تاثیر ایجاد بافت‌های سطحی و بکارگیری نانوسیال روانکار بر پایداری دینامیکی یاتاقان های ژورنال غیرمدور

هر گونه تغییر در ساختار روانکار و هندسه اجزاء، تغییر عملکرد یاتاقان‌های ژورنال به‌عنوان یکی از انواع متداول تکیه‌گاه در ماشین‌آلات صنعتی را سبب می‌شود. امروزه با پیشرفت تکنولوژی زمینه تولید نانوسیال‌ها و سطوح بافت‌دار برای بهبود کُنش‌های سیال و سازه در قطعات مکانیکی از جمله یاتاقان‌ها فراهم گردیده‌است. در پژوهش حاضر تاثیر عمق بافت‌‌های استوانه‌ای و بکارگیری نانو‌ذرات دی‌اکسید تیتانیوم بر عملکرد پایا و پایداری دینامیکی یاتاقان‌های ژورنال هیدرودینامیکی غیرمدور دولُب ارزیابی شده‌است. بدین منظور پس از استخراج معادله رینولدز حاکم بر روانکاری یاتاقان مورد مطالعه، مدل رفتاری دینامیکی خطی جهت بررسی وضعیت پایداری مجموعه تکیه‌گاهی بکار گرفته شده‌است. در نهایت، پارامترهای بار قابل حمل، زاویه وضعی، جرم بحرانی و نسبت فرکانس چرخش گردابی به‌عنوان مشخصه‌های عملکرد پایا و دینامیکی مجموعه تحت تاثیر عمق و مکان بافت‌ها و غلظت نانوذارت tio_2 مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج گویای بهبود مشخصه‌های عملکرد سیستم در صورت بکارگیری بافت‌های سطحی در مکان و عمق مناسب بویژه ناحیه پرفشار سطح داخلی یاتاقان هستند. همچنین افزایش غلظت نانوذرات در روغن پایه، ارتقاء شاخص‌های عملکرد پایای سیستم را نمایش می‌دهند. بطور کلی نتایج مطالعه حاضر از امکان بهینه‌سازی و ارتقاء عملکرد یاتاقان‌های مورد ارزیابی با بکارگیری اصولی بافت‌های سطحی و میزان غلظت نانوذرات ترکیبی حکایت دارد.

effect of creating surface textures and using nanofluid lubricant on the dynamic stability of noncircular journal bearings

any change in the lubricant structure and the geometry of the components effectively impacts the performance of rotor-bearings supports as one of the common parts of industrial machines. today, with technological advancements, the producing of nanofluids and textured surfaces are developed. in the present study, the effects of cylindrical textures depth and applying the titanium dioxide nanoparticles on the performance of hydrodynamic noncircular two lobe journal bearings are evaluated. for this purpose, after deriving the governing reynolds equation, a linear dynamic analysis model is employed to investigate the stability condition of the bearing. finally, various parameters such as the load-carrying capacity, attitude angle, critical mass and the whirl frequency ratio are examined as steady-state and dynamic performance characteristics of the system under the influence of cylindrical textures properties and the concentration of tio_2 nanoparticles. the results indicate an improvement in the performance characteristics of the bearing system when textures are created with optimized depth and surface location. additionally, increasing the concentration of nanoparticles shows an enhancement in the steady-state performance of the system. overall, the results indicate the possibility of optimizing and enhancing the performance of the two lobe bearings using surface textures and nanoparticle concentrations in a principled manner.