تاثیر یاتاقان‌های غیر‌همگن بر رفتار دینامیکی و پایداری اتوبالانسر ساچمه- فنر

در سالهای اخیر استفاده از اتوبالانسر دینامیکی ساچمه‌ای برای رفع نابالانسی‌های متغیر با شرایط کاری، بیش از پیش مورد توجه محققان قرار گرفته است. اتوبالانسر دینامیکی ساچمه‌ای وسیله‌ای است که بطور خودکار نابالانسی‌های متغیر با شرایط کاری را بدون نیاز به متوقف کردن تجهیزات دوار در شرایط خاص رفع و سیستم را بالانس می‌کند. بالانسر اتوماتیک ساچمه-فنر نوع جدیدی از بالانسرهای اتوماتیک ساچمه‌ای می‌باشد و مزیت اصلی آن نسبت به اتوبالانسرهای ساچمه‌ای متداول، کاهش دامنه ارتعاشی روتور در ناحیه گذرا و وسیع بودن ناحیه بالانس پایدار است. یاتاقان‌ها یکی از مهم‌ترین اجزا تاثیرگذار بر رفتار دینامیکی و پایداری سیستم‌های دوار هستند و در پژوهش‌های پیشین رفتار دینامیکی و پایداری روتور مجهز به اتوبالانسر ساچمه-فنر با یاتاقان‌های همگن بررسی شده است. در عمل، به دلایل مختلف از جمله ساخت، یاتاقان‌ها دارای رفتار غیرهمگن می‌باشند. در این پژوهش برای اولین بار رفتار دینامیکی و پایداری روتور نابالانس با یاتاقان‌های غیرهمگن مجهز به اتوبالانسر ساچمه-فنر با استفاده از روش نیمه تحلیلی مقیاس‌های چندگانه بررسی شده است. نتایج حاکی از این است غیرهمگن بودن یاتاقان‌ها خللی در مزیت‌های اصلی اتوبالانسر ساچمه-فنر وارد نمی‌کند و در ضمن افزایش پارامتر غیرهمگنی یاتاقان‌ها سبب کاهش ناحیه بالانس پایدار روتور مجهز به اتوبلانسر می‌شود.

The Effect of Anisotropic Bearings on Dynamics and Stability of the Ball-Spring Auto-balancer

In recent years, there has been much interest in the use of automatic dynamic ball balancers to balance the rotors with varying imbalances. An automatic dynamic ball balancer is a device that can automatically compensate the variable imbalances of a rotor in certain working conditions without having to stop the rotating equipment. Ballspring autobalancer is a new type of automatic ball balancers which has two main advantages over the traditional ones, i.e. it causes the rotor vibration amplitude at the transient state to be small and it has a wider balanced stable region. Bearings are one of the most important mechanical components due to their considerable influence on the dynamic behavior and stability of the rotary systems. In previous studies, the dynamic behavior and stability of the rotor with isotropic bearings equipped with a ball spring autobalancer has been analyzed. However, in practice, the bearings have generally anisotropic behavior due to the manufacturing process. In this study, the dynamics and stability of a rotor with anisotropic bearings equipped with a ballspring autobalancer are investigated via the multiple scales method for the first time. The results show that the anisotropic bearings do not impair the main advantages of the ballspring autobalancers, and as the anisotropic parameter increases the balanced stable region decreases.