تاثیر نسبت منظری یاتاقان های ژورنال غیرمدور لب دار بر کارآمدی فیلم روانکار در جذب اغتشاشات حرکتی روتور

توانایی فیلم روانکار در حفظ پایداری دینامیکی روتور در فضای لقی در شرایط ویژه ای نظیر کارکرد در سرعت های بحرانی، وقوع اغتشاشات لحظه ای در وضعیت بارگذاری یا مشخصه های روانکار، همواره یکی از بارزترین خصوصیات مورد انتظار یاتاقان های ژورنال تکیه گاهی مورد استفاده در ماشین آلات دوار محسوب می شود. نسبت منظری یا طول به قطر یاتاقان عامل مهمی است که در شرایط متفاوت بارگذاری، تاثیر آشکاری بر کیفیت فیلم سیال محبوس مابین سطح روتور و جدار داخلی پوسته یاتاقان خواهد داشت. به همین علت در پژوهش حاضر تاثیر این عامل بر کیفیت میرایی اغتشاشات حرکتی روتور در فضای یاتاقان های ژورنال غیرمدور دو، سه و چهار لب با مدل های تحلیلی دینامیکی خطی و غیرخطی مطالعه شده است. در ابتدا موقعیت تعادل پایدار روتور در فضای یاتاقان با بکارگیری معادله رینولدز حاکم بر روانکاری میکروپلار به ازای بار معین خارجی برای مقادیر گوناگون نسبت منظری استخراج شده است. در ادامه با فرض نوسانات سیکل محدود روتور حول نقطه تعادل استاتیکی در مدل خطی، مقادیر جرم بحرانی و فرکانس چرخش گردابی مشخص کننده مرز همگرایی اغتشاشات به وضعیت تعادل، تعیین شده اند. در مدل غیرخطی با حل همزمان معادله رینولدز حاکم بر روانکاری یاتاقان و معادلات حرکت روتور در گام های زمانی متوالی با روش رانگ- کوتا، همگرایی یا واگرایی حرکات روتور ارزیابی شده است. نتایج گویای آن است که با کاهش نسبت منظری، دامنه پایداری دینامیکی نوسانات روتور و شانس کنترل اغتشاشات و بازگشت به موقعیت تعادل پایدار، بهبود می یابد. قیاس نتایج دو روش ارزیابی نیز از رفتار محتاطانه تر و دامنه پایداری دینامیکی محدودتر مدل خطی در غالب مقادیر نسبت منظری حکایت دارد.

کلیدواژه ها:

Aspect ratio ، Dynamic stability ، Noncircular lobed journal bearings ، Micropolar lubricant ، Linear and nonlinear analysis ، نسبت منظری ، پایداری دینامیکی ، یاتاقان های ژورنال غیرمدور لب دار ، روانکار میکروپلار ، تحلیل خطی و غیرخطی