تاثیر بافت‌دار شدن جداره بر عملکرد یاتاقان‌های ژورنال هیدرودینامیکی غیرمدور دولُب

استفاده از یاتاقان‌های ژورنال روغنی در دهه‌های اخیر به دلیل عملکرد استاتیکی و دینامیکی مناسب آنها در بارگذاری‌های سبک و سنگین و کاهش آلودگی‌‌های صوتی، به عنوان تکیه‌گاه‌های مناسب در تجهیزات متنوع صنعتی نظیر انواع توربوماشین‌ها، موتورهای احتراقی و راکتورهای هسته‌ای روند رو به رشدی به خود گرفته‌است. با توجه به تاثیرپذیری عملکرد این یاتاقان‌ها از شکل هندسی‌شان، مدل‌های متنوعی نظیر انواع بیضوی، لُب‌دار، موج‌دار، کفشک لولایی و شیار محوری برای بهبود هدفمند شرایط کارکرد حالت پایدار و دینامیکی در سال‌های گذشته به بازار ارائه شده‌اند. در دهه اخیر با توسعه تجهیزات پیشرفته ماشینکاری غیرسنتی، زمینه ایجاد بافت در جداره یاتاقان‌های ژورنال به توانمندی‌های پیشین تولیدکنندگان افزوده گردیده‌است. بافت‌های‌ با اشکال متنوع مکعبی، استوانه‌ای، کروی و مخروطی می‌توانند تاثیر متفاوتی بر عملکرد یاتاقان‌های ژورنال داشته ‌باشند. در پژوهش حاضر عملکرد یاتاقان‌های ژورنال هیدرودینامیکی غیرمدور دولُب با بافت‌های استوانه‌ای ایجاد شده در نواحی مختلف پوسته مورد ارزیابی قرار گرفته‌است. به این منظور معادله رینولدز حاکم بر روانکاری هیدرودینامیکی یاتاقان‌های غیرمدور روغنی با توجه به تغییرات ضخامت فیلم روانکار، در اثر هندسه و محل ایجاد بافت، اصلاح و به کمک روش حل عددی اجزاء محدود، با بکارگیری شرط مرزی رینولدز در تعیین محدوده کاویتاسیون در لُب‌ها، بررسی گردیده‌است. در ادامه پارامترهای عملکرد یاتاقان بر پایه توزیع فشار فیلم روانکار محاسبه و تاثیرات مکان بافت بر آنها ارزیابی شده‌است. نتایج گویای آنست که با توجه به میزان غیرمدوری یاتاقان‌های دولُب، محل ایجاد بافت برای دستیابی به عملکرد مطلوب‌تر متفاوت می‌باشد. همچنین با افزایش غیرمدوری تاثیر ایجاد بافت بر عملکرد یاتاقان چشمگیرتر خواهد بود.

The effect of shell texturing on the performance of noncircular hydrodynamic two lobe journal bearings

Use of oil journal bearings in recent decades has grown considerably because of their desirable performance in light and heavy loading condition and also for reducing noise pollution, as a suitable supports in different industrial equipment such as turbomachines, combustion engines and nuclear reactors .Due to the influence of the geometry of these bearings on their performance, a variety of models such as elliptical, lobed, waved, pivoted pad and axial grooves have been introduced to market for purposeful improvement in their steadystate and dynamic operating conditions. In recent decade, with the development of advanced nontraditional machining equipment, the ability to create textures on the bearings shell has been provided by manufacturers. Cubic, cylindrical, spherical and cone shaped textures can have a different effect on the performance of journal bearings. In this study, the performance of two lobe bearings with cylindrical textures is evaluated. For this purpose, the governing Reynolds equation of Newtonian lubrication has been investigated, regarding to the changes in the lubricant film thickness according to the geometry and position of textures, by the FEM using the Reynolds boundary condition for determining the cavitation zone. Then, the bearing performance is evaluated based on the pressure distribution of the lubricant film and the location of the textures. The results show that the location of the textures, to achieve a more favorable performance, is different for various values of noncircularity index. Also, with increasing the bearing noncircularity, the effect of textures formation on the bearing performance will be more noticeable.