تاثیر نسبت منظری بر رفتار دینامیکی روتور در فضای یاتاقان‌های ژورنال گازی غیرمُدور

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1044-ISAV (R1)
نویسندگان
استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه اردکان
چکیده
با توجه به توسعه روزافزون بکارگیری یاتاقان‌های ژورنال به عنوان تکیه‌گاه در تجهیزات مختلف بویژه سیستم‌های دوار، ارزیابی عملکرد آنها بویژه در شرایط دینامیکی متاثر از عملکرد در سرعت‌های بحرانی و اعمال بارهای نوسانی از جایگاه ویژه‌ای نزد پژوهشگران حوزه روانکاری برخوردار شده‌است. بکارگیری یاتاقان‌های ژورنال با اشکال هندسی غیرمُدور نظیر انواع لُب‌دار از جمله راهکارهای پیشنهادی محققان در سال‌های اخیر برای دستیابی به عملکرد دینامیکی بهتر این تکیه‌گاه‌ها بوده‌است. در همین راستا در پژوهش حاضر تاثیر نسبت منظری یا طول به قطر بر رفتار اغتشاشی روتور در فضای یاتاقان‌های ژورنال غیرمدور دو و سه لُب گازی با مدل تحلیلی دینامیک غیرخطی به کمک روش حل عددی اجزاء محدود ارزیابی گردیده‌است. با فرض صُلب بودن روتور، معادله رینولدز حاکم بر روانکاری یاتاقان‌های گازی در حالات پایدار و اغتشاشی بررسی و نتایج مربوط به عملکرد مجموعه در مقادیر مختلف پارامترهای مذکور استخراج گردیده‌‌اند. جهت اعمال همزمان اثرات زمانی در معادله رینولدز حاکم بر روانکار گازی و معادلات حرکت روتور از روش رانگ – کوتای مرتبه چهار استفاده شده‌‌است. برای بررسی نحوه حرکت مرکز روتور در حین کارکرد یاتاقان، پس از استخراج نتایج در بازه‌های زمانی مطلوب، رسم نمودارهای پاسخ فرکانسی، طیف توانی، مسیر دینامیکی، نگاشت پوانکاره و نمودار دوشاخه‌گی انجام شده‌است. نتایج بروز رفتارهای متوالی پریودیک، پریودیک، شبه نوسانی و بی‌نظم روتور منجر به برخورد سطوح سایش و برخورد سطوح را به ازای کاهش نسبت منظری بویژه برای یاتاقان‌های با غیرمُدوری کمتر نشان می‌دهد. همچنین از بررسی نتایج استنباط می‌شود که در صورت انتخاب نسبت منظری مناسب در صورت ثبات سایر مشخصه‌های بارگذاری، طراحی و مونتاژ یاتاقان‌های ژورنال گازی نظیر تعدا لُب‌ها و میزان غیرمُدوری، می‌توان از قرارگیری رفتار دینامیکی آنها در وضعیت کنترلی دشوار یا منجر به سایش و برخورد سطوح پیشگیری نمود.
کلیدواژه ها
موضوعات