Research Into the Influence of Selected Parameters on Critical Speed of Thrust Bearing with the Magnetorheological Fluid

• Autorzy: Szczęch Marcin , Wojciech Horak

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.4158

Warianty tytułu

PL

Badania wpływu wybranych czynników na prędkość krytyczną pracy wzdłużnego łożyska ślizgowego z cieczą magnetoreologiczną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Magnetic fluids are substances with a complex physicochemical composition. The unique properties of these substances are based on the possibility of reversible, almost immediate, changes in their rheological parameters, as well as changes in the flow direction due to the magnetic field. These properties allow the development of machines and devices with operating parameters that can be changed by the magnetic field. The range of the fluid property changes depends on its composition, magnetic field parameters, operating conditions, and the method of fluid deformation. The paper presents the results of research into the influence of selected parameters on the critical speed of thrust sliding bearings. These parameters include the magnetic and physical properties of magnetic fluids, the value of the magnetic induction, the fluid volume in the working gap, and the temperature. The results of the conducted research indicate a significant effect of the magnetic field gradient on the critical speed value.

PL

Ciecze magnetyczne są to substancje o złożonym składzie fizykochemicznym. Unikatowe właściwości cieczy magnetycznych polegają na możliwości odwracalnej, niemal natychmiastowej zmiany ich parametrów reologicznych, jak również zmiany kierunku przepływu na skutek oddziaływania pola magnetycznego. Właściwości te pozwalają na opracowywanie maszyn i urządzeń, których parametry pracy mogą być kształtowane na skutek zmian natężenia pola magnetycznego oddziałującego na ciecz. Zakres zmian właściwości cieczy jest uzależniony od jej składu, parametrów pola magnetycznego, warunków pracy oraz sposobu odkształcania cieczy.W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wybranych parametrów na krytyczną prędkość pracy wzdłużnych łożysk ślizgowych. Analizie poddano wpływ takich czynników jak; właściwości magnetyczne i fizyczne cieczy magnetycznych, wartość indukcji pola magnetycznego, objętość cieczy w szczelinie roboczej łożyska i temperaturę pracy. Wyniki prowadzonych badań wskazują na istotny wpływ gradientu pola magnetycznego na wartość prędkości krytycznej.

Słowa kluczowe

EN

magnetorheological fluid; thrust bearing; critical speed

PL

ciecz magnetoreologiczna; łożysko wzdłużne; prędkość krytyczna

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 2
• Strony: 125--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Szczęch Marcin

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Mickiewicza 30 Avenue, 30-059 Cracow, Poland

autor

Wojciech Horak

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Mickiewicza 30 Avenue, 30-059 Cracow, Poland

Bibliografia

• 1. Ying-Qing G., Zhao-Dong X., Bing-Bing Ch., Cheng-Song R., Wei-Yang G.: Preparation and Experimental Study of Magnetorheological Fluids for Vibration Control, The International Journal of Acoustics and Vibration, 22(2), 2017, pp. 194–200.
• 2. Siti W., Izwan I., Syadilla A., Rahim A., Salleh M.: Magneto-rheological defects and failures: A review, Materials Science and Engineering, 114(1), 2016, pp. 1–11.
• 3. Vikram G.K., Kolekar S., Madivalar Ch.: Preparation of magnetorheological fluids using different carriers and detailed study on teir properties, American Journal of Nanotechnology, 6(1), 2015, pp. 7–15.
• 4. Salwiński J., Horak W.: Measurement of normal force in magnetorheological and ferrofluid lubricated bearings, Key Engineering Materials, 490, 2012, pp. 25–32.
• 5. López-López M.T., Kuzhir P., Durán J.D.G., Bossis G.: Normal stresses in a shear flow of magnetorheological suspensions: viscoelastic versus Maxwell stresses, Journal of Rheology, 54, 2011, pp. 1–25.
• 6. Vekas L.: Ferrofluids and Magnetorheological Fluids, Advances in Science and Technology, 54, 2008, pp. 127–136.
• 7. Huseyin S., Faramarz G., Xiaojie W., Yanming L.: Response time of magnetorheological fluids and magnetorheological valves under various flow conditions, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 23, 2012, pp. 949–957.
• 8. Guldbakke J. M., Hesselbach J.: Development of bearings and a damper based on magnetically controllable fluids, Journal of Physics, 18(38), 2006, pp. 2959–2972.
• 9. Farjoud A., Cavey R., Ahmadian M., Craft M.: Magneto-rheological fluid behaviour in squeeze mode, Smart Maerials and Structures, 18(9), 2009, pp. 1–7.
• 10. Laun H. M., Gabriel C., Schmidt G.: 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(1), 2008, pp. 47–56.
• 11. Frycz M., Miszczak A.: The friction force and friction coefficient in the journal sliding bearing ferrofluid lubricated with different concentrations of magnetic particles, Journal of KONES, 18(4), 2011, pp. 113–120.
• 12. Horak W., Salwiński J., Szczęch M.: The influence of selected factors on axial force and friction torque in a thrust bearing lubricated with magnetorheological fluid, Tribologia, 47(5), 2016, pp. 51–61.
• 13. Miszczak A.: Analysis of hydrodynamic lubrication of journal bearings, Foundation for the Development of the Gdynia Maritime University, Gdynia 2006.
• 14. Salwiński J., Horak W., Szczęch M.: Analiza możliwości zwiększenia nośności wzdłużnych łożysk ślizgowych smarowanych cieczami magnetycznymi, Mechanik: miesięcznik naukowo-techniczny, 86(12), 2013, pp. 28–35.
• 15. Horak W., Salwiński J., Szczęch M.: Influence of pad geometry modification on the performance of thrust bearings lubricated with magnetorheological fluid, Tribologia, 49(2), 2018, pp. 29–35.
• 16. Nagayaa K., Takedaa S.: Thrust bearing using a magnetic fluid lubricant under magnetic fields, Tribology International, 1993, 26, pp. 11–15.
• 17. Horak W., Salwiński J., Szczęch M.: Test stand for the examination of magnetic fluids in shear and squeeze flow mode, Tribologia, 2, 2017, pp. 67–76.
• 18. Horak W., Szczęch M.: Analysis of the magnetic field distribution in the parallel plate rheometer measuring system, Tribologia, 2, 2018, pp. 117–122.
• 19. Horak W., Salwiński J., Szczęch M.: Analysis of the potential usage of selected magnetic fluids in thrust slide bearings, Tribologia, 5, 2019, pp. 41–49.
• 20. Rosensweig, R. E.: Ferrohydrodynamics, Cambridge: Cambridge University Press, 1985.
• 21. BASF The Chemical Company, http://www.basonetic.com/.
• 22. LORD Corporation, http://www.lord.com/.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).