Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
6
1
gregorian
2015
9
1
15
7
online
1
fulltext
fa
تاثیر نابالانسی جرمی روتور بر پایداری دینامیکی یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی غیرمدور دولُب با روانکار میکروپلار
Effects of Mass Unbalance of Rotor on the Dynamic Stability of Two Lobe Noncircular Hydrodynamic Journal Bearing with Micropolar Lubricant
یاتاقانهای ژورنال روغنی یکی از متداولترین اجزاء ماشینهای دوار تحت بارگذاری سنگین به شمار میآیند. عوامل متعددی نظیر تغییر در شرایط بارگذاری و روانکاری میتواند بر پایداری دینامیکی این گروه از یاتاقانها تاثیرگذار باشد. از این رو شناخت پاسخ دینامیکی یاتاقانهای ژورنال در شرایط مختلف میتواند به بهبود فرآیند کنترل، عیبیابی و پیشگیری از قرارگیری سیستمهای یاتاقان و روتور در شرایط عملکردی بحرانی منجر گردد. نابالانسی جرمی روتور از دیرباز به عنوان یکی از عوامل موثر بر رفتار دینامیکی و طول عمر انواع تکیهگاههای یاتاقانی مطرح بودهاست. به همین دلیل در پژوهش حاضر تاثیر این پارامتر بر پایداری یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی غیرمدور دولُب با روانکار میکروپلار با استفاده از مدل تحلیلی دینامیکی غیرخطی ارزیابی شدهاست. برای رسیدن به این هدف، در ابتدا معادله رینولدز حاکم بر روانکاری یاتاقانهای ژورنال هیدرودینامیکی با سیال تراکمناپذیر بر پایه تئوری سیال میکروپلار اصلاح شده و معادلات جابجایی دینامیکی روتور صُلب نیز با فرض وجود نابالانسی جرمی استخراج گردیدهاند. حل همزمان معادله رینولدز و معادلات حرکت روتور، توزیع فشارهای پایا و دینامیکی ایجاد شده در فیلم سیال روانکار و مولفههای جابجایی، سرعت و شتاب مرکز روتور را بدست میدهد. ارزیابی نتایج در قالب نمودارهای مسیر دینامیکی، طیف توانی، دیاگرام دوشاخهگی و نگاشت پوانکاره از بروز رفتارهای دینامیکی متفاوت یاتاقانهای دولُب با تغییر میزان نابالانسی جرمی روتور حکایت دارد. پاسخ سیستم دینامیکی مورد بررسی، نوسانات همگرا به نقطه تعادل استاتیکی، رفتارهای پریودیکی، KT پریودیکی، شبه نوسانی و همچنین اغتشاشات واگرای منجر به برخورد روتور و پوسته یاتاقان را شامل میگردد.
Oil journal bearings are one of the most common parts of high load carrying rotating machine. Stability of these bearings can be affected by various stimulus such as changes in loading and lubrication conditions. Therefore, identification of the dynamic response of journal bearings can improve the control and fault detection process of rotor-bearings systems and prevent them from placing in critical operation condition. Since past, the mass unbalance of rotor is proposed as an effective factor on the dynamic behavior and long life of bearings. For this reason, in this research the effects of this parameter on the stability of hydrodynamic two lobe noncircular journal bearing with micropolar lubricant is investigated based on the nonlinear dynamic model. To achieve this goal, the governing Reynolds equation is modified with respect to micropolar fluid theory and the equations of rotor motion are derived considering the mass unbalance parameter. The static and dynamic pressure distributions of the lubricant film and the components of displacement, velocity and acceleration of the rotor are obtained by simultaneous solution of the Reynolds equation and the equations of rotor motion. Investigation of results in terms of dynamic trajectory, power spectrum, bifurcation diagram and Poincare map show that the dynamic behavior of two lobe bearings appears in different manner with variation of mass unbalance of rotor. The response of analyzed dynamic system include converge oscillations to the equilibrium point, periodic, KT periodic and quasi periodic behavior and also divergent disturbances which leads to collision between the rotor and bearing.
پایداری دینامیکی,یاتاقان ژورنال غیرمدور دو لُب,نابالانسی جرمی روتور,روانکار میکروپلار,دیاگرام دوشاخهگی
Dynamic Stability,Noncircular two lobe journal bearing,Mass unbalance of rotor,Micropolar lubricant,Bifurcation Diagram
160
172
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-2192&slc_lang=fa&sid=15
Mahdi
Zare Mehrjardi
مهدی
زارع مهرجردی
100319475328460057362
100319475328460057362
No
دانشجوی دکتری مکانیک دانشگاه یزد
Asghar
Dashti Rahmatabadi
اصغر
دشتی رحمت آبادی
100319475328460057363
100319475328460057363
Yes
دانشیار گروه مکانیک دانشگاه یزد
Reza
Rashidi Meybodi
رضا
رشیدی میبدی
100319475328460057364
100319475328460057364
No
استادیار گروه مکانیک دانشگاه پیام نور