تاثیر پارامترهای طراحی و روانکاری بر پایداری دینامیکی یاتاقان های ژورنال غیرمُدور لُب دار با سیال روانکار پاورلا

Abstract

امروزه یاتاقان‌های ژورنال روغنی به‌طور گسترده‌‌ای به عنوان تکیه‌گاه‌ مناسب برای سیستم‌های دوار در صنایع گوناگون به‌کار گرفته می‌شوند. هنگامی‌که این یاتاقان‌ها تحت بارگذاری‌ در سرعت‌های بالا مورد استفاده قرار گیرند، ایجاد اغتشاشات گردابی منجر به برخورد و سایش در وضعیت حرکت روتور محتمل می‌باشد. طراحی شکل‌های هندسی خاص و یا به‌کارگرفتن روانکارهای صنعتی با ترکیبات متفاوت جدید، می‌تواند بر توانمندی یاتاقان‌های ژورنال در حفظ عملکرد پایدار دینامیکی خود در موقعیت‌های بحرانی تأثیرگذار باشد. از این منظر استفاده از انواع یاتاقان‌های ژورنال غیرمدور و روانکارهای غیرنیوتنی در حوزه روانکاری اخیراً به‌طور فزاینده‌ای مورد توجه قرار گرفته‌است. در پژوهش حاضر، با انتخاب روانکار غیرنیوتنی شبیه‌سازی شده با مدل سیال پاورلا، تأثیر پارامترهای طراحی نظیر نسبت خروج از مرکزی، نسبت منظری و اندیس پاورلا بر پایداری دینامیکی سیستم یاتاقان‌های‌ ژورنال غیرمدور دو‌، سه‌ و چهار ‌لُب مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در این راستا با فرض نوسانات سیکل محدود روتور حول نقطه تعادل استاتیکی با میرا شدن اثر اغتشاشات تحمیلی اولیه و استفاده از روش عددی اجزاء محدود جهت حل معادلات حاکم، محدوده پایداری سیستم در قالب مشخصه‌های تحلیل دینامیکی خطی نظیر فرکانس چرخش گردابی و پارامتر جرم بحرانی تعیین می‌گردد. نتایج حاکی از آنست که با افزایش اندیس پاورلا و کاهش نسبت منظری، دامنه پایداری دینامیکی تکیه‌گاه یاتاقانی توسعه می‌یابد. همچنین با افزایش تعداد لُب‌ها در یاتاقان‌های ژورنال غیرمدور با روانکار پاورلا و تامین شرایط قرارگیری سیستم در مقادیر نسبت خروج از مرکزیت بالا، می‌توان به قابلیت بیشتری در میرا نمودن اغتشاشات دینامیکی دست‌یافت.