Page Header

พฤติกรรมทางทฤษฎีของการหล่อลื่นแบบไฮโดรไดนามิกของรองลื่นเพลากลมอากาศผสมฮีเลีย
Theoretical Characteristics of Hydrodynamic Journal Bearings lubricated with Air Helium Mixture

Apichart Chutpongcharoen, Khanittha Wongseedakaew, Jesda Panichakorn

Abstract


บทความนี้นำเสนอพฤติกรรมพฤติกรรมทางทฤษฎีของการหล่อลื่นแบบไฮโดรไดนามิกของรองลื่นเพลากลมอากาศผสมฮีเลียม ในสภาวะคงตัวสารหล่อลื่นที่เป็นอากาศและอากาศผสม เมื่อไม่พิจารณาผลการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของฟิล์มสารหล่อลื่นที่อยู่ภายในรองลื่นเพลากลม โดยใช้ Finite Difference Method และ Newton Raphson Method แก้ปัญหาสมการโมดิฟายด์เรย์โนลด์ จากผลการจำลองพบว่าเมื่อเพิ่มอัตราส่วนผสมอากาศกับฮีเลียมและความเร็วรอบในการหมุนเพลา ส่งผลให้ค่าความดันฟิล์มสูงสุดกับค่าการเยื้องศูนย์สูงสุดมีค่าลดลง แต่ความหนาฟิล์มต่ำสุดและตำแหน่งมุมที่เกิดความหนาฟิล์มต่ำสุดมีค่าเพิ่มขึ้น ตรงข้ามกับเมื่อลดอัตราส่วนผสมอากาศกับฮีเลียมและความเร็วรอบในการหมุนเพลาลง ส่งผลให้ค่าความดันฟิล์มสูงสุดและการเยื้องศูนย์สูงสุดที่มีค่าเพิ่มขึ้น แต่ความหนาฟิล์มต่ำสุดและตำแหน่งมุมที่เกิดความหนาฟิล์มต่ำสุดมีค่าลดลง ส่วนการเปลี่ยนแปลงภาระที่เพลาได้รับเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความดันฟิล์มสูงสุดเพิ่มขึ้น แต่ความหนาฟิล์มต่ำสุดลดลง ให้ผลเหมือนกันกับสารหล่อลื่นที่เป็นอากาศและอากาศผสมฮีเลียม

This paper presents the theoretical hydrodynamic lubricating characteristics of air-helium gas mixture in journal bearings under a steady-state condition. The method is using Finite Difference Method and Newton Raphson Method to solve the Modified Reynolds equation without considering the temperature change effect of the lubricant film on the surface of the round shaft. From the simulation results, it was found that when the air-helium gas mixture ratio and the shaft rotation speed increased, the maximum film pressure and the maximum eccentricity decreased as a consequence while the minimum film thickness and the angle position at the minimum film thickness increased. On the contrary, when reducing the air-helium gas mixture ratio and the rotational speed of the shaft, the maximum film pressure and maximum eccentricity increased while the minimum film thickness and the angle position at the minimum film thickness decreased. When increasing the load on the shaft, the maximum film pressure increased while the minimum film thickness decreased giving the same results as when using air and air-helium gas mixtures as lubricants.


Keywords



Full Text: PDF

DOI: 10.14416/j.kmutnb.2022.07.007

ISSN: 2465-4698