Fluid-film bearings are usually incorporated into computational models by means of nonlinear force couplings. Calculation of components the hydraulical force through which the layer of lubricant acts on the rotor journal and bearing shell requires to determine a pressure distribution ( a pressure function ) in the bearing gap which is described by a set of Navier-Stokes equations. Because their solution (together with the equation of continuity) is considerably time consuming, a new approach to calculation of the pressure function has been developed. It consists in averaging the terms in the Navier-Stokes equation corresponding to the direction of prevailing pressure gradient (in long bearings it is in the circumferential direction ). To perform this manipulation velocity profiles obtained from solving a Reynolds' equation are applied. As the pressure function is 2π-periodic, it is approximated by a finite number of terms of a Fourier series and the Fourier coefficients are calculated by means of a trigonometric collocation method.
Motion of a rotor system operating close to a stability limit can tend to jump between different attractors. Such working conditions are undesirable especially from the point of view of control. If a rotor supported by hydrodynamical bearings yibrates periodically, then its equation of motion can be considered as linear but with coefficients that are periodic functions of time. In this case analysis of stability of the vibration comes from a Floquet theory. The motion is stable if magnitudes of all eigenvalues of the transition matrix assigned to the investigated system are less than 1. Periodic solution of the equation of motion can be obtained for a certain class of problems by means of a trigonometric collocation method.
PL
Ruch układu wirnikowego pracujący w pobliżu granicy stabilności może powodować przeskoki pomiędzy różnymi atraktorami. Takie warunki pracy są niepożądane zwłaszcza z punktu widzenia sterowania układu. Jeśli wirnik osadzony w łożyskach hydrodynamicznych drga okresowo, wówczas jego równanie ruchu może być uważane za liniowe, ale współczynniki tego równania są okresowymi funkcjami czasu. W tym przypadku ta analiza stabilności drgań opiera się na teorii Floqueta. Ruch jest stabilny jeśli wartości bezwzględne wszystkich wartości własnych wyznaczonej macierzy przejścia dla badanego układu są mniejsze niż 1. Rozwiązanie okresowe równania ruchu można uzyskać dla pewnej grupy zagadnień przy pomocy trygonometrycznej metody kolokacji.
The hydrodynamical bearings are usually incorporated into computational models by means of nonlinear force couplings. The oil pressure distribution in the bearing gap is described by a Reynolds' equation. Application of a trigonometric collocation method represents a new approach to its solving. Its advantage consists in possibility to analyze long bearings having a more complicated cross section geometry (not only circular) or performing a significant sliding motion. To include cavitation into the bearing models in regions where magnitude of the pressure function drops under a limit value pressure of the lubricant is assumed to be constant. The oil pressure distribution around the bearing circumference is utilized for calculation of the radial and tangential components of the hydraulical forces.
PL
Łożyska hydrodynamiczne są zazwyczaj wprowadzane do modeli obliczeniowych za pomocą nieliniowych sprzężeń sił. Rozkład ciśnienia oleju w szczelinie łożyska jest opisywany za pomocą równania Reynoldsa. Zastosowanie metody układu trygonometrycznego stanowi nowe podejście do jego rozwiązania. Jego zaletą jest to, że umożliwia analizę łożysk długich o bardziej skomplikowanej geometrii przekroju poprzecznego (nie tylko kołowego) i wykonujących znaczny ruch poślizgowy. Aby włączyć kawitację do modeli łożyska w obszarach, w których wielkość funkcji ciśnienia spada poniżej wartości granicznej, zakłada się, że ciśnienie smaru jest stałe. Rozkład ciśnienia na obwodzie łożyska jest wykorzystywany do obliczenia promieniowych i stycznych składowych sił hydraulicznych.
Behaviour of rotors is strongly influenced by material and structural damping, gyroscopic effects and properties of the shaft supports. Fluid-film bearings can be incorporated into the computational models through nonlinear constraint forces. It is assumed that the response on excitation caused by the disks unbalances is a periodic function of time which is possible to be expressed in the form of a Fourier series. For calculation of Fourier coefficients the trigonometric collocation method can be applied. Accuracy of the solution is considered according to satisfying the equation of motion at instants of time between the collocation points.
PL
Dynamika wirników zależy m.in. od tłumienia konstrukcyjnego i materiałowego, zjawisk żyroskopowych oraz własności podparć. Łożysko hydrodynamiczne może byś uwzględnione w modelu obliczeniowym poprzez nieliniowe oddziaływania więzów. Założono, że odpowiedź na wzbudzenie powodowane przez niewyważenie tarcz jest okresową funkcją czasu, która może być wyrażona w postaci szeregu Fouriera. Do wyznaczenie współczynników szeregu pasmowego zastosowano metodę kollokacji trygonometrycznej. Dokładność rozwiązania sprawdzana była poprzez analizę rozwiązania w chwilach czasu pomiędzy punktami kollokacji.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.