Integrated Numerical Analysis on the Performance of a Hybrid Gas-Lubricated Bearing Utilizing Near-Field Acoustic Levitation

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

“…Portanto, o estudo demonstrou que as características do material, que estavam relacionadas com a forma modal e a frequência de ressonância dos mancais de filme espremido, foram os principais fatores que afetaram o seu desempenho e que o alumínio foi o material mais adequado entre os testados para os mancais de filme espremido. Feng et al (2018) estudaram a influência dos mecanismos aerodinâmico e de filme espremido nas características estática e dinâmica de um mancal híbrido lubrificado a gás baseado na levitação acústica de campo próximo. Neste estudo, os campos de pressão sem e com o efeito de filme espremido foram comparados para analisar o acoplamento dos efeitos aerodinâmico e de filme espremido.…”

“…Neste contexto, o objetivo principal desta dissertação é desenvolver um modelo numérico baseado no Método dos Elementos Finitos para simular o comportamento dinâmico de um rotor flexível suportado por dois mancais, sendo um deles o mancal a ar de filme espremido apresentado por Feng et al (2018). Para isso, os objetivos secundários do presente trabalho são:…”

“…Embora a levitação acústica de campo próximo seja uma técnica desenvolvida recentemente, ela tem sido amplamente investigada nas últimas décadas para o desenvolvimento de um novo tipo de mancal sem contato, conhecido como mancal de filme espremido. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo principal desenvolver um modelo numérico baseado no Método dos Elementos Finitos para simular o comportamento dinâmico de um rotor flexível suportado por dois mancais, sendo um deles o mancal a ar de filme espremido proposto por Feng et al (2018). Para o caso em que o mancal a ar de filme espremido é representado por um modelo não linear, o comportamento dinâmico do rotor é determinado a partir da resolução simultânea das equações do movimento e de Reynolds.…”

“…Já para o caso em que o mancal a ar de filme espremido é representado por um modelo linear, as forças de reação do mancal são determinadas a partir dos coeficientes de rigidez e amortecimento associados. Os resultados numéricos apresentados neste trabalho demonstram que o mancal sem contato proposto por Feng et al (2018) é adequado para ser utilizado em máquinas rotativas que suportam baixas cargas e operam fora das velocidades críticas.…”

“…Nos últimos anos, a crescente demanda por alta precisão e alta velocidade de rotação em áreas de aplicação como discos rígidos de computadores e máquinas-ferramentas para micro e nanousinagem, deu origem ao rápido desenvolvimento dos mancais sem contato (FENG et al, 2018). Estes mancais podem alcançar maior precisão do que os mancais convencionais de rolamento devido à ausência de contato entre as superfícies em interação (ATHERTON; MARES; STOLARSKI, 2014).…”