مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مدل‌سازی روان‌کـاری الاستوهیدرودینامیک مکانیزم پیرو و بادامـک مسطح با روان‌کار گریس به روش چند شبکه‌ای

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان
2 استادیار دانشگاه صنعتی اصفهان
چکیده
مسئله روان‌کاری پیرو و بادامک از جمله مسایل پر چالش علم ترایبولوژی است که در آن بسیاری از مکانیزم‌های روان‌کاری نقش دارند. اثراتی نظیر تغییرات گذرا به همراه فشردگی لایه روان‌کار، تغییر شکل الاستیک سطوح و تغییر خواص روان‌کار با افزایش فشار به طور همزمان وجود دارند. در این مقاله تلاش شده است تا علاوه بر منظور کردن پارامترهای مختلف مؤثر در این مسئله، اثر استفاده از یک روان‌کار غیر نیوتنی مانند گریس با استفاده از مدل‌سازی عددی بررسی شود. مدل رفتاری اسوالد برای گریس به همراه دیگر معادلات حاکم بر مسئله روان‌کاری الاستوهیدرودینامیک مکانیزم پیرو و بادامک فرمول‌بندی و با استفاده از روش اختلاف محدود گسسته شده‌اند. به منظور حل مجموعه معادلات از روش پیشرفته چندشبکه‌ای استفاده شده و نتایج به صورت مقایسه یک روان‌کار نیوتنی که روغن پایه گریس محسوب می‌شود با روان‌کار غیرنیوتنی گریس ارایه گردیده است. نتایج بدست آمده با یافته‌های حاصله از روش‌های عددی دیگر نظیر نیوتن رافسون صحت سنجی شده است. حل مسئله بیانگر کاهش حداکثر فشار روان‌کار در هنگام استفاده از گریس و در عین حال کم شدن ضخامت لایه روان‌کار گریس است. افزایش سرعت باعث افزایش ضخامت لایه روانکار در حالت استفاده از روغن می‌شود اما اثر محسوسی بر روی ضخامت گریس ندارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Modeling elastohydrodynamic lubrication of cam and flat follower mechanism with grease via Multi-grid method

نویسندگان English

Amir Torabi 1
Saleh Akbarzadeh 2
Mohammadreza Salimpour 1
چکیده English

One of the challenging problems of tribology is cam and follower elastohydrodynamic lubrication due to the simultaneous effect of various lubrication mechanisms. These mechanisms are transient, squeeze film, elastic deformation of contacting surfaces and variation of lubricant properties with pressure. In this paper, besides studying the mentioned factors, the effect of using a non-Newtonian lubricant such as grease is numerically investigated. The lubrication governing equations and Oswald’s grease behavior equation have been discretized using finite difference technique. The system of equation has been solved via Multi-Grid method which is an advanced iterative method in solving system of partial differential equations. The results are showed for Newtonian oil comparing to grease for different cam rotational speed. Also different grease behaviors are investigated. The results are verified by a comparison to the results obtained using the famous Newton-Raphson method. Finding shows that the minimum lubricant thickness as well as the maximum pressures is lower when using grease compared to the case that a Newtonian lubricant is used. In the case of Newtonian lubricant, increasing the speed results in an increase in the lubricant film thickness but it is shown that the speed does not affect the lubricant thickness in the case of non-Newtonian lubricant.

کلیدواژه‌ها English

Non-Newtonian lubricant
Elastohydrodynamics
Cam and Follower
Grease
Multi-Grid Method