تاثیر نسبت منظری بر رفتار دینامیکی روتور در فضای یاتاقان های ژورنال گازی غیرمدور

با توجه به توسعه روزافزون بکارگیری یاتاقان های ژورنال به عنوان تکیه گاه در تجهیزات مختلف بویژه سیستم های دوار، ارزیابی عملکرد آنها بویژه در شرایط دینامیکی متاثر از عملکرد در سرعت های بحرانی و اعمال بارهای نوسانی از جایگاه ویژه ای نزد پژوهشگران حوزه روانکاری برخوردار شده است. بکارگیری یاتاقان های ژورنال با اشکال هندسی غیرمدور نظیر انواع لب دار از جمله راهکارهای پیشنهادی محققان در سال های اخیر برای دستیابی به عملکرد دینامیکی بهتر این تکیه گاه ها بوده است. در همین راستا در پژوهش حاضر تاثیر نسبت منظری یا طول به قطر بر رفتار اغتشاشی روتور در فضای یاتاقان های ژورنال غیرمدور دو و سه لب گازی با مدل تحلیلی دینامیک غیرخطی به کمک روش حل عددی اجزاء محدود ارزیابی گردیده است. با فرض صلب بودن روتور، معادله رینولدز حاکم بر روانکاری یاتاقان های گازی در حالات پایدار و اغتشاشی بررسی و نتایج مربوط به عملکرد مجموعه در مقادیر مختلف پارامترهای مذکور استخراج گردیده اند. جهت اعمال همزمان اثرات زمانی در معادله رینولدز حاکم بر روانکار گازی و معادلات حرکت روتور از روش رانگ – کوتای مرتبه چهار استفاده شده است. برای بررسی نحوه حرکت مرکز روتور در حین کارکرد یاتاقان، پس از استخراج نتایج در بازه های زمانی مطلوب، رسم نمودارهای پاسخ فرکانسی، طیف توانی، مسیر دینامیکی، نگاشت پوانکاره و نمودار دوشاخه گی انجام شده است. نتایج بروز رفتارهای متوالی پریودیک، شبه نوسانی و بی نظم روتور منجر به برخورد سطوح سایش و برخورد سطوح را به ازای کاهش نسبت KT ، پریودیک منظری بویژه برای یاتاقان های با غیرمدوری کمتر نشان می دهد. همچنین از بررسی نتایج استنباط می شود که در صورت انتخاب نسبت منظری مناسب در صورت ثبات سایر مشخصه های بارگذاری، طراحی و مونتاژ یاتاقان های ژورنال گازی نظیر تعدا لب ها و میزان غیرمدوری، می توان از قرارگیری رفتار دینامیکی آنها در وضعیت کنترلی دشوار یا منجر به سایش و برخورد سطوح پیشگیری نمود.

Keywords:

یاتاقان ژورنال گازی لب دار , نسبت منظری , تحلیل دینامیکی غیرخطی , نگاشت پوانکاره , نمودار دوشاخه گی