17449

17449

مدل سازي پديده سايش بين روتور و استاتور

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

اسفند 1395

دكتر حميد احمديان

مكانيك

هدف اين پژوهش مدل‌سازي تماس و برخورد ميان روتور و استاتور در محل ياتاقان‌هاي هيدروديناميكي و بررسي اثر آن بر ديناميك حركت سيستم مي‌باشد. ازآنجاكه ياتاقان‌هاي هيدروديناميكي داراي لايه‌اي از فيلم روغن جهت روانكاري هستند بايد تأثير نيروهاي ناشي از فيلم روغن بر سيستم نيز در نظر گرفته شود. جهت مدل‌سازي تماس بين روتور و ياتاقان از فرض وجود رژيم روانكاري مخلوط در محل تماس استفاده‌شده است و سطوح روتور و ياتاقان زبر در نظر گرفته‌شده‌اند. در اين پژوهش نيروهاي ناشي از فيلم سيال به روش المان محدود و نيروهاي ناشي از تماس جامد به جامد روتور و ياتاقان به كمك تئوري‌هاي موجود براي مدل‌سازي تماس ميان سطوح زبر حساب‌شده‌اند. ياتاقان‌ها در حالت‌هاي يكپارچه و چند كفشكي در نظر گرفته‌شده‌اند و نتايج مرحله‌به‌مرحله با پژوهش‌هاي پيشين راستي آزمايي شده‌اند، سپس مدل‌سازي تماس ميان يك روتور صلب و ياتاقان چند كفشكي انجام‌شده و ديناميك اين سيستم موردبررسي قرارگرفته است. سپس روتور صلب با يك روتور انعطاف‌پذير صنعتي كه در دو طرف توسط دو ياتاقان چند كفشكي نگه‌داشته مي‌شود جايگزين شده است و ديناميك سيستم موردبررسي قرارگرفته است.

1396/03/21

1/1/1900 12:00:00 AM

Contact between rotor and stator in hydrodynamic bearing place and its effects on system motion is studied in this work. There is oil film flow for lubrication in hydrodynamic bearings and its effects on system motion is considered. In contact places mixed lubrication assumption is used for contact simulation between rotor and bearing. Rotor and bearing surfaces are considered as rough surfaces. Hydrodynamic forces due to lubricant film is calculated via finite element method and contact forces due to metal to metal contact between rotor and bearing is calculated via contact force calculation theoroms for rough surfaces. Plane and tilting pad bearing models were created and results are validated with previous works in each step. Finally a model is presented for contact simulation between a rigid rotor and tilting pad bearing and the system responses are studied. At last the rigid rotor is replaced with industrial flexible turbine which supported by two tilting pad bearings in both sides and system responses due to contact between rotor and bearings are studied. Final conclusion can be made by response frecuency spectrum analysis. In these diagrams added frequencies due to contact phenomena between rotor and bearing is visible.