Il sistema di cuscinetti del rotore del simulatore è stato azionato mentre era posizionato in vari orientamenti.Sono stati completati test successivi per dimostrare anche le capacità dei cuscinetti reggispinta in miniatura.Si osserva una buona correlazione tra misurazione e analisi.Sono stati misurati anche tempi di accelerazione del rotore molto brevi dal riposo alla velocità massima.È stato utilizzato un simulatore di test parallelo per accumulare oltre 1000 cicli di avvio-arresto per dimostrare la durata del cuscinetto e del rivestimento.Sulla base del successo di questi test, si prevede che verrà raggiunto l'obiettivo di sviluppare turbocompressori senza olio e piccoli motori a turbogetto che funzionino ad alte velocità e con una lunga durata.
I requisiti per cuscinetti ad alte prestazioni e di lunga durata per questa nuova classe di macchine sono severi.I cuscinetti volventi convenzionali sono messi a dura prova dalla velocità e dalla capacità di carico richieste.Inoltre, a meno che il fluido di processo non possa essere utilizzato come lubrificante, quasi certamente lo sarà un sistema di lubrificazione esterno.
L'eliminazione dei cuscinetti lubrificati ad olio e del sistema di alimentazione associato semplificherà il sistema del rotore, ridurrà il peso del sistema e migliorerà le prestazioni, ma aumenterà le temperature interne del vano dei cuscinetti, che alla fine richiederanno cuscinetti in grado di funzionare a temperature prossime a 650°C e ad alte velocità e carichi.Oltre a resistere a temperature e velocità estreme, i cuscinetti senza olio dovranno anche resistere alle condizioni di urti e vibrazioni tipiche delle applicazioni mobili.
La fattibilità dell'applicazione di cuscinetti a lamina conformi ai piccoli motori a turbogetto è stata dimostrata in un'ampia gamma di condizioni di temperatura, urti, carico e velocità.I test a 150.000 giri al minuto, a temperature dei cuscinetti superiori a 260°C, con carichi d'urto fino a 90 g e con orientamenti del rotore compresi beccheggio e rollio di 90 gradi, sono stati tutti completati con successo.In tutte le condizioni testate, il rotore supportato da cuscinetti in lamina è rimasto stabile, le vibrazioni erano basse e le temperature dei cuscinetti stabili.Nel complesso, questo programma ha fornito le basi necessarie per sviluppare un turbogetto completamente privo di olio o un motore turbofan ad alta efficienza.
Riferimento
Isomura, K., Murayama, M., Yamaguchi, H., Ijichi, N., Asakura, H., Saji, N., Shiga, O., Takahashi, K., Tanaka, S., Genda, T., ed Esashi, M., 2002, “Sviluppo di microturbocompressore e microcombustore per un sistema a tre
Turbina a gas dimensionale su microscala", documento ASME n. GT-2002-3058.
Orario di pubblicazione: 28 giugno 2022