Un Estudio Comparativo del Análisis Teórico y Experimental sobre Rotores Balanceados y Desbalanceados Soportados por Cojinetes de Bujes Lubricados con Aceite y Agua
Autores: Ahmed, Omar; El-Sayed, Tamer A.; Sayed, Hussein
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un Estudio Comparativo del Análisis Teórico y Experimental sobre Rotores Balanceados y Desbalanceados Soportados por Cojinetes de Bujes Lubricados con Aceite y Agua
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Cojinetes de película fluida
Análisis dinámico
Regiones de estabilidad
Cojinetes lubricados con agua
Cojinetes de muñón
Velocidades de rotación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El estudio de sistemas de rotor-buje que involucran rodamientos de película de fluido es esencial para diseñar y evaluar las respuestas dinámicas y el rendimiento de la maquinaria rotativa. Están involucrados en muchas aplicaciones como bombas, turbinas y motores. Los rodamientos lubricados con agua se utilizan a menudo en muchas aplicaciones donde el uso de lubricantes a base de aceite no es deseable, como en áreas ambientalmente sensibles como la desalinización de agua. En este estudio, se realiza un análisis dinámico para identificar las regiones de estabilidad que impiden la aplicación de rodamientos de muñón lubricados con agua. Esto se logra resolviendo las ecuaciones de movimiento del sistema y luego utilizando un método de perturbación infinitesimal para evaluar los coeficientes de rodamiento de segundo orden de un rodamiento de muñón. En este documento, se utilizó un eje de acero soportado por dos rodamientos de muñón simétricos para investigar el análisis de estabilidad del sistema. Se diseñó y fabricó un banco de pruebas para examinar el comportamiento dinámico del rotor y verificar los resultados teóricos del modelo de elementos finitos, utilizando los coeficientes de rodamiento basados en el análisis de segundo orden. Además, este estudio compara los dos fluidos, tanto teóricamente como experimentalmente, investigando su impacto en el sistema rotor-buje a diferentes velocidades de rotación. Los hallazgos teóricos indican que la velocidad umbral para los rodamientos de muñón es significativamente más alta al usar agua como fluido lubricante en comparación con el uso de aceite como fluido lubricante. Además, debido a la baja viscosidad del agua, los rodamientos lubricados con agua son susceptibles a un desgaste y ruido significativos en condiciones de operación. Nuestros experimentos muestran que un lubricante a base de aceite proporciona menos respuesta que un lubricante a base de agua para rotores desbalanceados dentro del rango de velocidades probadas.
Descripción
El estudio de sistemas de rotor-buje que involucran rodamientos de película de fluido es esencial para diseñar y evaluar las respuestas dinámicas y el rendimiento de la maquinaria rotativa. Están involucrados en muchas aplicaciones como bombas, turbinas y motores. Los rodamientos lubricados con agua se utilizan a menudo en muchas aplicaciones donde el uso de lubricantes a base de aceite no es deseable, como en áreas ambientalmente sensibles como la desalinización de agua. En este estudio, se realiza un análisis dinámico para identificar las regiones de estabilidad que impiden la aplicación de rodamientos de muñón lubricados con agua. Esto se logra resolviendo las ecuaciones de movimiento del sistema y luego utilizando un método de perturbación infinitesimal para evaluar los coeficientes de rodamiento de segundo orden de un rodamiento de muñón. En este documento, se utilizó un eje de acero soportado por dos rodamientos de muñón simétricos para investigar el análisis de estabilidad del sistema. Se diseñó y fabricó un banco de pruebas para examinar el comportamiento dinámico del rotor y verificar los resultados teóricos del modelo de elementos finitos, utilizando los coeficientes de rodamiento basados en el análisis de segundo orden. Además, este estudio compara los dos fluidos, tanto teóricamente como experimentalmente, investigando su impacto en el sistema rotor-buje a diferentes velocidades de rotación. Los hallazgos teóricos indican que la velocidad umbral para los rodamientos de muñón es significativamente más alta al usar agua como fluido lubricante en comparación con el uso de aceite como fluido lubricante. Además, debido a la baja viscosidad del agua, los rodamientos lubricados con agua son susceptibles a un desgaste y ruido significativos en condiciones de operación. Nuestros experimentos muestran que un lubricante a base de aceite proporciona menos respuesta que un lubricante a base de agua para rotores desbalanceados dentro del rango de velocidades probadas.