Análise do efeito do fator depré-carga nas características de desempenho de mancais de três lóbulos lubrificados a gás

• RODRIGO DE ARAÚJO SIMÕES ^[1] ; MARCO TULIO C. FARIA ^[1]
  1. [1] Universidade Federal de Minas Gerais

     Universidade Federal de Minas Gerais

     Brasil

     
• Localización: Revista iberoamericana de ingeniería mecánica, ISSN 1137-2729, Vol. 22, Nº 1, 2018, págs. 81-92
• Idioma: portugués
• Títulos paralelos:
  • Analysis of the preload factor effect on the performance characteristics of gas-lubricated three-lobe bearings
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• Resumen
  • English

    Due to the advantages of gas lubrication, it has been increasingly sought to improve the use of gas bearings lubricated by compressible fluids such as air. The obstacles to the usage of these components, imposed mainly by instability problems, have been faced in different ways. Non-cylindrical bearings of fixed geometry are the alternative with lowest cost between them. Thus, it is essential to know how the various parameters that characterize these components influence their performance. This way, a finite element procedure is validated and applied in order to analyze the effect of the preload factor on the performance characteristics of three-lobe bearings, one of the most promising representatives of those components. Stationary and dynamic performance characteristics are evaluated. The procedure relies on the application of the perturbation method in the classical Reynolds equation to obtain the zero order and first order lubrication equations. The finite element equations are determined using the Galerkin weighted residual method with high order interpolation functions. From the solution of the zero order equation, the hydrodynamic pressures and other stationary performance characteristics are determined. The dynamic performance characteristics are obtained through the solution of the first order equation using the pressure distribution of the static solution

  • português

    Devido às vantagens existentes na utilização da lubrificação a gás, cada vez mais se tem buscado aprimorar o uso de mancais lubrificados por fluidos compressíveis, como o ar, por exemplo. As barreiras ao uso desses componentes, impostas por problemas de instabilidade, têm sido enfrentadas por diferentes vias, sendo mancais de geometria fixa não cilíndricos a de menor custo entre elas. Assim, torna-se fundamental conhecer como os diversos parâmetros que caracterizam esses componentes influenciam o seu desempenho. Dessa maneira,um procedimento de elementos finitos é validado e aplicado objetivando analisar o efeito do fator de précarga nas características de desempenho de mancais radiais de três lóbulos lubrificados a gás, um dos representantes mais promissores dos componentes em questão. São avaliadas características de desempenho estacionárias e dinâmicas. O procedimento se baseia no método da perturbação aplicado à equação clássica de Reynolds para obter as equações de lubrificação de ordem zero e de primeira ordem. As equações de elementos finitos são determinadas utilizando o método dos resíduos ponderados de Galerkin com funções de interpolação de alta ordem.

    A partir da solução da equação de ordem zero, determinam-se as pressões hidrodinâmicas e outras características de desempenho estacionárias. As características de desempenho dinâmicas são obtidas por meio da solução da equação de primeira ordem com a utilização da distribuição de pressão da solução estática.