تأثیر بکارگیری نانوروانکار حاوی ذرات TiO_2 بر عملکرد یاتاقان‌های ژورنال غیرمُدور دولُب

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد

2 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد

3 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اردکان

4 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه میبد

doi
10.22044/jsfm.2022.11484.3513
چکیده

ظهور فناوری نانو و گسترش این شاخه از علم به حوزه روانکاری سبب شده‌است تا افزودن نانومواد به روانکارهای پایه از جمله به‌روزترین راه‌کارهایی باشد که پژوهشگران حوزه تریبولوژی جهت بهبود عملکرد تکیه‌گاه‌های یاتاقانی پیشنهاد داده‌اند. در پژوهش حاضر اثر غلظت نانوذرات TiO2 ترکیبی با روغن پایه SAE30 بر مشخصه‌های عملکرد استاتیکی و پایداری دینامیکی یاتاقان‌های ژورنال هیدرودینامیکی دولُب مورد بررسی قرار گرفته‌است. بدین منظور، پس از بازنویسی معادله رینولدز حاکم بر روانکاری یاتاقان با نانوسیال، مسیر جابجایی روتور با فرض حرکت اغتشاشی هارمونیک در قالب مدل دینامیکی خطی جهت تعیین وضعیت پایداری یاتاقان بکار گرفته شده‌است. در نهایت مشخصه‌های عملکرد استاتیکی و پایداری دینامیکی یاتاقان به‌ازای مقادیر مختلف غلظت نانوذرات در روانکار پایه بر حسب میزان غیرمُدوری یاتاقان به‌کمک روش اجزاء محدود استخراج گردیده‌اند. نتایج، گویای بهبود مشخصه‌های عملکرد استاتیکی و دینامیکی یاتاقان‌های دولُب، شامل افزایش قابلیت حمل بار، کاهش نیروی اصطکاک، افزایش جرم بحرانی و کاهش نسبت فرکانس چرخش گردابی روتور با افزایش غلظت نانوذرات TiO2 در روانکار پایه بویژه برای مقادیر درصد حجمی کمتر از 02/0 بوده و با کاهش غیرمُدوری یاتاقان دامنه این تغییرات تقویت می‌گردند.