5220 التحليل النظري لتأثير خشونة السطح على الأداء الهيدروديناميكي للمحامل نوع: Theoretical Analysis of Surface Roughness Effect on Hydrodynamic Performance for Bearings Type 5220

علي  خالد محمد علي

doi:10.24237/djes.2017.10402

Authors

علي خالد محمد علي جامعة تكريت , كلية الهندسة ,قسم الهندسة الميكانيكية

Keywords:

خشونة السطح, المحامل المتدحرجة الأسطوانية, السطوح المقتربة, المساند, سمك شريحة الزيت, معادلة رينولد, الخشونة المرئية والدقيقة, التزييت الهيدروديناميكي, ك ا رسي التحميل

Abstract

تم في هذا البحث د ا رسة التأثير الطوبوغ ا رفي لخشونة سطحي المحامل والمتدحرجات الأسطوانية في المسند ذو الرقم التسلسلي 5220 على أداء التزييت الهيدروديناميكي في منطقة الاقت ا رب من الناحية الت ا ريبولوجية، وذلك من خلال أيجاد تأثير خشونة السطحين على قيمة سمك شريحة الزيت المحيطه بالمسند وبالتالي تأثيره على الضغط المتولد من العمود الدوار. حيث تم أستخدام معادلة رينولد وحلها عددياً بأستخدام طريقة الفروقات المحددة على شبكة مكونة من خمسة عقد في كل نقطة من نقاط المسند من خلال مساحة الشريحة الثنائية البعد بالأتجاه المحيطي والمحوري ، وبأستخدام برنامج Matlab. R2013b أظهرت النتائج عند مواصفات محددة للمسند ومعدل خشونة سطحية عالية التشغيل للمسند والمتدحرجات تصل الى ) (18.2 μm فإننا نلاحظ إنخفاض سمك شريحة الزيت بمقدار 49% مما يؤدي الى إرتفاع أقصى قيمة للضغط الكلي المحصور بينهما من (65.74 M. Pas.) ) عند إهمال الخشونة السطحية ( الى 748.6 M. Pas.) ( مما يحسن قدرة المسند على رفع أحمال العمود الدوار لتصل الى 18.78 K.N.) (عند الأخذ بخشونة سطحي المسند والمتدحرج.

In this research, we studied the effect of surface roughness for bearings of inner ring and cylindrical rotor type 5220, on the hydrodynamic lubrication in performance convergence area by analyzing the effect of surface roughness on the oil film thickness around the bearing, then influence on generated pressure by rotating shaft. Matlab. R2013b program with finite differences method of five nodes grid used to solve Reynolds equation numerically. the results appear that when the roughness of bearing surfaces is 18.2 µm (high finishing surfaces bearings), this will be decreasing 49% from the oil film thickness between surfaces, which cause increasing total pressure from (65.74 M. Pas.) (in rough surfaces) to (748.3 M. Pas.) which enhancing the ability of bearing to rising load of rotor shaft in the limited speed reach to (18.78 K.N.).

Downloads

Download data is not yet available.

References

- Robert P. Tata, P.E. "Principles and Use of Ball and Roller Bearings"; Course No.: M06-024; Credit: 6 PDH; CED Engineering.com- Continuing Education and Development, Inc. Copyright - 2011; 2.

- Tzeng ST, Saibel E. Surface roughness effect on slider bearing lubrication. SLE Trans 1967; 10:334–8.

- Christensen H. Stochastic, models for hydrodynamics lubrication of rough surfaces. Int J Mech Eng 1970;184(55):1013–22.

- Tower, B," Report on Friction experiments" Proc. Inst. Mech. Eng., 1884.)

- Reynolds. O.O" On the theory of lubrication and its application to Mr. Beauchamp Tower Experiments. Phil. Trans. R. Soc. London 177:157-234 1886.

- Halling, J., "Principles of Tribology ",Macmillan press LTD., 1979.

- Advanced Vehicle Technology , by: Heinz Heisler, MSc. , BSc., F.I.M.I., M.S.O.E., M.I.R.T.E., M.C.I.T., M.I.L.T. , Formerly Principal Lecturer and Head of transport studies. , College of North west London, Willesden Center , London, UK, Second edition2002,CH-6, page 193 .

- Michael. M. Khonsari & E. Richard Booser “Applied Tribology: Bearing Design and Lubrication “, U.S.A., 2001.

- Kugel Fischer Georg Schäfer "Rolling Bearing Lubrication" Publ. No. WL 81 115/4 EA ,2002.

- Fredrik Sahlin , Hydrodynamic Lubrication of Rough Surfaces, Licentiate Thesis, Lulea University of Technology , Department of Applied Physics and Mechanical Engineering , Division of Machine Elements ,LATEX- SE, ISSN : 1402−1757|ISRN:LTU-LIC--05/83, 2005,CH-2, 5.

- PT components, INC , Link-belt marketing services , 7545 Rockville road , Box 802 , Indiana polis , In46205 .

- Daejong Kim , Sanghoon Lee & Michael D. Bryant& Frederick F. Ling , Department of Mechanical Engineering, University of Texas at Austin, Austin, TX 78712 , Hydrodynamic Performance of Gas Microbearings , Vol. 126, OCTOBER 2004 Transactions of the ASME.

- Basim Ajeel Abass & Mustafa Mohammed K. ,The Effect of Surface Roughness on Thermohydrodynamic, Performance in Misaligned Journal Bearings, Department of Mechanical Engineering/ College of Engineering/ University of Babylon, Al-Khwarizmi Engineering Journal, Vol. 6, No. 3, PP 61-76 (2010).

- Assist. Prof. Dr. Ibrahem Ali Muhsin / University of tikrit / College of engineering and Assist. Inst.Ali A. Al-Ameer /University of Kufa/ College of engineering, Studying the effect of the surface roughness on the maximum eccentricity ratio and the load carrying capacity in the journal bearing, the second scientific conference of pure and applied science, special volume, No. 1, pp.83-101, August 2010.

- M.O.A. Mokhtar & A. A. Abdel Ghany "Elastohydrodynamic behavior of rolling Elliptical contact: part I: pressure and temperature distributions" Journal of Tribology (1985).