Экспериментальное исследование малогабаритных газодинамических опор при наличии посторонних частиц на рабочих поверхностях

identify the foreign particles on the working surfaces of GDBs by Raman

spectroscopy, a comparative analysis of the contaminants and samples of organic

substances is performed. The latter are used in the manufacture of both GDB parts

and assembly units of DTG. It was found out that the contaminants consist of the

material of organic origin, and they are likely to be a binder of finishing pastes used

in the manufacture of GDB parts for machining wear-resistant work surface coatings.

Keywords

gyroscope, gas-dynamic bearing, gas lubrication, contaminant, wear-

resistant coatings.

Основными требованиями, предъявляемыми к материалам под-

шипников с газовой смазкой, являются возможность высокой точности

и чистоты обработки, стабильность и малое значение коэффициента

трения, незначительный износ элементов пары трения, достаточная

прочность, высокая химическая, коррозионная, эрозионная стойкость

и др.[1, 2]. В значительной степени выполнение этих требований обес-

печивает элионная обработка деталей газодинамических опор (ГДО):

нанесение нитрида титана (TiN) и алмазоподобного углерода (DLС)

на их поверхность.

В процессе эксплуатации гироскопов с ГДО, в том числе динамиче-

ски настраиваемых гироскопов (ДНГ) с ГДО, отмечены случаи отказов

по моментным характеристикам вплоть до незапусков приборов. В ре-

зультате исследований таких случаев установлено, что отказы связаны

с появлением на рабочих поверхностях ГДО загрязнений неизвестно-

го происхождения, чаще всего в виде налета и мазков, выявляемых

после разборки отказавших приборов. На рис. 1 приведено фото за-

грязнения в виде светлого налета, обнаруженного на полусфере ГДО

после разборки ДНГ, отказавшего при эксплуатации (незапуск).

Процесс засорения подшипников с газовой смазкой накапливаю-

щимся мелким порошком отмечен достаточно давно [3], однако при-

чины этого процесса до конца не изучены. По понятным причинам

загрязнения такого рода представляют серьезную опасность для ГДО

гироскопов, имеющих малые зазоры (

≤

мкм) и относительно боль-

шую поверхность взаимодействующих частей опоры [4].

В целях определения состава и происхождения загрязнений на ра-

бочих поверхностях ГДО проведены исследования с помощью растро-

Рис. 1. Загрязнение на рабочей поверхности полусферы ГДО

92 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 6