تحلیل پایداری و بررسی پاسخ حالت پایدار سیستم ارتعاشی شفت-یاتاقان های ساچمه ای شیار عمیق

در این مقاله تحلیل پایداری ترکیب شفت و دو یاتاقان ساچمه ای شیار عمیق با توجه به خواص ارتعاشات المان ها و مدل سازی ارتعاشی شفت و یاتاقان ها به صورت جرم و فنرها و دمپرها با کاربرد نرم افزار Abaqus CAE انجام شده است. طبق تحقیقات، هدف بررسی سیستم ارتعاشی برای کنترل حرکت ارتعاشی پایدار و جلوگیری از واماندگی تجهیزات در بازه های زمانی متفاوت به صورت بهینه می باشد. تحلیل پایداری هر یاتاقان، با کاربرد معیار روت-هروتیز برای تحلیل سیستم پیوسته ارتعاشی انجام خواهد شد. نوع بارگذاری های هر یاتاقان شامل نیروها و گشتاورهای دینامیکی و نیروها و گشتاورهای واکنش تکیه گاهی می شود. با توجه به خواص کشسانی و خواص میرایی یاتاقان ها، هر یاتاقان مدل سازی ارتعاشی می شود، خواص کشسانی به صورت سفتی های تناوبی متغیر با زمان تعریف می شوند و این خواص در کشش و فشار عامل بازگرداننده المان های یاتاقان به حالت اولیه می باشند. هر یاتاقان ساچمه ای پنج درجه آزادی حرکت در فضا را محدود می کند، بدین ترتیب ارتعاشات اجباری پیچشی سیستم شفت و یاتاقان های ساچمه ای با مدل سازی یاتاقان ها به صورت فنرها و دمپرها در راستای محورهای مختصات دکارتی با پنج درجه آزادی حرکت متغیر با زمان مقید می شود. تعیین پارامترهای روابط و نمودارهای حاصل مربوط به سیستم ارتعاشی با کاربرد کد نویسی و تحلیل تنش ها و تغییرشکل ها با کاربرد نرم افزار Abaqus انجام شده است. پاسخ حالت پایدار ارتعاشی از حل معادله ماتریسی حرکت ارتعاشی، در مدت یک ثانیه و با محدود نمودن بارگذاری های داخلی هر یاتاقان تعیین شده است. تحلیل نتایج نشان می دهد که محدوده تنش ها باید تقریبا کمتر از ۶۰ درصد تنش تسلیم آلیاژ فولاد سیستم ارتعاشی باشند، تا عمر تجهیزات دوار به مدت طولانی افزایش یابند و نتایج نمودارهای بارگذاری ها و سفتی ها و میرایی ها در مدت زمان یک ثانیه نشان می دهند که تعادل سیستم ارتعاشی پایدار است. نتیجه گیری های مربوط به مدل سازی ارتعاشی با هدف کاربرد صحیح و بهینه تجهیزات دوار و تعیین شرایط پایداری سیستم ارتعاشی شفت و یاتاقان در صنعت می باشند.

کلیدواژه ها:

شفت ، یاتاقان ساچمه ای ، پایداری ، بارگذاری ، سفتی