ارزیابی رفتار سایشی بر ریزساختار و مشخصات مکانیکی یاتاقان‎ کشویی هیدرودینامیکی

این یک واقعیت است که شکل تابع شکاف یاتاقان یکی از اجزای مهم طراحی است. از سوی دیگر، بررسی‎های تجربی حاکی از آن است که یاتاقان‎های با صفحات ناهموار و یا دارای انحناء، عملکرد هیدرودینامیکی بهتری دارند. بنابراین در مقاله حاضر اثرات عملکرد تابع شکاف نمایی به عنوان شکاف یاتاقان کشویی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. ابتدا فرمول بندی جدیدی از یک یاتاقان کشویی با تابع شکاف خطی تحلیل شده‎است و سپس با توجه به سایش در سطح یاتاقان و تغییر هندسی سطح به سطحی انحنادار، یک یاتاقان با سطح سایش یافته، مورد تحلیل قرار گرفته‎است. معادلات حاکم با استفاده از روش اجزای محدود حل شده و نتایج مربوطه حاصل شده‎اند. همچنین ذرات آزاد شده از سایش یاتاقان به صورت افزودن نانوذره به سیال روغن در نظر گرفته شده و مورد تحلیل قرار گرفته ‏است. داده های تحلیل حاضر نشان می‏ دهد بدون در نظر گرفتن نانو ذرات جامد، نیروی ظرفیت تحمل بار در یاتاقان کشویی با تابع شکاف نمایی 3/1 درصد نسبت به شکاف خطی بهینه افزایش نشان می‏ دهد. همچنین تحلیل نقش نانوذرات نشان داده است که ظرفیت تحمل بار یاتاقان کشویی اگر درصد حجمی نانوذرات به %2 برسد در مقایسه با نتایج عملکرد شکاف خطی بهینه تا 13/1 درصد افزایش را نشان می‎دهد.