تاثیرشکل هندسی یاتاقان غیرمدور با روانکار پاورلا بر ظرفیت تحمل بار

یاتاقانهای ژورنال روغنی بطور گستردهای بویژه به عنوان تکیهگاه مناسب برای قطعات دوار در ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. سرعت بالا و نیروهای سنگین اغلب مشکلات پیچیدهی چرخش و ضربه زدن محور در حین عملکرد یاتاقان ژورنال مدور را ایجاد میکنند. اکثر مواقع این مشکلات سبب شکست سیستم یاتاقان و درنتیجه معلق شدن دستگاه میگردد. جهت مقابله با این مشکلات، سیستم یاتاقانهای ژورنال غیرمدور شامل یاتاقانهای لبدار (دولب، سهلب و چهارلب)، یاتاقانهای آفست و غیره تعریف میشوند. همچنین این نوع یاتاقانها به دلیل داشتن ویژگی های عملکردی بهتر نسبت به انواع مدور شناخته شده می باشند. این نوع از یاتاقانها در مواردی که محور یاتاقان دارای قطر زیاد میباشد و در سرعتهای دورانی بالا میچرخند و یا تحت تاثیر نیروهای نوسانی قرار میگیرند، نسبت به انواع مدور ترجیح داده میشوند. از طرف دیگر عملکرد یاتاقان کاملا به ویژگیهای روانکار وابسته میباشد. هر روانکاری ویژگی های خاص خودش را دارد، که آن را برای کاربرد خاصی مناسب میسازد. از نیازهای اولیه روانکار این است که باید توانایی تحمل نیروهای اعمالی را بدون تغییر شکل مهم یا از دست دادن استحکام داشته باشند. برای بهبود خواص روانکار مانند ضریب ویسکوزیته، مقاومت در برابر اکسیداسیون، بی ثباتی و غیره برخی افزودنیها مانند پلیمتاکریلیت یا پلی ایزوبوتیلن به روانکارهای نیوتنی افزوده میشوند. این نوع از پلیمرها ویسکوزیته ی سیال را افزایش میدهند. به عنوان یک نتیجه از این کار، این روانکار دیگر رفتار نیوتنی از خود نشان نمیدهد. روشهای متعددی برای شبیهسازی سیالات غیرنیوتنی وجود دارد که در بین روش های موجود مدلسازی این نوع از سیالات به فرم پاورلا به دلیل اینکه سادهترین معادلات ساختاری جهت شبیه سازی سیالات غیر-نیوتنی را دارا میباشند، نسبت به سایر روشها متداولتر میباشند. این نوع سیالات خواص جریان سیال را توسط اندیس نرخ برش-ویسکوزیته مشخص میکنند. در پژوهش حاضر، با انتخاب روانکار غیرنیوتنی شبیه سازی شده با مدل سیال پاورلا، تاثیر پارامترهای طراحی نظیر نسبت خروج از مرکزی، نسبت منظری و اندیس پاورلا بر ظرفیت تحمل بار یاتاقانهای ژورنال غیرمدور لبدار مورد مطالعه قرار میگیرد. در این راستا با استفاده از روش عددی اجزاء محدود جهت حل معادلات حاکم، ظرفیت تحمل بار سیستم یاتاقان های غیرمدور دو، سه و چهار لب تعیین میگردد. نتایج حاکی از آنست که با افزایش اندیس پاورلا ، نسبت منظری و نسبت خروج از مرکزیت، دامنه ظرفیت تحمل بار در یاتاقانهای غیرمدور افزایش پیدا میکند.

کلیدواژه ها:

یاتاقان های لب دار ، ظرفیت تحمل بار ، روانکار پاورلا