Analysis of the influence of selected factors on the capacity of thrust sliding bearings lubricated with magnetic fluids

• Autorzy: Horak W. , Salwiński J. , Szczęch M.

Warianty tytułu

PL

Analiza wypływu wybranych czynników na nośność wzdłużnych łożysk ślizgowych smarowanych cieczami magnetycznymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of modelling and experimental validation of a developed mathematical model, describing the influence of selected factors on the axial force generated by magnetic fluids used as lubricants in thrust slide bearings. The model takes into account the physical properties of the magnetic fluid (density, saturation magnetization), bearing geometry (diameter, gap height, magnetic induction in the gap), and bearing load. The proposed model has been validated by comparing the results obtained from the model with the experiments. Good model compatibility with the test results was obtained.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analiz modelowych oraz walidację eksperymentalną opracowanego modelu opisującego zmiany siły osiowej generowanej przez ciecz magnetyczną pracującą jako środek smarny w łożysku wzdłużnym. Opracowany model pozwala na przeprowadzenie oceny ilościowej wpływu istotnych parametrów węzła łożyskana siłę normalną. W modelu uwzględniono właściwości fizyczne cieczy magnetycznej (gęstość, magnetyzacja nasycenia), parametry geometryczne łożyska (średnica, wysokość szczeliny, indukcja magnetyczna w szczelinie) oraz warunki obciążenia łożyska. Zaproponowany model został poddany walidacji poprzez porównanie wyników otrzymanych z modelu z wynikami badań rzeczywistego układu łożyskowego. Uzyskano dobrą zgodność modelu z wynikami badań.

Słowa kluczowe

EN

thrust bearing; ferrofluid; magnetorheological fluid

PL

łożysko wzdłużne; ciecz ferromagnetyczna; ciecz magnetoreologiczna; siła normalna

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 4
• Strony: 33--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Horak W.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Salwiński J.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Szczęch M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• 1. Ochoński W.: Zastosowanie cieczy magnetycznych w inżynierii łożyskowania, Tribologia, nr 2, 515-530, 2002.
• 2. Salwiński J., Horak W., Marcin S.: Wpływ wybranych czynników na siłę osiową oraz moment tarcia we wzdłużnym łożysku ślizgowym smarowanym cieczą, Tribologia, nr 5, 051-061, 2016.
• 3. Salwiński J., Horak W., Marcin S.: Analiza możliwości zastosowania wybranych cieczy magnetycznych we wzdłużnych łożyskach ślizgowych, Tribologia, nr 5, 041-049, 2016.
• 4. Guldbakke J. M., Hesselbach J.: Development of bearings and a damper based on magnetically controllable fluids. Journal of Physics, Vol. 18, S2959, 2006.
• 5. Nagayaa K., Takedaa S.: Thrust bearing using a magnetic fluid lubricant under magnetic fields. Tribology International, Vol. 26, pp. 11–15, 1993.
• 6. López-López M. T., Kuzhir P.: Normal stresses in a shear flow of magnetorheological suspensions: viscoelastic versus Maxwell stresses, Journal of Rheology, Vol. 54, pp. 1119–1136, 2011.
• 7. Laun H. M., Gabriel C.: Primary and secondary normal stress differences of a magnetorheological fluid (MRF) up to magnetic flux densities of 1 T, Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanic, 148, 2008.
• 8. Salwiński J., Horak W.: Measurement of normal force in magnetorheological and ferrofluid lubricated bearings. Key Engineering, Materials, Vol. 490, pp. 25–32, 2011.
• 9. Salwiński J., Horak W., Szczęch M.: Analiza możliwości zwiększenia nośności wzdłużnych łożysk ślizgowych smarowanych cieczami magnetycznymi, R. 86, nr 12 pp. 28–35, 2013.
• 10. Horvat F. E., Braun M. J.: The magnetohydrodynamic (MHD) effects on the performance of a hydrostatic thrust bearing with hybrid Raleigh step, International Joint Tribology Conference, San Francisco, United States, pp. 161–162, 2010.
• 11. Weng H. C., Chen L. Y.: A hydrostatic bearing test system for measuring bearing load using magnetic-fluid lubricants, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2016, Vol 16, Issue 5, pp. 5218–5221.
• 12. Wierzcholski K., Miszczak A.: The theory of turbulent lubrication with ferroil in variable magnetic field. Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej, Politechnika Śląska, 2002, nr 18, pp. 445–450.
• 13. Miszczak A.: A modelling of magnetic field in journal bearing gap. Tibologia, 2002, 5 (185), pp. 1503–1512.
• 14. Bahman Z.: Dimensional Analysis Beyond the Pi Theorem, 2017, Springer, Switzerland.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).