بررسی اغتشاشات حرکتی روتور با نابالانسی جرمی چرخان در فضای یاتاقان‌های ژورنال گازی غیرمُدور
پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1045-ISAV (R1)
نویسندگان
استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه اردکان
چکیده
یاتاقان‌های ژورنال گازی با توجه به مزیت‌هایی نظیر کارکرد در سرعت‌های بالا و بحرانی، عدم آلودگی و اصطکاک پایین امروزه در طیف وسیعی از تجهیزات صنعتی و غیرصنعتی مانند توربوماشین‌ها، ماشین‌آلات صنایع غذایی، راکتورهای هسته‌ای و فرزهای دندانپزشکی بکار گرفته می‌شوند هر چند قابلیت حمل بار آنها در مقایسه با انواع روانکاری شونده با روغن پایین‌تر است. گسترش یاتاقان‌های گازی در دهه‌های اخیر سبب شده تا تحلیل عملکرد این گروه از تکیه‌گاه‌ها و تلاش در راستای بهبود آن توجه بسیاری از محققان حوزه روانکاری را به خود جلب کند. شکل‌هندسی یاتاقان و مشخصه‌های روانکار و روتور همه بر کیفیت رفتار پایا و دینامیکی یاتاقان‌های گازی موثر هستند. عدم توازن جرمی اجزاء دوار در سیستم‌های مکانیکی نیز خود عاملی برای تشدید رفتارهای اغتشاشی محسوب می‌شود. تغییر در شکل هندسی یاتاقان‌های ژورنال از حالت مُدور متداول به انواع غیرمُدور نیز پیشنهادی برای بهبود توانمندی آنها در حفظ پایداری دینامیکی می‌باشد. در پژوهش حاضر تاثیر عدم توازن جرمی بر نوع نوسانات اغتشاشی روتور در فضای یاتاقان‌های ژورنال هیدرودینامیکی غیرمُدور سه لُب گازی بررسی شده‌است. به همین منظور معادله رینولدز حاکم بر رفتار روانکار تراکم‌پذیر همزمان با معادلات حرکت روتور نامتوازن با کمک روش‌های حل عددی اجزاء محدود و رانگ-کوتا تحلیل گردیده‌اند. در نهایت رفتار اغتشاشی دینامیکی روتور چرخان در فضای یاتاقان به ازای تغییر در نابالانسی جرمی و غیرمدوری یاتاقان در قالب نمودارهای مسیر دینامیکی، سری زمانی، طیف توانی، نیروهای اغتشاشی و نگاشت پوانکاره ترسیم شده‌اند. نتایج از تغییر نوع نوسانات حرکتی روتور از حالت تناوبی سیکل محدود به نوسانات KT تناوبی، رفتارهای شبه تناوبی و نامنظم منجر به سایش و برخورد بین سطوح محور و یاتاقان در حضور نابالانسی جرمی بویژه در پیش‌بارهای بالاتر با کاهش میزان غیرمدوری یاتاقان‌های سه‌لُب حکایت دارند.
کلیدواژه ها
نابالانسی جرمی؛ اغتشاشات حرکتی روتور؛ یاتاقان ژورنال گازی غیرمُدور؛ تحلیل دینامیکی غیرخطی؛ روش حل عددی اجزاء محدود
موضوعات