Проєктування та друк 3D-моделі втулки гідростатичного  підшипника

Євгеній  Сахно

doi:10.25140/2411-5363-2026-2(44)-42-55

Автор(и)

Євгеній Сахно Національний університет «Чернігівська політехніка», Україна http://orcid.org/0000-0002-9789-7242

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2026-2(44)-42-55

Ключові слова:

гідростатичний підшипник; шпиндель; 3D-модель; друк

Анотація

У науковій роботі розглянуто питання технології проєктування та друку модернізованого гідростатичного підшипника. Підшипник виконано у вигляді гідростатичної втулки з отворами в перемичках, куди подається додаткова кількість робочої рідини для стабілізації положення шпинделя в опорі. Проведено розрахунок основних параметрів гідростатичного підшипника і на його основі в програмному комплексі Bambu Studio розроблена 3D-модель опори, яка конвертована у STL формат і надрукована на принтері Bambu Lab X1 Carbon Combo в масштабі один до одного. Отримана модель дозволяє наочно виявити недоліки та похибки гідростатичного підшипника, та після їх усунення підготувати виріб до промислового виробництва.

Посилання

Струтинський, В. Б., & Мельничук, П. П. (2002). Математичне моделювання металорізальних верстатів. Житомир: ЖІТІ.

Новіков, Ф. В. (2013). Теорія високоякісної обробки деталей машин. Харків: ХНЕУ.

Федориненко, Д. Ю., & Сапон, С. П. (2016). Шпиндельні гідростатичні підшипники. Чернігів: ЧНТУ. http://ir.stu.cn.ua/handle/123456789/29534.

Яйчук, О. О., & Поворотній, В. В. (2024). Конструкційні особливості та новітні технології підшипників ковзання в сучасній промисловості. Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки, 49(1), 127–139. https://doi.org/10.31498/2225-6733.49.1.2024.321228.

Марцинковський, В. С., Любченко, К. Ю., Прокопенко, А. О., & Лазаренко, А. Д. (2022). Упорні підшипники ковзання з самогенерованими гідростатичними опорами. Проблеми машинобудування, 25(2), 42–49. https://journal-me.com/wp-content/uploads/2022/07/2022_2_4_ukr.pdf.

Ковальов, В. Д., Клименко, Г. П., Васильченко, Я. В., Шаповалов, М. В., & Коваленко, А. В. (2022). Система адаптивного керування тиском у кишенях гідростатичних опор шпиндельного вузла і зусиллям натягу привода позиціонування шпинделя важкого токарно-го верстата. Вісник НТУ «ХПІ», 2(6), 56–63. https://doi.org/10.20998/2079-004X.2022.2(6).08.

Назін, В. І. (2022). Аналіз роботи гідростатичного підшипника на перехідних режимах. Авіаційно-космічна техніка і технологія, 4(182, спецвипуск 2), 62–67. https://doi.org/10.32620/aktt.2022.4sup2.09.

Доценко, В. М., Ковеза, Ю. В., & Усик, В. В. (2022). Аналіз роботи опорних підшипників турбомашин на екологічно чистих рідинах. Авіаційно-космічна техніка і технологія, 3(179), 37–42. https://doi.org/10.32620/aktt.2022.3.04.

Яйчук, О. О., & Поворотній, В. В. (2025). Дослідження підшипників ковзання: конструкційні рішення та аналіз методом кінцевих елементів. У International scientific and tech-nical conference “Information Technologies in Metallurgy and Machine Building (ITMM 2025)” (с. 115–118). https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2025.01.019.

Костюченко, І. В., & Левченко, О. В. (2023). Застосування 3D-друку при виготовленні міні гідравлічних систем. Mechanics and Advanced Technologies, 7(3), 294–300. https://doi.org/10.20535/2521-1943.2023.7.3.294001.

Żywica, G., Olszewski, A., Bagiński, P., Andrearczyk, A., Żochowski, T., & Klonowicz, P. (2023). Theoretical analysis and experimental tests of tilting pad journal bearings with shoes made of polymer material and low-boiling liquid lubrication. Tribology International, 108991. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2023.108991.

Zhang, X., Yu, T., Ji, H., Guo, F., Duan, W., Liang, P., & Ma, L. (2024). Analysis of water-lubricated journal bearings assisted by a small quantity of secondary lubricating medi-um with navier–stokes equation and VOF model. Lubricants, 12(1), 16. https://doi.org/10.3390/lubricants12010016.

Du, F., Li, D., Sa, X., Li, C., Yu, Y., Li, C., Wang, J., & Wang, W. (2022). Overview of friction and wear performance of sliding bearings. Coatings, 12(9), 1303. https://doi.org/10.3390/coatings12091303.

Ahmed, O., El-Sayed, T. A., & Sayed, H. (2024b). A comparative study of theo-retical and experimental analysis on balanced and unbalanced rotors supported by oil- and wa-ter-lubricated journal bearings. Machines, 12(10), 675. https://doi.org/10.3390/machines12100675.

Gu, C., Cui, Y., & Zhang, D. (2024). Research on the optimal design approach of the surface texture for journal bearings. Lubricants, 12(4), 111. https://doi.org/10.3390/lubricants12040111.

El-Sayed, M. M., Ibrahim, M., Elhabak, A. A., & Taleb, A. S. A. A. (2025). Com-putational fluid dynamics analysis to improve hydrostatic thrust bearings: Number of pockets and shape configuration analysis. Journal of Engineering and Applied Sci-ence, 72(1). https://doi.org/10.1186/s44147-025-00696-8.

Michalec, M., Svoboda, P., Křupka, I., & Hartl, M. (2021b). A review of the de-sign and optimization of large-scale hydrostatic bearing systems. Engineering Science and Technology, an International Journal, 24(4), 936–958. https://doi.org/10.1016/j.jestch.2021.01.010.

Гідростатичний підшипник: Що це і як використовується? (б. д.). UZP. https://uzp.ua/gidrostatychnyj-pidshypnyk-ta-jogo-pryntsyp-roboty/.

Гідропідшипники. (б. р.). Отримано з https://ua.gtb-bearing.com/hydro-bearings/.

Сахно, Є. Ю. (2022). Визначення основних параметрів модернізованого гідростатичного підшипника з урахуванням зміщення вала під навантаженням. Технічні науки та технології, 1(27), 7–15. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2022-1(27)-7-15.

Волик, В. С., Сахно, Є. Ю., Сідін, Е. П., та ін. (2007). Дослідження процесу обертання незрівноваженого шпинделя в гідростатичній опорі. Вісник Чернігівського державного технологічного університету. Серія «Технічні науки», 30, 26–35.