Hidrodinamik radyal kaymalı yatak performansının farklı sınır şartları için incelenmesi

Abstract

Endüstride yaygın bir şekilde kullanılan bir makine elemanı olan kaymalı yatakların en önemli performans parametresi olan yük taşıma kapasitesi yatak ile mil arasında meydana gelen basınç değerleri ile doğrudan ilişkilidir. Oluşan bu basınçlar Reynolds denkleminin çeşitli sınır şartları altında nümerik çözümü ile elde edilmektedir. Reynolds denkleminin çözümünde üç farklı sınır şartı bulunmaktadır. Bunlar, Sommerfeld, Yarı-Sommerfeld ve Reynolds sınır şartlarıdır. Bu çalışmada hidrodinamik kaymalı yataklardaki basınç dağılımı bahsedilen üç sınır şartında sonlu farklar metodu kullanılarak elde edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Buna göre; öncelikle Kartezyen koordinatlarda ifade edilen Reynolds denklemi polar koordinat sistemine göre yazılmış daha sonra denklem boyutsuzlaştırılmıştır. Boyutsuz hale getirilen denklem sonlu farklara göre ifade edilmiş ve iteratif çözüme uygun hale getirilmiştir. MATLAB programında modellenen denklemler vasıtasıyla farklı parametreler için basınç dağılımına ve yük taşıma kapasitesine ulaşılmıştır. Elde edilen basınç dağılımı literatürdeki bir çalışma ile doğrulanmıştır.

As the most important performance parameter of journal bearings, which are widely used in industry, load carrying capacity is directly related to pressure occurred between shaft and bearing house. Occurred pressure is obtained with numerical solving under different boundary conditions. There are three different boundary conditions which are Sommerfeld, Half-Sommerfeld and Reynolds. In this study, pressure distribution of journal bearings are obtained and compared with each other under mentioned boundary conditions. First, Reynolds equation defining Cartesian coordinate system is rewritten in polar coordinate system and then the equation is made non-dimensional. The non-dimensional equation is adapted to finite difference method and made proper for iterative solution. Pressure distribution and load carrying capacity are obtained for different parameters by a generated MATLAB program. Obtained pressure distribution is validated with a previous study.