A novel squeeze-film air bearing with flexure pivot-tilting pads: Numerical analysis and measurement

Numerical and experimental study on dynamic characteristics of tilting-pad journal bearings considering pivot stiffness in a vertical rotor system

“…Brahem et al (2020) used flexible piezoelectric patches as actuators mounted on a shaft external surface and the patches could reduce the vibration due to unbalance forces by generating bending moments to counteract rotor deformation. Feng et al (2017) designed a novel squeeze-film air bearing with flexure pivot-tilting pads and numerically analyzed the vibration control effect of the flexure pivot under high-speed operation. Zhang et al (2020) designed an external adjustment mechanism for an elliptical bearing to adjust the gap, and carried out technical verification on a test bench.…”

Desenvolvimento do modelo numérico de uma bancada de rotor flexível suportada por um mancal sem contato baseado em filme de ar espremido

“…Os experimentos revelaram que o mancal apresentou uma máxima capacidade de carga de 15 N na direção radial e de 6 N na direção axial, quando os transdutores foram operados em uma frequência de 16,11 kHz e uma tensão de 150 V p-p . Feng et al (2017) propuseram um novo mancal de filme espremido lubrificado a ar baseado na levitação acústica de campo próximo. Ao contrário dos mancais anteriores de filme espremido, o mancal proposto por Feng et al (2017) utilizava sapatas pivotadas flexíveis como superfícies vibratórias, proporcionando uma maior amplitude de vibração e uma melhor estabilidade para sistemas rotativos.…”

“…Feng et al (2017) propuseram um novo mancal de filme espremido lubrificado a ar baseado na levitação acústica de campo próximo. Ao contrário dos mancais anteriores de filme espremido, o mancal proposto por Feng et al (2017) utilizava sapatas pivotadas flexíveis como superfícies vibratórias, proporcionando uma maior amplitude de vibração e uma melhor estabilidade para sistemas rotativos. Além disso, o mancal se adaptava bem às ações de esmagamento devido à existência de uma haste flexível e uma viga reta conectando as sapatas ao alojamento do mancal.…”

“…Os autores também apresentaram um modelo teórico para investigar o mecanismo de geração de pressão de filme espremido e o movimento das sapatas. Os resultados numéricos e experimentais mostraram que o mancal proposto por Feng et al (2017) era um mancal sem contato viável para máquinas rotativas de alta velocidade e alta precisão.…”

“…Os resultados experimentais mostraram que o torque de atrito do mancal foi cerca de 120 µN•m quando a velocidade de rotação do rotor alcançou 20 000 rpm e que o mancal poderia operar de forma estável durante a aceleração e desaceleração se a máxima velocidade de rotação do rotor estivesse abaixo da velocidade limite do mancal. Shi et al (2018) investigaram o efeito das características do material sobre a capacidade de carga do mancal proposto por Feng et al (2017), comparando o desempenho de levitação de três mancais que apresentavam a mesma estrutura e dimensão, mas eram feitos de materiais diferentes (alumínio, bronze comercial e aço mola). Devido à sua baixa rigidez estrutural e grande amplitude de vibração, o mancal feito de alumínio obteve um melhor desempenho de levitação do que os mancais feitos com os outros materiais.…”