przedstawiono krytyczną ocenę popularnego systemu diagnostyki dużych łożysk wzdłużnych (np. łożysk nośnych hydrogeneratorów), w którym stosowany jest jednopunktowy pomiar temperatury w klockach łożyskowych. Stwierdzono, że taki układ pomiarowy nie pozwala na bezpieczną eksploatację łożysk, ponieważ posiada bardzo duże opóźnienie czasowe, nie daje informacji o lokalnych zagrożeniach, nie pozwala racjonalnie ustalić poziomów...
-
Temperature measurements in monitoring of large thrust bearings
PublicationW pracy przedstwiono krytyczną analizę aktualnych metod diagnostyki dużych hydrodnamicznych łożysk wzdłużnych hydrozespołów elektrowni wodnych. Wykazano niedostatki i zagrożenia płynące ze stosowania diagnostyki opartej na jednopunktowym pomiarze temperatury. Zaprezentowano wstępna koncepcję nowej metody diagnostycznej opartej na odwrotnym zagadnieniu przepływu ciepła.
-
Large Hydrodynamic Thrust Bearings and Their Application in Hydrogenerators
PublicationLarge hydrodynamic thrust bearings are the bearings which, due to hydrodynamic lubrication, allow large axial load to be transferred from a moving part (shaft) to the stationary part via a thin layer of the lubricant (usually oil), thus providing extremely low friction and practically no wear. Hydrogenerators with vertical shafts are the most important application of large thrust bearings. Main design and scientific problems of...
-
Improving performance of large thrust bearings through modeling and experimentation
PublicationLarge thrust bearings are highly loaded machine elements and their failures cause serious losses. Start ups and stoppages of the bearing under load are specially critical regimes of operation. Load carrying capacity depends on the profile of the oil gap. In transient states this profile is also changing. In the design of large thrust bearings minimizing thermo-elastic deformations is an important goal, which can be accomplished...
-
Friction and Lubrication of Large Tilting-Pad Thrust Bearings
PublicationFluid film bearings have been extensively used in the industry because of their unbeatable durability and extremely low friction coefficient, despite a very low coefficient of friction dissipation of energy being noticeable, especially in large bearings. Lubricating systems of large tilting pad thrust bearings utilized in large, vertical shaft hydrogenerators are presented in this paper. A large amount of heat is generated due...
-
Unique performance aspects of PTFE-Lined thrust bearings
PublicationW pracy przedstawiono korzyści płynące z zastępowania tradycyjnych stopów łożyskowych przez warstwy ślizgowe wykonane z kompozytów na bazie PTFE. Kompozytowe warstwy ślizgowe są coraz częściej stosowane w dużych łożyskach hydrogeneratorów o pionowych wałach. W pracy omówiono także aspekty stosowania takich łożysk związane z ich charakterystycznymi cechami.
-
On the Possibilities of Decreasing Power Loss in Large Tilting Pad Thrust Bearings
PublicationJournal Menu About this Journal Abstracting and Indexing Aims and Scope Article Processing Charges Articles in Press Author Guidelines Bibliographic Information Citations to this Journal Contact Information Editorial Board Editorial Workflow Free eTOC Alerts Publication Ethics Submit a Manuscript Table of Contents Abstract Full-Text PDF Full-Text HTML...
-
Experimental comparison of hydrodynamic thrust bearings with different pad surface materials
PublicationBabbitt is the material most frequently used as the pad surface material for hydrodynamic bearings operating at usual operating conditions. It shows many advantages important for safe bearing operation, as for example: low friction coefficient, corrosion resistance, fair mechanical properties and outstanding conformability. On the other hand, it is not free from disadvantages, such as limited fatigue strength or limited resistance...
-
Performance peculiarities of PTFE-faced tilting-pad thrust bearings.
PublicationZastosowanie pokrycia powierzchni ślizgowej z PTFE pozwala na znaczącą poprawę właściwości łożysk wzdłużnych w trudnych warunkach pracy. Znanych jest wiele zastosowań takich łożysk głównie w turbinach wodnych w dawnym ZSRR i Chinach. Praca ta stanowi krótki przegląd specyficznych cech takich łożysk związanych między innymi ze specyfiką kompozytów na bazie PTFE. Omówiono wpływ podatności powierzchni ślizgowej na kształt powierzchni...
-
Is it possible to predict performance of large thrust bearings on the basis of the results of experiments on smaller bearings?
PublicationTreścią referatu jest analiza możliwości przeniesienia wyników badań modelowych z małych hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych do określenia własności łożysk o dużych rozmiarach. Posłużono się analizą wymiarową do określenia wymaganych współczynników skali, których zachowanie podczas badania łożyska modelowego, zapewnia jego podobieństwo do łożyska o dużych rozmiarach. Uzyskane wyniki poddano dyskusji.
-
Compensation of thermal deformations as a method of improving performance of large tiling pad thrust bearings.
PublicationTermiczne odkształcenia klocków łożyskowych wywierają niekorzystny wpływ na właściwości łozysk o dużych średnicach. W pracy przedstawiono przegląd znanych z techniki sposobów ograniczania odkształceń termicznych.Na podstawie wyników własnych badań szczegółowo omówiono efekty kompensacji odkształceń w dwóch przykładowych rozwiązaniach konstrukcyjnych: łożysku z klockami podpartymi na sprężynach śrubowych i z klockami podpartymi...
-
Evaluation of apparent Young׳s modulus of the composite polymer layers used as sliding surfaces in hydrodynamic thrust bearings
PublicationHydrodynamic bearings with a polymer sliding layer are able to operate in severe conditions, mainly due to favorable properties of the polymers. The goal of this research was to evaluate apparent Young׳s modulus of two types of the polymer composite layers used for sliding surfaces in hydrodynamic bearings, as a function of temperature. The Young׳s modulus was evaluated on the basis of compression tests carried out on samples obtained...
-
Experimental study on the feasibility of alternative materials for tilting pad thrust bearings operating in transition to mixed friction
PublicationIn hydrodynamic bearings traditional bearing alloys: Babbitts and bronzes are most frequently utilized. Polymer sliding layers are sometimes applied as a valuable alternative. Hard diamond-like carbon (DLC) coatings, which are also considered for certain applications may show some advantages, as well. Although material selection is of secondary importance in a full film lubrication regime it becomes important in mixed friction...
-
EXPERIMENTAL STUDY OF DIFFERENT SUPPLY DESIGNS IN HYDRODYNAMIC THRUST BEARINGS = Badania doświadczalne różnych sposobów smarowania wzdłużnych łożysk ślizgowych
PublicationHydrodynamiczne łożyska wzdłużne charakteryzują się znacznymi stratami tarcia, które przyczyniają się do wzrostu temperatury łożyska i obniżenia jego nośności. Obecnie olej smarujący jest zazwyczaj chłodzony w zewnętrznych układach chłodzenia. Po schłodzeniu olej jest dostarczany z powrotem do korpusu łożyska, z reguły do przestrzeni między klockami łożyska. Skuteczność dostarczania schłodzonego oleju w pobliże wlotu do szczeliny...
-
Analiza przepływu oleju przez rowek smarowy wzdłużnego łożyska ślizgowego = Analysis of the lubricant flow through the hydrodynamic thrust bearings groove
PublicationSmarowanie zanurzeniowe jest tradycyjnym sposobem smarowania wzdłużnych łożysk ślizgowych. Jednak rozwiązanie to wykazuje umiarkowaną skuteczność w zapewnieniu optymalnie niskich temperatur w filmie smarowym a ponadto jest przyczyną strat mocy związanych z mieszaniem oleju w obudowie łożyska, co jest szczególnie widoczne w łożyskach szybkoobrotowych. Wymagania stawiane nowym konstrukcjom łożysk ślizgowych to zwiększanie nośności...
-
Wpływ założeń modelu obliczeniowego na wyniki obliczeń hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych = The influence of model simplifications on the predicted performance of hydrodynamic thrust bearings
PublicationPrzedstawiono porównanie wyników obliczeń hydrodynamicznych łożysk wzdłużnych otrzymanych z wykorzystaniem dwóch niezależnie opracowanych modeli obliczeniowych TEHD (termoelastohydrodynamicznych). Wykorzystane w obliczeniach programy różnią się głównie założeniami i uproszczeniami przyjętymi, zwłaszcza w odniesieniu do części przepływowej zadania. Symulacje obliczeniowe przeprowadzono stosując w przypadku obu modeli te same warunki...
-
Obliczeniowa analiza wybranych systemów dostarczania smaru w hydrodynamicznych łożyskach wzdłużnych = Computational analysis of selected supply designs in hydrodynamic thrust bearings
PublicationPrzedstawiono przykładowe wyniki obliczeniowej analizy wpływu zastosowania wybranych systemów dostarczania schłodzonego oleju do łożyska na właściwości łożyska.
-
Analiza przepływu oleju przez rowek smarowy wzdłużnego łożyska ślizgowego z wykorzystaniem komputerowej dynamiki płynów (CFD) = Analysis of the lubricant flow through the hydrodynamic thrust bearings groove with the use of computational fluid dynamic
PublicationSmarowanie zanurzeniowe jest tradycyjnym sposobem smarowania wzdłużnych łożysk ślizgowych. Jednak rozwiązanie to wykazuje umiarkowaną skuteczność w zapewnieniu optymalnie niskich temperatur w filmie smarowym a ponadto jest przyczyną strat mocy związanych z mieszaniem oleju w obudowie łożyska, co jest szczególnie widoczne w łożyskach szybkoobrotowych. Obecnie wymagania stawiane nowym konstrukcjom łożysk ślizgowych to zwiększanie...
-
Michał Wasilczuk prof. dr hab. inż.
PeopleMichał Wasilczuk received his M.Sc. (1986), Ph.D. (1994) and D.Sc. (2004) from the Gdansk University of Technology. In 2016 was nominated Professor Currently he is a Full Professor and Head of the Department of Machine Design and Automotive Engineering at the Faculty of Mechanical Engineers at GUT Bearing systems and tribology are the main fields of his scientific and engineering interest - starting from the Ph.D. devoted to...
-
Application of the fluid–structure interaction technique for the analysis of hydrodynamic lubrication problems.
PublicationFluid–structure interaction technique seems to be one of the most promising possibilities for theoretical analysis of lubrication problems. It allows coupling of different physical fields in one computational task, taking into account the interaction between them. In this article, two sets of fluid–structure interaction analyses focusing on the bearing performance evaluation are presented. One analysis was applied to a water-lubricated...
-
Scientific research in the Department of Machine Design and Automotive Engineering
PublicationShort descriptions of various research subjects taken up at the Department of Machine Design and Automotive Engineering are included in the paper. The subjects cover a wide range of bearing systems and tribology research and the research on tires and road surfaces. A third field of activity is biomedical engineering – with the attempts to improve methods of modelling biological materials in FEM calculations. The Department has...
-
Should we seek further improvement of fluid film bearings - what for and how?
PublicationFluid film bearings have been extensively used in the industry because of their unbeatable durability and extremely low friction coefficient. Large bearings supporting shafts of huge and important rotating machines constitute a special group of fluid film bearings since the reliability of crucial systems, like for example electro-energetic system, rely on their trouble-free operation. Large thrust bearings, apart from enormous...
-
The effect of the exposure-in-oil on the contact of the polymers forming sliding layers in hydrodynamic bearings. Wpływ ekspozycji w oleju na kąt zwilżania polimerów stosowanych na warstwy ślizgowe w łożyskach hydrodynamicznych.
PublicationPolimery stosowane jako warstwy ślizgowe w hydrodynamicznych łożyskach wzdłużnych to zazwyczaj tworzywa termoplastyczne charakteryzujące się relatywnie wysokimi wartościami kątów zwilżania w porównaniu z metalami. Metale, w tym również Babbitt czy inne stopy łożyskowe, cechują niskie wartości kątów zwilżania. Im niższy kąt, tym powierzchnia lepiej się zwilża. Tworzywa sztuczne wykorzystywane w węzłach tribologicznych mających zapewnić...