Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Static characteristics of 3-lobe journal bearings with different lobes of geometry

Strzelecki Stanisław, Olbrzymek Dominik, Olbrzymek Jakub

Tribologia

|

2023

|

nr 3

71--80

EN

The 3-lobe journal bearings have found application in high-speed bearing systems. The bearing design and the number of lobes and oil grooves ensure good cooling conditions for the bearings. These bearings can be manufactured as bearings with cylindrical, non-continuous operating surfaces separated by six lubricating grooves, bearings with a pericycloid shape of bearing bore and Offset ones. This paper presents the results of the computation of static characteristics of the 3-lobe journal bearing with the lobes of different geometry. The conditions of an aligned axis of the journal and sleeve and the static equilibrium position of the journal were assumed. Different bearing length-to-diameter ratio values and relative and lobe relative clearance were considered. Reynolds' energy and viscosity equations were solved by means of an iterative procedure. Adiabatic oil film and laminar flow in the bearing gap were considered. It was stated that different lobe geometries generate changes in the characteristics of bearings.

PL

Łożyska ślizgowe 3-powierzchniowe stosowane są w układach łożyskowania o dużej liczbie obrotów. Konstrukcja tych łożysk i liczba powierzchni ślizgowych oraz rowków smarowych zapewniają dobre warunki chłodzenia. Łożyska te mogą być wykonywane z segmentami o powierzchni kołowej, zarysie nieciągłym lub ciągłym; z przesuniętymi segmentami a powierzchnie ślizgowe są oddzielone rowkami smarowymi. W artykule przedstawiono obliczenia charakterystyk statycznych łożysk 3-powierzchniowych z segmentami o różnej geometrii pracujących w warunkach równoległych osi czopa i panewki i statycznego położenia równowagi czopa. Założono różne wartości względnej długości łożyska, luzu łożyskowego i względnego luzu segmentu. Równanie Reynoldsa, energii i lepkości rozwiązano metodą różnic skończonych autorskim kodem numerycznym. Przyjęto adiabatyczny i laminarny model przepływu środka smarowego w szczelinie smarowej.

2

Lubrication of asymmetric rollers considering viscosity as function of mean temperature

Lanka Swetha, Sajja Venkata Subrahmanyam, Prasad Dhaneshwar

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2023

|

Vol. 28, no. 2

49--63

EN

A theoretical analysis of an asymmetric roller bearing system with cavitation that is hydro-dynamically lightly loaded and lubricated by a thin, incompressible fluid is presented. The lubricant adheres to the non-Newtonian Bingham plastic fluid concept, in which the viscosity of the fluid should change depending on the mean film temperature. The continuity and momentum equations, which regulate fluid flow, are first solved analytically and then numerically using MATLAB. Through graphs and tables, some key bearing features are addressed and further explained. This leads to the conclusion that there is a discernible difference between Newtonian and non-Newtonian fluids in terms of pressure, temperature, load, and traction. The findings are good in line with the body of literature.

3

Elastohydrodynamic analysis of a journal bearing with different grade oils considering thermal and cavitation effects using CFD-FSI

Kadhim Zainab H., Hammed Lekaa, Rahima Fatima A., Ridha Ali Mohammed

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 2

art. no. 2023213

EN

This paper investigates a three-dimensional CFD analysis of hydrodynamic journal bearing performance for two different available types of lubricants, SEA 10W50 and SEA 15W40, considering thermal, elastic deformation, and cavitation effects. A 3-dimensional CFD model founded on continuity, momentum, energy, in addition elasticity equations has been implemented. The analysis is performed for a bearing with different journal speeds (1000-3000rpm) and eccentricity ratios (0.1-0.9). The cavitation effect was considered using the model of Zwart-Gerber-Balamri multiphase flow model. The bearing material elastic deformation was considered by implementing the two-way FSI technique through ANSYS-FLUENT 2019 R2. A comparative study of the oil film temperature, thermal pressure, also the load capacity by the bearing has been performed. By comparing the current work's oil film temperature results with those obtained by Ferron et al (1983), with a maximum deviation between the results not exceeding 3 percent, the mathematical model was validated. The findings demonstrate that, once the cavitation consequence is taken into account, the lubricant film pressure decreases. Furthermore, at what time the bearing rotates at greater eccentricity ratios and rotational speeds, more deformation material of the bearing is seen. The current research may help in predicting the bearing performance parameters in real-world situations.

4

Influence of pressure changes on the viscosity of lubricating oil in CFD simulations of conical bearing hydrodynamic lubrication

Czaban Adam, Miszczak Andrzej

Journal of KONBiN

|

2022

|

Vol. 52, iss. 3

259--277

EN

The aim of this study is to consider the effect of pressure on the viscosity of lubricating oil in the adopted model of hydrodynamic lubrication and on the calculated flow parameters and operating parameters of a conical slide bearing. The numerical analysis consisted in solving the Reynolds type equation for the process of stationary hydrodynamic lubrication.

PL

Celem niniejszej pracy jest zbadanie, w jakim stopniu uwzględnienie wpływu ciśnienia na lepkość oleju smarnego, w przyjętym modelu hydrodynamicznego smarowania, oddziałuje na obliczane parametry przepływowe i eksploatacyjne analizowanego stożkowego łożyska ślizgowego. W badaniach wykorzystano znane z literatury równanie typu Reynoldsa, określające proces stacjonarnego hydrodynamicznego smarowania.

5

CFD analysis of nano-lubricated journal bearing considering variable viscosity and elastic deformation effects

Kadhim Zainab H., Ahmed Saba Y., Abass Basim A.

Diagnostyka

|

2022

|

Vol. 23, No. 1

art. no. 2022101

EN

The main objective of the present work is to study the behavior of Nano-lubricated journal bearing considering elasticity and variable viscosity effects. A mathematical model for a journal bearing is employed using three-dimensional computational fluid dynamics. The study is implemented for a journal bearing with laminar flow and smooth surfaces lubricated with pure oil as well as lubricants containing different concentrations of Al2O3 Nano-particles. The dependence of the oil viscosity on the temperature is considered by using the modified Krieger Dougherty model. Pressure, temperature and elastic deformation in addition to the bearing load-carrying capacity of the bearing working under different eccentricity ratios (0.1-0.6) have been studied. The mathematical model is confirmed by comparing the results of the pressure and temperature distributions obtained in the current work with those obtained by Ferron et al.(1983) for a bearing lubricated with pure oil. Also, the pressure obtained for the Nano-lubricated bearing of the present work is validated with that obtained by Solighar (2015). The results are found in good agreement with a maximum deviation not exceeding 5%. The obtained results show that the oil film pressure increases by about 17.9% with a slight decrease in oil film temperature and friction coefficient.

6

Influence of engine load on piston ring pack operation of an automotive IC engine

Wolff Andrzej, Koszałka Grzegorz

Combustion Engines

|

2022

|

R. 61, nr 3

88--94

EN

A piston-rings-cylinder (PRC) assembly determines the blowby, engine oil consumption, and friction and wear processes accompanying the system's operation. Thus, it is crucial for the whole IC engine efficiency and lifetime. A lot of research effort is put into increasing the performance of this complex and highly dynamic system. Advanced, comprehensive models play an important role in understanding and improving the PRC system. In the presented work, the effect of load on the operation of the ring pack of an automotive gasoline engine is analyzed. A comprehensive model that covers the gas flow through the crevices of the PRC system, ring displacements in the groove, and ring lubrication was used for this analysis. The results of the simulations show that the local thickness of the oil film, especially near the piston top dead center is compared to the height of the combined surface roughness of a cylinder liner and piston rings, and friction-related asperity contact strongly increases as the engine load increases. The simulations also show that the engine load affects the axial displacements of the rings in the grooves but practically does not affect the thickness of the oil film left by the ring pack on the cylinder liner.

7

Effect of lubricant compressibility and variable viscosity on the performance of three-lobe journal bearing

Mahdi Mushrek A., Abass Basim Ajeel

Archive of Mechanical Engineering

|

2022

|

LXIX, nr 2

203–-219

EN

Different configurations of journal bearings have been extensively used in turbo- machinery and power generating equipment. Three-lobe bearing is used due to its lower film temperature and stable operation. In this study, static performance of such a bearing has been investigated at different eccentricity ratios considering lubricant compressibility and variable viscosity. The effect of variable viscosity was considered by taking the viscosity as a function of the oil film thickness while Dowson model is used to consider the effect of lubricant compressibility. The effect of such parameters was considered to compute the oil film pressure, load-carrying capacity, attitude an- gle and oil side leakage for a bearing working at (ε from 0.6 to 0.8) and (viscosity coefficient from 0 to 1). The mathematical model as well as the computer program prepared to solve the governing equations were validated by comparing the pressure distribution obtained in the present work with that obtained by EL-Said et al. A good agreement between the results has been observed with maximum deviation of 3%. The obtained results indicate a decrease in oil film pressure and load-carrying capacity with the higher values of viscosity coefficient while the oil compressibility has a little effect on such parameters.

8

Static Characteristics of Offset 8-Lobe Journal Bearings

Strzelecki Stanisław

Tribologia

|

2021

|

nr 1

39--51

EN

The 8-lobe journal bearings have found application in the bearing systems of spindles of grinding machines. The design of bearings and the large number of lobes and oil grooves assures good cooling conditions of bearing. These bearings can be manufactured as the bearings with cylindrical, non-continuous operating surfaces separated by six lubricating grooves, bearings with the pericycloidal shape of the bearing bore, and as offset journal bearing. This paper presents the results of the computation of static characteristics of an offset 8-lobe journal bearing operating under the conditions of an aligned axis of journal and bush, adiabatic oil film, and at the static equilibrium position of journal. Different values of bearing length to diameter ratio, relative clearance, and lobe relative clearance were assumed. Reynolds' energy and viscosity equations were solved by means of an iterative procedure. Adiabatic oil film, laminar flow in the bearing gap, and aligned orientation of journal in the bearing were considered.

PL

Łożyska ślizgowe 8-powierzchniowe stosowane są w układach łożyskowania wrzecion szlifierek. Konstrukcja tych łożysk i znaczna liczba powierzchni ślizgowych oraz rowków smarowych zapewniają dobre warunki chłodzenia. Łożyska te mogą być wykonywane z segmentami o powierzchni kołowej, zarysie nieciągłym lub ciągłym; z przesuniętymi segmentami, a powierzchnie ślizgowe są oddzielone rowkami smarowymi. Artykuł przedstawia obliczenia charakterystyk statycznych łożysk 8-powierzchniowych z przesuniętymi segmentami pracujących w warunkach równoległych osi czopa i panewki i statycznego położenia równowagi czopa. Założono różne wartości względnej długości łożyska, luzu łożyskowego i względnego luzu segmentu. Równanie Reynoldsa, energii i lepkości rozwiązano metodą różnic skończonych autorskim kodem numerycznym. Przyjęto adiabatyczny i laminarny model przepływu środka smarowego w szczelinie smarowej.

9

Calculations of tilting-pad thrust bearings

Murdzia Edward, Strzelecki Stanisław

Tribologia

|

2021

|

nr 4

27--36

EN

The application of thrust bearings in different engineering designs generates problems of thermal state, which generates the wear of the fixed or tilting pads of bearings. These problems can be avoided by means of proper methods and numerical algorithms of calculations of the bearing static characteristics, including the maximum oil film temperature. The knowledge of thermal state of bearings should assure safe, reliable, and durable bearing operation and is important for the designers of thrust bearings. This paper presents the results of calculations of some static characteristics of a tilting-pad thrust bearing, including its maximum oil film temperature. Numerical solution by means of finite differences was applied for the solution of geometry, Reynolds, energy, and viscosity equations. Adiabatic oil film laminar flow in the bearing gap was considered. The developed code of the computation of bearing performances creates a tool that leads to the solution of thermal problems. Different values of operating speeds were assumed.

PL

Stosowanie ślizgowych łożysk wzdłużnych wiąże się z problemami stanu cieplnego i zużycia stałych lub wahliwych segmentów łożyska. Zastosowanie odpowiednich metod obliczeniowych i algorytmów numerycznych charakterystyk statycznych łożyska włącznie z maksymalną temperaturą filmu smarowego pozwala na uniknięcie problemów eksploatacyjnych. Znajomość stanu cieplnego łożyska powinna zapewnić bezpieczną, niezawodną, trwałą jego eksploatację oraz jest ważna dla konstruktorów łożysk wzdłużnych. W artykule przedstawiono wyniki obliczeń niektórych charakterystyk statycznych łożyska wzdłużnego z segmentami wahliwymi. Podstawowe równania teorii smarowania hydrodynamicznego Reynoldsa, energii i lepkości oraz geometrii rozwiązano metodą iteracyjną. Opracowany algorytm obliczeń numerycznych łożyska z nieizotermicznym filmem smarowym stwarza narzędzie pozwalające na rozwiązywanie problemów cieplnych łożysk wzdłużnych. Założono różne wartości prędkości obrotowych. Przyjęto adiabatyczny, laminarny model filmu smarowego.

10

Effect of micro protrusions on the performance of elliptical journal bearings operating with couple stress lubricant

Abass Basim Ajeel, Mahdi Mushrek A.

Diagnostyka

|

2021

|

Vol. 22, No. 2

97--104

EN

Elliptical bearing is characterized by low induced temperature and high stability at higher speed in comparison with the cylindrical journal bearing. The performance of such bearings can be affected by the type of oil used and its surface properties. The main goal of this work is to study the surface micro protrusion effect on the steady state operation of elliptical journal bearing lubricated with couple stress lubricant. The modified Reynolds’ equation to take into account the effects of couple stress lubricant and micro protrusions of the bearing surfaces is solved using finite difference method. The governing equations were solved using a prepared FORTRAN computer program. Pressure distribution, load carrying capacity and coefficient of friction have been studied for a bearing in laminar flow regime. The mathematical model was validated by comparing pressure results for the elliptical bearing of the present work with that obtained by Hussain et al.(1996). The obtained results demonstrate that the lubricant pressure and the load carried by the bearing decrease for the bearing with higher ellipticity factor while the load carried by the bearing increases for the bearing with higher protrusions or when using a couple stress fluid with higher couple stress variable.

11

Wpływ rodzaju zasilania i klasy oleju na nośność filmu olejowego

Mazurkow Aleksander, Witkowski Waldemar

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2020

|

z. 92 [300]

45--52

PL

W artykule przedstawiono wpływ rodzaju zasilania i klasy oleju na nośność filmu olejowego. Pokazano równania rozkładu ciśnienia i temperatury oleju w szczelinach smarowych oraz równanie wysokości szczeliny smarowej. Są one uzupełniane równaniem modelu matematycznego oleju smarującego łożysko. Stwierdzono istotny wpływ lepkości η = η(T) na nośność filmu olejowego. Wpływ ten rośnie wraz ze wzrostem wartości mimośrodowości względnej ε, niewielki wpływ sposobu zasilania łożyska dla mimośrodowości ε ≤ 0,55.

12

Numerical Analysis of Operating Parameters of Hydrodynamic Thrust Bearings Lubricated with Magnetic Fluid

Szczęch Marcin, Horak Wojciech, Tarasevych Yuliia

Tribologia

|

2020

|

nr 3

43--51

EN

The paper presents the results of numerical simulations (CFD) of hydrodynamic thrust slide bearings lubricated with magnetorheological (MR) fluid. The analyses were carried out to evaluate the influence of the rheological properties of the lubricant, as well as the geometry of the bearing's thrust pad surface. Bearing load conditions were considered on the key functional features of the system, i.e. axial force and torque. The paper presents a comparative analysis of various geometries of thrust bearings and points out possible functional features of hydrodynamic thrust bearings lubricated with fluids with controlled rheological properties.

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych (CFD), hydrodynamicznych wzdłużnych łożysk ślizgowych smarowanych cieczą magnetoreologiczną (MR). Przeprowadzone analizy dotyczyły oceny wpływu właściwości reologicznych cieczy, sposobu ukształtowania powierzchni oporowej łożyska, jak również warunków obciążenia węzła tarcia na kluczowe cechy funkcjonalne układu, tj. siłę osiową oraz moment obrotowy. W pracy przestawiono analizę porównawczą różnych geometrii łożysk wzdłużnych oraz wskazano na możliwe do uzyskania cechy użytkowe wzdłużnych hydrodynamicznych łożysk ślizgowych smarownych cieczami o sterowanych właściwościach reologicznych.

13

Effect of the Misalignment of Journal and Sleeve Axis on the Operation of Turbo Unit Journal Bearings

Strzelecki Stanisław

Tribologia

|

2020

|

nr 5

73--84

EN

In journal bearings the misalignment of the journal and sleeve axis causes a load concentration on their edges, mixed lubrication conditions, an increase in the bearing temperature, rotor instability, and intensive wear of mating parts. The rotating machines are controlled by means of the temperature and vibration transducers, which are placed in the middle plain of the bearing housing. This arrangement of transducers gives no information about the real distance between the journal surface and bearing edges, and, in case of misaligned shaft, it has crucial meaning for the correct operation of turbo unit. This paper presents the theoretical and some experimental results of turbo unit journal bearing operating in misaligned conditions. The results point out the necessity of the precise control of the lubricating gap and the temperature generated on the bearing edges. It was also found that the increase in misalignment also generates an increase in power loss.

PL

W warunkach niewspółosiowości osi czopa i panewki w łożysku występuje koncentracja nacisków na jego krawędziach, tarcie mieszane oraz zwiększone zużycie i niestateczna praca. W maszynie wirnikowej tempe ratura pracy łożysk oraz ich drgania kontrolowane są czujnikami umieszczonymi w płaszczyźnie środkowej obudowy łożyska. Brak jest danych o rzeczywistej odległości między powierzchnią ślizgową łożyska i jego krawędziami. W przypadku niewspółosiowości takie informację są bardzo ważne dla prawidłowej pracy tur bozespołu. Wyniki badań teoretycznych oraz pomiarów przemieszczeń na rzeczywistym obiekcie, jakim jest turbozespół wskazują na konieczność sprawdzania temperatury na krawędziach łożysk. Wzrost niewspółosiowości osi czopa i panewki powoduje m.in. wzrost strat mocy.

14

Determination of Random Friction Forces on the Biological Surfaces of a Human Hip Joint with a Phospholipid Bilayer

Wierzcholski Krzysztof

Tribologia

|

2019

|

nr 2

131--142

EN

The paper presented concerns a new mathematical form of the stochastic theory of hydrodynamic friction forces occurring on real human hip joint surfaces with a phospholipids bilayer. This paper particularly presents a new review of stochastic analytical considerations realized by the authors for friction forces estimation during hydrodynamic lubrication of biological surfaces performed on the basis of the gap height measurements in the human hip joint. After numerous experimental measurements, it directly follows that the random unsymmetrical increments and decrements of the gap height of human joints have an important influence on the load carrying capacities and finally on the friction forces and wear of cooperating cartilage surfaces. The main topic demonstrates the impact of the variations of expectancy values and the standard deviation of the human joint gap height on the friction forces occurring in the human joint. Moreover, an evident connection is observed between the apparent dynamic viscosity and the features of the cartilage surface coated by the phospholipid cells. Hence, after the abovementioned remarks, follows the corollary that the influence of the gap height stochastic variations and random surfaces coated by the PL cells tend indirectly from the apparent viscosity into the friction force variations. The synthetic, complex elaborations of the results obtained indicate the influence of the random roughness and stochastic growth of living biological cartilage surfaces on the friction forces distribution.

PL

Celem badawczym podjętym w pracy jest wpływ zmian losowych wysokości szczeliny stawu na zmiany wartości sił nośnych oraz sił tarcia i współczynników tarcia. Do oddziaływań losowych zaliczamy między innymi: ciągłe zmiany architektury kształtów mikrochropowatości powierzchni chrząstki stawowej z udziałem komórek fosfolipidów, ciągły wzrost żywych komórek chrząstki stawowej, mikrometrowej wielkości odkształcenia hipersprężystej warstwy wierzchniej chrząstki stawowej. Głównym rezultatem pracy jest oszacowanie funkcji oczekiwanej sił tarcia i współczynników tarcia dla biołożysk w postaci ogólnych wzorów analitycznych w zależności od pomierzonych wartości funkcji gęstości prawdopodobieństwa. Według informacji autora przedstawiony w niniejszej pracy model stochastyczny układu równań ruchu i energii dla hydrodynamicznej teorii smarowania jest nowy, ponieważ ujmuje losowe zmiany wszystkich parametrów jednocześnie w odróżnieniu od dotychczasowych modeli probabilistycznych ograniczających się jedynie do zmian losowych wysokości szczeliny biołożyska. W pracy wprowadzono nowe pojęcie funkcji oczekiwanej w odróżnieniu od wartości oczekiwanej. Przedstawiony cel badawczy jest w niniejszej pracy realizowany poprzez badanie rozwiązań analitycznych stochastycznego modelu hydrodynamicznego smarowania stawu w postaci układu równań ruchu oraz przez probabilistyczną analizę parametrów smarowania stawu w zakresie odchyleń standardowych w powiązaniu z wynikami doświadczalnie pomierzonych wysokości szczeliny stawu. W pracy uwzględnia się wpływ wysokości i kształtu mikroszczeliny stawu na wartość lepkości pozornej cieczy synowialnej o własnościach nienewtonowskich w ruchu ustalonym pomiędzy dwoma współpracującymi powierzchniami chrząstek stawowych.

15

Influence of piston ring profiles and oil temperature distribution on cylinder liner lubrication of a marine two-stroke engine

Wolff Andrzej

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 3

257--263

EN

In the paper a comprehensive model of a piston-ring-cylinder (PRC) system has been presented. The local thickness of the oil film can be compared to height of the combined surface roughness of a cylinder liner and piston rings. Equations describing the mixed lubrication problem based on the empirical mathematical model formulated in works of Patir, Cheng and Greenwood, Tripp have been applied. The main parts of the model have been experimentally verified abroad by the author at the marine engine designing centre. In contrast to the previous papers of the author concerning the PRC system of combustion engines, new calculation results for a marine two-stroke engine have been presented. Firstly the right selection of barrel-shaped sliding surface of piston rings has been analysed. Secondly the influence of oil temperature distribution along the cylinder liner on the lubrication of the PRC system has been assessed. The developed model and software can be useful for optimization of the PRC system design.

16

Maximum oil film temperature of a 4-lobe journal bearing with the lobes of small angular length

Strzelecki S.

Tribologia

|

2017

|

nr 5

87--92

EN

Multilobed journal bearings with the lobes of small angular length are often applied in the bearing systems of grinding machine spindles, which is the most important assembly in the grinding machine. The safe operation of such bearings at proper oil film temperature can be assured by the knowledge of thermal state of bearing and its maximum temperature. This paper presents the results of the calculations of some static characteristics of a 4-lobe bearing with the lobes of small angular length and particularly its maximum oil film temperature. The oil film pressure, temperature, and viscosity fields were obtained by an iterative solution of the Reynolds', energy, and viscosity equations. Adiabatic, laminar oil film and the static equilibrium position of journal were assumed.

PL

W ramach opisanych badań wyznaczono rozkłady ciśnienia, temperatury w filmie smarowym 4-powierzchnowego klasycznego łożyska. Wyznaczono maksymalne temperatury filmu smarowego dla założonych parametrów łożysk. Obliczenia przeprowadzono metodą różnic skończonych, rozwiązując równania Reynoldsa, energii i lepkości dla przypadku adiabatycznego filmu. Kod obliczeń numerycznych pozwala na analizę różnych parametrów geometrycznych i eksploatacyjnych łożyska, w tym ciśnienia zasilania środkiem smarowym. Stwierdzono wpływ zasilania ciśnieniowego na wszystkich krawędziach łożyska na charakterystyki statyczne. Zamiany względnego luzu łożyskowego nieznacznie wpływają na przemieszczenie czopa i minimalną grubość filmu smarowego.

17

Influence of piston ring pack configuration on blowby and friction losses in a marine two-stroke engine

Wolff A.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 3

164--170

EN

In the paper a comprehensive model of a piston ring pack motion on an oil film has been presented. The local thickness of the oil film can be compared to height of the combined surface roughness of a cylinder liner and piston rings. Equations describing the mixed lubrication problem based on the empirical mathematical model formulated in works of Patir, Cheng and Greenwood, Tripp have been combined and used in this paper. In addition a model of gas flow through the labyrinth seal of piston rings has been developed. The main parts of the model and software have been experimentally verified abroad by the author at the marine engine designing centre. For the selected two-stroke marine engine, the influence of the number of piston rings used and the type of the top ring lock (straight or overlapped) on blowby to piston underside and on friction losses of the piston-ring-cylinder (PRC) system have been investigated. The developed model and software can be useful for optimization of the PRC system design.

18

CFD analysis of the hydrodynamic lubrication of a misaligned, slide conical bearing

Czaban A.

Tribologia

|

2016

|

nr 4

41--53

EN

The lateral loads carried by hydrodynamic bearings, and also their uneven distribution, introduce an additional axial misalignment between the shaft and sleeve. The machining and mounting errors also result in improper initial alignment of bearing shaft or sleeve. Furthermore, due to vibrations, misalignment of shaft fluctuates during the operation of the bearing. This has an impact on the operating parameters of the bearing, and, in extreme cases, where the maximum allowable value of the misalignment is exceeded, the bearing can be damaged. The aim of this work is to investigate the effect of misalignment on the hydrodynamic pressure distribution in the conical sliding bearing lubrication gap and on the bearing load carrying capacity and friction force values. This paper shows the result of a CFD simulation of hydrodynamic conical bearings lubrication with the assumption that the bearings are misaligned, i.e. where the rotation axis of bearing shaft is not parallel to the axis of the cone of the bearing sleeve. The commercial CFD software ANSYS Fluent was used in this research. It was assumed that the flow of lubricating oil is laminar, without slipping on bearing surfaces, and that the oil has non-Newtonian properties.

PL

Nierównomierny rozkład sił obciążających łożysko ślizgowe, a co za tym idzie – deformacja wału powodują powstawanie nierównoległości pomiędzy osią czopa a osią panewki łożyska. Dodatkowo błędy procesu obróbki lub pomiędzy osią czopa i osią panewki. Położenie osi czopa nie jest stałe podczas pracy łożyska i zmienia się np. w związku z jego drganiami. Celem tej pracy jest zbadanie wpływu nierównoległości osi obrotu czopa w stosunku do osi panewki na rozkład ciśnienia hydrodynamicznego, wartości sił nośnych i na wartość momentu tarcia w stożkowym łożysku ślizgowym. W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki symulacji CFD dla stożkowego łożyska ślizgowego przy założeniu, że przepływ oleju w szczelinie smarnej jest laminarny. Założono, że olej jest płynem o właściwościach nienewtonowskich, a zależność naprężeń od szybkości ścinania jest opisana relacją Ostwalda de Waele. Symulacje przeprowadzono dzięki wykorzystaniu komercyjnego oprogramowania CFD Ansys Fluent.

19

Application of the Teager-Kaiser energy operator to detect instability of a plain bearing

Blaut J., Korbiel T., Batko W.

Diagnostyka

|

2016

|

Vol. 17, No. 4

99--105

EN

The paper presents application of a non-linear method (energy operator) to monitor the operation of a plain bearing. The possibility of using the energy operator to evaluate the energy of a simulated mechanical system was analysed. Then, an experiment was conducted in the laboratory environment which involved observation of oil vortexes. This allowed to show the possibility of using the energy operator as a descriptor of operating state of a hydrodynamic bearing.

PL

W artykule zaprezentowano użycie metody analizy nieliniowej jaką jest operator energetyczny w celu monitorowania pracy łożyska ślizgowego. Przeanalizowano możliwość użycia operatora energetycznego w celu oceny energii symulowanego układu mechanicznego. Potwierdziło to zależność pomiędzy energią w ujęciu newtonowski a wartością operatora energetycznego. Następnie przeprowadzono eksperyment na stanowisku laboratoryjnym polegający na obserwowaniu powstawania drgań olejowych. Pozwoliło to wskazać na możliwość stosowania operatora energetycznego jako deskryptora stanu pracy łożyska hydrodynamicznego.

20

Badania doświadczalne i modelowe stanowiska dydaktycznego do analizy rozkładu ciśnienia w hydrodynamicznym filmie olejowym

Horak W., Salwiński J., Kluczny A., Kowalik G.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2015

|

z. 106

53

PL

Węzły tarcia ślizgowego smarowane hydrodynamiczne stanowią ważne zagadnienie inżynierii łożyskowania. Z punktu widzenia konstruktora, modelowanie łożysk ślizgowych o tarciu płynnym jest jednym z najbardziej złożonych zadań obliczeniowych, przed jakim może znaleźć się inżynier mechanik. Zapoznanie przyszłych konstruktorów z zasadą działania oraz metodologią modelowania tego typu łożysk stanowi istotne wyzwanie w procesie dydaktycznym zakresu PKM. W artykule przedstawiono wyniki badań rozkładu ciśnienia w poprzecznym łożysku ślizgowym smarowanym hydrodynamicznie wykonane na stanowisku dydaktycznym przeznaczonym do wizualizacji rozkładu ciśnienia w tego typu węźle łożyskowym. Wyniki pomiarów zostały zestawione z wynikami obliczeń modelowych.