تاثیر نابالانسی جرمی روتور بر پایداری دینامیکی یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی غیرمدور دولب با روانکار میکروپلار

یاتاقان های ژورنال روغنی یکی از متداول ترین اجزاء ماشین های دوار تحت بارگذاری سنگین به شمار می آیند. عوامل متعددی نظیر تغییر در شرایط بارگذاری و روانکاری می تواند بر پایداری دینامیکی این گروه از یاتاقان ها تاثیرگذار باشد. از این رو شناخت پاسخ دینامیکی یاتاقان های ژورنال در شرایط مختلف می تواند به بهبود فرآیند کنترل، عیب یابی و پیشگیری از قرارگیری سیستم های یاتاقان و روتور در شرایط عملکردی بحرانی منجر گردد. نابالانسی جرمی روتور از دیرباز به عنوان یکی از عوامل موثر بر رفتار دینامیکی و طول عمر انواع تکیه گاه های یاتاقانی مطرح بوده است. به همین دلیل در پژوهش حاضر تاثیر این پارامتر بر پایداری یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی غیرمدور دو لب با روانکار میکروپلار با استفاده از مدل تحلیلی دینامیکی غیرخطی ارزیابی شده است. برای رسیدن به این هدف، در ابتدا معادله رینولدز حاکم بر روانکاری یاتاقان های ژورنال هیدرودینامیکی با سیال تراکم ناپذیر بر پایه تئوری سیال میکروپلار اصلاح شده و معادلات جابجایی دینامیکی روتور صلب نیز با فرض وجود نابالانسی جرمی استخراج گردیده اند. حل همزمان معادله رینولدز و معادلات حرکت روتور، توزیع فشارهای پایا و دینامیکی ایجاد شده در فیلم سیال روانکار و مولفه های جابجایی، سرعت و شتاب مرکز روتور را بدست می دهد. ارزیابی نتایج در قالب نمودارهای مسیر دینامیکی، طیف توانی، دیاگرام دوشاخه گی و نگاشت پوانکاره از بروز رفتارهای دینامیکی متفاوت یاتاقان های دو لب با تغییر میزان نابالانسی جرمی روتور حکایت دارد. پاسخ سیستم دینامیکی مورد بررسی، نوسانات همگرا به نقطه تعادل استاتیکی، رفتارهای پریودیکی، KT پریودیکی، شبه نوسانی و همچنین اغتشاشات واگرای منجر به برخورد روتور و پوسته یاتاقان را شامل می گردد.