استفاده از روش پخش‌آوايي به منظور بررسي روان كاري در يك ياتاقان لغزشي در حوزه زمان و فركانس

Using acoustic emission method for lubrication monitoring in a journal bearing in the time frequency domain

روانكاري ضعيف به عنوان يك عامل مهم در خرابي اين ياتاقان‌ها شناخته مي شود، بنابراين دانستن شرايط روانكاري در يك ياتاقان بسيار مهم مي باشد. روانكاري هيدروديناميكي، روانكاري مخلوط و روانكاري مرزي به عنوان سه محدوده روانكاري براي ياتاقان‌ها شناخته مي شوند. در روانكاري هيدروديناميكي، فشار هيدروديناميكي ايجاد شده براي تحمل بار كافي مي‌باشد و سطوح لغزشي ياتاقان با هم تماس نخواهد داشت. اگرچه در اغلب موارد، آنها در محدوده مخلوط و مرزي كار مي كنند و تماس فلز با فلز در سطوح لغزشي خواهند داشت. براي مشخص شدن اين محدوده‌ها استفاده از منحني مرسوم استريبك مي‌تواند مفيد باشد. با اين وجود مشخص كردن محدوده دقيق روانكاري هيدروديناميكي از محدوده روانكاري مخلوط و روانكاري مرزي با استفاده از اين منحني و روابط مربوط به روانكاري ياتاقان‌هاي لغزشي، به دليل وجود تعداد زياد پارامترهاي كاري و طراحي تاثير گذار كار سختي مي‌باشد. مطالعه حاضر بر روي روش اندازه گيري پخش آوايي به منظور پايش شرايط روانكاري در يك نوع از ياتاقانهاي لغزشي تمركز كرده است. بدين ترتيب پايش شرايط روانكاري در حين كاركرد ياتاقان فراهم شده است و مقادير متغيرهاي كاري ياتاقان براي تغيير محدوده روانكاري از روانكاري هيدروديناميكي به روانكاري مخلوط و يا مرزي به دست آمده است. در ادامه با استفاده از روش تبديل موجك مشخصات فركانسي هر محدوده روانكاري مشخص گرديده است. بعد از مشخص شدن محدوده‌هاي روانكاري، مقدار تماس فلز با فلز در هر كدام از محدوده‌ها بدست آمده است.

Poor lubrication is known as an important factor in the bearings failure. Therefore, it is very important to detect the lubrication condition. Hydrodynamic lubrication, mixed lubrication and boundary lubrication are the basic regimes of the fluid film lubrication. In a proper condition, development of hydrodynamic pressure is adequate to support the load and the bearings operate under hydrodynamic lubrication condition. However, in most situations, they operate in mixed lubrication or boundary lubrication regime and have metaltometal contact. To establish these regimes, using the socalled Stribeck curve is a useful method. In this curve, the oil film thickness is proportional to the lubricant viscosity and sliding velocity and inversely proportional to the applied load. However, distinguish of the exact range of hydrodynamic lubrication regime from mixed and boundary regime using this curve and relation related to the sliding bearings, due to high number of affecting design factors and operating parameters is difficult. The present study focused on the acoustic emission measuring method in order to monitoring the lubrication conditions in a type of journal bearings. Thus, condition monitoring of the journal bearing lubrication is provided and the numerical value of operating variables of the bearing for lubrication regime change from hydrodynamic to mixed is achieved. Using wavelet method, frequency features for each regime is identified. Then, for each lubrication regime, metaltometal contact detection is performed.