Effects of lubricant fluid with nanoparticle additive on the load capacity of a hydrostatic journal bearing

Authors : Abdurrahim DAL, Mustafa KILIÇ, Ali Özhan AKYÜZ, Azim Doğuş TUNCER, Afşin GÜNGÖR

Pages : 753-762

Doi:10.31202/ecjse.686845

View : 15 | Download : 7

Publication Date : 2020-05-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Hidrostatik yataklar, endüstride, yüksek hızlarda ve ağır yükler altında çalışan şaftların yataklanması için önerilmektedir. Bu yataklarda, sıcaklığın artması akışkanın viskozitesini düşürmektedir ancak, akışkanın soğutulması için yüzeyler arasındaki akışkan, bir pompa ile devridaim ettirilebilir. Fakat yatak-şaft sistemlerinde, yüzeyler arasına akışkan iletilmesi, dolanım kararsızlıklarına ve titreşim problemlerine sebep olduğu bilinmektedir. Bu kararsızlık problemleri şaftın yüksek hızlarda dönüşü esnasında sisteme önemli hasarlar verebilecek kadar tehlikeli olabilir. Bu probleme çözüm önerisi olarak, yağlayıcı akışkanın viskozitesinin sıcaklığa bağlı değişiminin nanoparçacıklarla kontrol edilmes önerilebilir. Bu çalışmada da, hidrostatik yataklarda nanoparçacık ilaveli yağlayıcı akışkan kullanımının yük taşıma kapasitesine etkisi teorik olarak araştırılmıştır. Yüzeyler arasındaki akışkan hareketi Reynolds denklemi ile modellenmiş ve denklem içerisindeki viskozite terimi nanoparçacık özelliklerine bağlı olarak ifade edilmiştir. Bunun ardından, yatak içerisindeki basınç dağılımı Reynolds denkleminin sayısal çözümü ile elde edilmiş ve bu basınç dağılımı kullanılarak, yatağın yük taşıma kapasitesi, farklı nanoparçacık özellikleri için hesaplanmıştır. Yapılan bu çalışmanın sonuçları, nanoparçacık takviyeli yağlayıcı kullanımının hidrostatik yatakların yük taşıma kapasitesini arttırdığını göstermiştir.
Keywords : Rotor dinamiği, yük kapasitesi, nanaoparçacık takviyeli yağlayıcı, radyal hidrostatik yatak