بررسی اثر زبری سطح بر عملکرد روانکاری در یاتاقانهای لب دار با استفاده از سیال میکروپلار

در تئوری مربوط به مسائل روانکاری، سطوح یاتاقان را صاف و بدون زبری و ناهمواری در نظر می گیرند. در حالیکه چنین فرضی در عمل صحت ندارد. برای یافتن پارامترهای عملکرد یاتاقان ها نیاز به حل معادلات روانکاری می باشد. حل تحلیلی این معادلات بدون ساده سازی های مورد نیاز، اغلب بسیار دشوار است. با اضافه شدن زبری به مسئله، نیاز به استفاده از روش های عددی بیشتر آشکار می شود. در این تحقیق، بررسی اثر زبری سطح بر پارامترهای عملکرد یاتاقان های غیر مدور با روانکار غیر نیوتنی میکروپلار مورد مطالعه قرار می گیرد. زبری باعث تغییر ضخامت لایه روانکار شده که به نوبه خود در پارامترهای روانکاری تأثیر می گذارد. سیال در نظر گرفته شده در این تحقیق، سیال میکروپلار است که شامل ذرات معلق با حرکات منفرد می باشد و تنش ها و ممان های جسمی را تحمل می کند. از روش های عددی قابل استفاده در مسائل میدانی، روش المان محدود است. در این تحقیق با استفاده از روش المان محدود، تأثیر زبری سطح بر پارامترهای عملکرد روی یاتاقان لب دار مورد بحث قرار می گیرد. مدل عددی زبری با استفاده از روش های تیسان وکریستنسن بدست آمد. همچنین تأثیر شیار بر عملکرد یاتاقان بین مرزهای لب یاتاقان لب دار مورد ارزیابی قرار می گیرد. ابتدا برنامه کامپیوتری برای حالت بدون زبری سطح ایجاد شد و سپس برنامه برای حالت یاتاقان دارای زبری سطح تغییر داده می شود. مسئله به ازای دو پروفیل صاف و زبر، بررسی و نتایج با هم مقایسه شدند. نتایج حاکی از آن است که تأثیر اعمال زبری به روش تیسان موجب افزایش توزیع فشار شده که متناسب با آن افزایش ظرفیت حمل بار و نیروی اصطکاک بی بعد و کاهش ضریب اصطکاک، جریان نشتی انتهایی بی بعد و عدد سامرفلد را به دنبال خواهد داشت و تأثیرات اعمال زبری به روش کریستنسن بر توزیع فشار و پارامترهای کارایی ناچیز می باشد. بنابراین با توجه به نوع اعمال زبری استفاده از روش تیسان برای مدلسازی زبری موجی و استفاده از روش کریستنسن برای مدلسازی زبری سطح با فرکانس بالا مورد استفاده قرار می گیرد.