عنوان مقاله :
تاثير نسبت منظري ياتاقان‌هاي ژورنال غيرمدور لُب‌دار بر كارآمدي فيلم روانكار در جذب اغتشاشات حركتي روتور
عنوان به زبان ديگر :
Effect of Aspect Ratio of Noncircular Lobed Journal Bearings on the Damping Effectiveness of Lubricant in Case of Rotor Disturbances
پديد آورندگان :
زارع‌مهرجردي، مهدي دانشگاه اردكان - دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي مكانيك، اردكان , دشتي‌رحمت‌آبادي، اصغر دانشگاه يزد - دانشكده مهندسي مكانيك، يزد , رسولي‌زاده‌شوركي، ابوالفضل دانشگاه يزد - دانشكده مهندسي مكانيك، يزد
كليدواژه :
نسبت منظري , پايداري ديناميكي , ياتاقان‌هاي ژورنال غيرمدور لُب‌دار , روانكار ميكروپلار , تحليل خطي و غيرخطي
چكيده فارسي :
توانايي فيلم روانكار در حفظ پايداري ديناميكي روتور در فضاي لقي در شرايط ويژه‌اي نظير كاركرد در سرعت‌هاي بحراني، وقوع اغتشاشات لحظه‌اي در وضعيت بارگذاري يا مشخصه‌هاي روانكار، همواره يكي از بارزترين خصوصيات مورد انتظار ياتاقان‌هاي ژورنال تكيه‌گاهي مورد استفاده در ماشين‌آلات دوار محسوب مي‌شود. نسبت منظري يا طول به قطر ياتاقان عامل مهمي است كه در شرايط متفاوت بارگذاري، تاثير آشكاري بر كيفيت فيلم سيال محبوس مابين سطح روتور و جدار داخلي پوسته ياتاقان خواهد داشت. به همين علت در پژوهش حاضر تاثير اين عامل بر كيفيت ميرايي اغتشاشات حركتي روتور در فضاي ياتاقان‌هاي ژورنال غيرمدور دو، سه و چهار لُب با مدل‌هاي تحليلي ديناميكي خطي و غيرخطي مطالعه شده است. در ابتدا موقعيت تعادل پايدار روتور در فضاي ياتاقان با بكارگيري معادله رينولدز حاكم بر روانكاري ميكروپلار به ازاي بار معين خارجي براي مقادير گوناگون نسبت منظري استخراج شده است. در ادامه با فرض نوسانات سيكل محدود روتور حول نقطه تعادل استاتيكي در مدل خطي، مقادير جرم بحراني و فركانس چرخش گردابي مشخص‌كننده مرز همگرايي اغتشاشات به وضعيت تعادل، تعيين شده‌اند. در مدل غيرخطي با حل همزمان معادله رينولدز حاكم بر روانكاري ياتاقان و معادلات حركت روتور در گام‌هاي زماني متوالي با روش رانگ- كوتا، همگرايي يا واگرايي حركات روتور ارزيابي شده‌است. نتايج گوياي آن است كه با كاهش نسبت منظري، دامنه پايداري ديناميكي نوسانات روتور و شانس كنترل اغتشاشات و بازگشت به موقعيت تعادل پايدار، بهبود مي‌يابد. قياس نتايج دو روش ارزيابي نيز از رفتار محتاطانه‌تر و دامنه پايداري ديناميكي محدودتر مدل خطي در غالب مقادير نسبت منظري حكايت دارد
چكيده لاتين :
The lubricant’s ability to maintain the dynamic stability of rotor particularly in special
conditions such as operating at critical speeds and instantaneous turbulences in loading
or lubricant properties is always one of the most prominent characteristics of the journal
bearings. The aspect ratio of length to diameter ratio of bearing is an important factor that
in different loading conditions will have an obvious effect on the performance of the trapped
lubricant film between the rotor surface and bearings shell. So, in this research, the effects of
aspect ratio on the damping of rotor disturbances in the noncircular two, three and four-lobe
bearings space with linear and nonlinear dynamic analysis approaches are studied. Initially,
the static equilibrium point of the rotor center in bearings space has been obtained using the
governing Reynolds equation of micropolar lubrication for different values of aspect ratio.
Later, assuming the rotor perturbation as the limit cycle oscillations around the equilibrium
point, critical mass and whirl frequency ratio are determined as the linear dynamic stability
indexes for recognizing the converging disturbances. In the nonlinear model, the simultaneous
solving of the lubrication and the rotor motion equations in successive time steps with the
Runge-Kutta method is done to differentiate the converging or diverging rotor perturbations.
Results show that decreasing the aspect ratio improves the dynamical stability and the chance
of controlling disturbances and returning the rotor center to the static equilibrium position.
A comparison of linear and nonlinear dynamic analysis results also indicates more cautious
behavior and limited dynamical stability range of the linear model in most of the aspect ratio.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك مدرس
