Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc tính động học của ổ bi đỡ thủy tĩnh bù đắp chịu tác động của trường từ ngang bên ngoài
Tóm tắt
Bài báo này trình bày phân tích phần tử hữu hạn để đánh giá hiệu suất của ổ bi đỡ thủy tĩnh bù đắp tròn trong sự hiện diện của trường từ. Ảnh hưởng của trường từ đến dòng chảy của chất bôi trơn dẫn điện được thể hiện bằng cách đưa lực Lorentz vào phương trình động lượng, được mô tả bởi các phương trình Maxwell và định luật Ohm. Phương trình Reynolds đã được điều chỉnh đã được suy diễn cho một loại chất bôi trơn hòa trộn với các phụ gia polymer chuỗi dài chảy trong sự hiện diện của một trường từ ngang. Lý thuyết ứng suất cặp Stokes đã được sử dụng để mô tả tác động của các phụ gia này lên đặc tính lưu biến của chất bôi trơn. Một mã nguồn đã được phát triển trong MATLAB để giải quyết phương trình Reynolds đã được điều chỉnh kết hợp với các phương trình dòng hạn chế bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Các đặc tính hiệu suất của hệ thống ổ bi được đánh giá dựa trên áp suất túi, khả năng tải trọng, lưu lượng chất bôi trơn, độ cứng màng chất lỏng và hệ số giảm chấn. Các nghiên cứu so sánh đã được thực hiện cho các ổ bi bù đắp bằng lỗ và mao quản. Các trường hợp giới hạn của phương trình Reynolds đã được điều chỉnh tạo ra các đặc tính hiệu suất của các chất bôi trơn cụ thể như chất bôi trơn ứng suất cặp dẫn điện, chất bôi trơn ứng suất cặp, chất bôi trơn dẫn điện và chất bôi trơn Newton. Đã nhận thấy rằng khả năng tải trọng, độ cứng màng chất lỏng và khả năng giảm chấn của ổ bi được cải thiện đáng kể trong sự hiện diện của các phụ gia ứng suất cặp và trường từ.
Từ khóa
#ổ bi đỡ thủy tĩnh #phân tích phần tử hữu hạn #lực Lorentz #chất bôi trơn dẫn điện #phương trình Reynolds #lý thuyết ứng suất cặp StokesTài liệu tham khảo
McDonalds, P. H.: Lubrication behaviour of liquid metals. WADC, Techn. Rep., 59–764 (1960)
Elco, R.A., Hughes, W.F.: Magnetohydrodynamic pressurization of liquid metal bearings. Wear 5, 198–212 (1962)
Roberts, W.H.: Tribology in nuclear power generation. Tribol. Int. 14, 17–28 (1981)
Malik, M., Singh, D.V.: Analysis of finite magnetohydrodynamic journal bearings. Wear 64, 273–80 (1980)
Fuller, D.D.: Theory and Practice of Lubrication for Engineers. Wiley, New York (1956)
Osterle, J.F., Hughes, W.F.: Inertia-induced cavitation in hydrostatic thrust bearings. Wear 4, 228–233 (1961)
Singh, C., Nailwal, T.S., Sinha, P.: Elastohydrostatic lubrication of circular plate thrust bearing with power law lubricants. J. Lubr. Technol. 104, 243–7 (1982)
Sinhasan, R., Jain, S.C.: Lubrication of orifice-compensated flexible thrust pad bearings. Tribol. Int. 17, 215–21 (1984)
Malanoski, S.B., Loeb, A.M.: The effect of the method of compensation on hydrostatic bearing stiffness. J. Basic Eng. 83, 179–85 (1961)
Osman, T.A., Dorid, M., Safar, Z.S., Mokhtar, M.O.: Experimental assessment of hydrostatic thrust bearing performance. Tribol. Int. 29, 233–9 (1996)
Gohara, M., Somaya, K., Miyatake, M., Yoshimoto, S.: Static characteristics of a water-lubricated hydrostatic thrust bearing using a membrane restrictor. Tribol. Int. 75, 111–116 (2014)
Maher, B.M.: Performance characteristics of an elliptic hydrostatic bearing and comparative analysis based on Stokes’ conditions. Acta Mech. 223, 1187–98 (2012)
Wada, S., Hayashi, H.: Hydrodynamic lubrication of journal bearings by pseudo-plastic lubricants: Part2, experimental studies. Bull. JSME 14, 279–286 (1971)
Spikes, H.A.: The behaviour of lubricants in contacts: current understanding and future possibilities. Proc. Inst. Mech. Eng. Part J: J. Eng. Tribol. 208, 3–15 (1994)
Wu, Z., Dareing, D.W.: Non-Newtonian effects of powder-lubricant slurries in hydrostatic and squeeze-film bearings. Tribol. Trans. 37, 836–42 (1994)
Eringen A.C.: Theory of micropolar fluids (No. RR-27). Purdue Univ. Lafayette in School of Aeronautics and Astronautics (1966)
Ariman, T., Sylvester, N.D.: Micro continuum fluid mechanics, a review. Int. J. Eng. Sci. 11, 905–930 (1973)
Stokes, V.K.: Couple stresses in fluids. Phys. Fluids 9, 1709–1715 (1966)
Ramanaiah, G., Sarkar, P.: Squeeze films and thrust bearings lubricated by fluids with couple stress. Wear 48, 09–316 (1978)
Li, W.L., Chu, H.M.: Modified Reynolds equation for coupled stress fluids-a porous media model. Acta Mech. 171(3), 189–202 (2004)
Humphrey, M.O., John, A.: Parametric characterization of load capacity of infinitely wide parabolic slider bearing with couple stress fluids. World Acad. Sci. Eng. Technol. 57, 386–390 (2009)
Lin, J.R.: Derivation of two-dimensional couple-stress hydromagnetic squeeze film Reynolds equation and application to wide parallel rectangular plates. Meccanica 48(1), 253–258 (2013)
Fathima, S.T., Naduvinamani, N.B., Hanumagowda, B.N., Kumar, J.S.: Modified Reynolds equation for different types of finite plates with the combined effect of MHD and couple stresses. Tribol. Trans. 58, 660–7 (2015)
Brizmer, V., Kligerman, Y., Etsion, I.: A laser surface textured parallel thrust bearing. Tribol. Trans. 46(3), 397–403 (2003)
Qiu, Y., Khonsari, M.M.: On the prediction of cavitation in dimples using a mass-conservative algorithm. J. Tribol. 131(4), 041702 (2009)
Yadav, S.K., Sharma, S.C.: Performance of hydrostatic textured thrust bearing with supply holes operating with non-Newtonian lubricant. Tribol. Trans. 59(3), 408–420 (2016)
Zouzoulas, V., Papadopoulos, C.I.: 3-D thermohydrodynamic analysis of textured, grooved, pocketed and hydrophobic pivoted-pad thrust bearings. Tribol. Int. 110, 426–440 (2017)
Razzaque, M.M., Hossain, M.Z.: Effects of grooving in a hydrostatic circular step thrust bearing with porous facing. J. Tribol. 137(3), 031703 (2015)
Kuzma, D.C.: Magnetohydrodynamic squeeze films. J. Basic Eng. 86, 441–444 (1964)
http://www.indium.com/technical-documents/product-data-sheets/download.php?docid=622
Bhushan, B.: Principles and Applications of Tribology. Wiley, New York (2013)
http://www.mobil.com/english-AU/Industrial/pds/GLXXMobil-DTE-932-GT
Lin, J.R.: MHD steady and dynamic characteristics of wide tapered-land slider bearings. Tribol. Int. 43(12), 2378–2383 (2010)
Daliri, M., Jalali-Vahid, D., Rahnejat, H.: Magneto-hydrodynamics of couple stress lubricants in combined squeeze and shear in parallel annular disc viscous coupling systems. Proc. Inst. Mech. Eng. Part J: J. Eng. Tribol. 229(5), 578–596 (2015)