تحلیل عملکرد و طراحی بهینه یاتاقان هوایی در کاربردهای دقیق مکانیکی

یاتاقانهای هوایی به عنوان یکی از اجزای کلیدی در سیستمهای دقیق، مکانیکی از اوایل قرن بیستم مورد توجه قرار گرفته و به دلیل نبود تماس مستقیم و اصطکاک پایین در کاربردهایی چون ابزارهای دقیق دیسک گردانها و ماشینهای سی ان سی استفاده می شوند. در این پژوهش عملکرد یاتاقان هوایی از نظر پایداری، ظرفیت باربری و پاسخ دینامیکی بررسی شده است. برای این منظور ابتدا مدلی عددی برای شبیه سازی جریان هوای فشرده در لایه ی نازک بین سطوح یاتاقان در نظر گرفته شده سپس با تغییر پارامترهای طراحی مانند قطر سوراخها، فشار ورودی و فاصله بین سطوح، تاثیر این پارامترها بر عملکرد یاتاقان تحلیل خواهند شد. طراحی بهینه یاتاقانها با هدف افزایش ظرفیت باربری و بهبود پایداری دینامیکی از طریق الگوریتم های بهینه سازی انجام می گیرد. نتایج حاصل با داده های موجود و تحقیقات قبلی مقایسه و بهبود عملکرد نسبت به طراحی های سنتی به وضوح نشان داده خواهد شد. در نهایت پایداری سیستم در شرایط کاری مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج نشان داد که طراحی پیشنهادی توان تحمل بار بیشتر و نوسانات کمتر را می تواند داشته باشد.

کلیدواژه ها:

لایه روانکاو ، هوای فشرده ، یاتاقان ، پایداری دینامیکی ، Computer Numerical Control (CNC)