Electronic Letters on Science & Engineering 1(2) (2005) Available online at www.e-lse.org



Benzer belgeler
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TRİBOLOJİ LABORATUARI DENEY FÖYÜ

BÖLÜM 5 İDEAL AKIŞKANLARDA MOMENTUMUN KORUNUMU

Nokta (Skaler) Çarpım

SAE 10, 20, 30 ve 40 d = 200 mm l = 100 mm W = 32 kn N = 900 d/dk c = mm T = 70 C = 2. SAE 10 için

MATLAB GUI TABANLI ELEKTROMIKNATIS DEVRE TASARIMI VE ANALİZİ

Örnek 1. Çözüm: Örnek 2. Çözüm: = = = 540

TMMOB ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASI ELEKTRİK TESİSLERİNDE TOPRAKLAMA ÖLÇÜMLERİ VE ÖLÇÜM SONUÇLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

VİDALAR VE CIVATALAR. (DĐKKAT!! Buradaki p: Adım ve n: Ağız Sayısıdır) l = n p

Ankara Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Ankara Aysuhan OZANSOY

3. EŞPOTANSİYEL VE ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ AMAÇ. Bir çift elektrot tarafından oluşturulan elektrik alan ve eş potansiyel çizgilerini görmek.

FİZ101 FİZİK-I. Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü B Grubu 3. Bölüm (Doğrusal Hareket) Özet

ASTRONOTİK DERS NOTLARI 2014

Bölüm 6: Dairesel Hareket

BÖLÜM 2 KORUNUM DENKLEMLERİ

EMEKLILIK SİSTEMLERİ SINAV SORULARI WEB-ARALIK Bireysel emeklilik sistemine ilişkin olarak aşağıdakilerden hangisi(leri) yanlıştır?

BASAMAK TİPİ DEVRE YAPISI İLE ALÇAK GEÇİREN FİLTRE TASARIMI

TG 8 ÖABT İLKÖĞRETİM MATEMATİK

ARAÇ YOL YÜKLERİNİN DIŞ DİKİZ AYNAYA ETKİLERİ VE DIŞ DİKİZ AYNA TİTREŞİM PARAMETRELERİNİN İNCELENMESİ

KUYRUK SİSTEMİ VE BİLEŞENLERİ SİSTEM SİMULASYONU KUYRUK SİSTEMİ VE BİLEŞENLERİ ÖRNEKLER BİR KUYRUK SİSTEMİNİN ÖRNEKLER

SİSTEM MODELLEME VE OTOMATİK KONTROL FİNAL/BÜTÜNLEME SORU ÖRNEKLERİ


Yasemin Öner 1, Selin Özçıra 1, Nur Bekiroğlu 1. Yıldız Teknik Üniversitesi

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

Elektromanyetik Teori Bahar Dönemi MANYETİK ALAN (2)

Basit Makineler. Test 1 in Çözümleri

SIFIR HÜCUM AÇILI BİR KONİ ÜZERİNDEKİ ŞOK AÇISINDAN HAREKETLE SÜPERSONİK AKIM HIZININ TESPİTİ. Doç. Dr. M. Adil YÜKSELEN

Mekanik olayları ölçmekte ya da değerlendirmekte kullanılan matematiksel büyüklükler:

YENİ NESİL ASANSÖRLERİN ENERJİ VERİMLİLİĞİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

MEKANİK TİTREŞİMLER. (Dynamics of Machinery, Farazdak Haideri, 2007)

BASIT MAKINALAR. Basit makinalarda yük P, dengeleyici kuvvet F ile gösterilir. Bu durumda ; Kuvvet Kazancı = olur

SİSTEM SİMULASYONU KUYRUK SİSTEMİ VE BİLEŞENLERİ KUYRUK SİSTEMİ VE BİLEŞENLERİ

Gauss Kanunu. Gauss kanunu:tanım. Kapalı bir yüzey boyunca toplam elektrik akısı, net elektrik yükünün e 0 a bölümüne eşittir.

LYS TÜREV KONU ÖZETLİ ÇÖZÜMLÜ SORU BANKASI

BÖLÜM 2 GAUSS KANUNU

r r r r

SENKRON RELÜKTANS MAKİNASININ ANALİZİ

ÜNİFORM OLMAYAN İÇ ISI ÜRETİMİ ETKİSİNDE UÇLARI SABİT BİR SİLİNDİRDE ELASTİK-PLASTİK GERİLME ANALİZİ

ZnX (X=S, Se, Te) FOTONİK KRİSTALLERİNİN ÖZFREKANS KONTURLARI * Eigenfrequency Contours of ZnX (X=S, Se, Te) Photonic Crystals

Dairesel Hareket. Düzgün Dairesel Hareket

3. BÖLÜM. HİDROLİK-PNÖMATİK Prof.Dr.İrfan AY

Basit Makineler Çözümlü Sorular

Otomatik Depolama Sistemlerinde Kullanılan Mekik Kaldırma Mekanizmasının Analizi

FİZ102 FİZİK-II. Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü B-Grubu Bahar Yarıyılı Bölüm-III Ankara. A.

VEKTÖRLER DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU

Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Yumuşak Polietilen Bir Silindirik Borunun Gerilme Analizi

ÇEMBERİN ANALİTİK İNCELENMESİ

YX = b X +b X +b X X. YX = b X +b X X +b X. katsayıları elde edilir. İlk olarak denklem1 ve denklem2 yi ele alalım ve b

TORK. τ = sin cos60.4 = = 12 N.m Çubuk ( ) yönde dönme hareketi yapar. τ K. τ = F 1. τ 1. τ 2. τ 3. τ

Eğrisel harekette çok sık kullanılan tanımlardan biri de yörünge değişkenlerini içerir. Bunlar, hareketin her bir anı için ele alınan biri yörüngeye

Electronic Letters on Science & Engineering 5(2) (2009) Available online at

LYS LYS MATEMATİK Soruları

BÖLÜM 2 VİSKOZ OLMAYAN SIKIŞTIRILAMAZ AKIMIN ESASLARI

BTZ Kara Deliği ve Grafen

açılara bölünmüş kutupsal ızgara sisteminde gösteriniz. KOORDİNATLAR Düzlemde seçilen bir O başlangıç noktası ve bir yarı doğrudan oluşan sistemdir.

A A A A A A A A A A A

POZiSYON KONTROLÜNE YÖNELİK DC MOTOR UYGULAMASI

Bağlaşımlı-Kanallar ve Stokastik Yöntemlerle Çekirdek Kaynaşma Reaksiyonları. Bülent Yılmaz. Ankara Üniversitesi

4. f ( x ) = x m x + m. Cevap C. m açılımındaki bir terim, x. 5. cx 3 + Cevap D. 6. x 2 + ( a + 4 ) x + 3a + 3 ifadesinin tam kare olması için

Katı Cismin Uç Boyutlu Hareketi

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

SİLİNDİRİK MAKARALI RULMANLAR - E SERİLERİ

İKİ BOYUTLU DİREKT DİNAMİK PROBLEMİN ANALİTİK ÇÖZÜM YAKLAŞIMLARI

Bölüm 5 Manyetizma. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

FONKSİYONEL DERECELENDİRİLMİŞ SİLİNDİRLERDE TERMAL ELASTİK GERİLME ANALİZİ

Evrensel kuvvet - hareket eşitlikleri ve güneş sistemi uygulaması

Ekon 321 Ders Notları 2 Refah Ekonomisi

F 1 = 4. Yanıt B dir. Nihat Bilgin Yayıncılık = 1 2 P 3, = P, P F 4 F 4 2F 5 3, = P, kuvveti en küçüktür. a = 3

Bölüm 30. Biot-Savart Yasası Giriş. Biot-Savart Yasası Gözlemler. Biot-Savart Yasası Kurulum. Serbest Uzayın Geçirgenliği. Biot-Savart Yasası Denklem

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

İnşaat Mühendisliği Bölümü UYGULAMA 2- MODEL BENZEŞİMİ

KAYMALI YATAKLAR II: Radyal Kaymalı Yataklar

PROBLEM SET I KASIM = 50 p ML + M + L = [50 p ML + M + L] Q = Q

DENEY 4 ÇARPIŞMALAR VE LİNEER MOMENTUMUN KORUNUMU

Ağırlık Kuv. / Atalet Kuv. Viskoz Kuv. / Atalet Kuv. Basınç Kuv. / Atalet Kuv. Basınç ve basınç farkının önemli olduğu problemler

YOĞUNLUK FONKSİYONEL TEORİSİ METODUYLA İDEAL OKTAHEDRAL Co(II) BİLEŞİKLERİNDE KOVALENSİ FAKTÖR ANALİZİ

Boru İçerisindeki Bir Akış Problemine Ait Analitik ve Nümerik Çözümler

VIII ) E-M DALGA OLUŞUMU

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Bölüm 6: Newton un Hareket Yasalarının Uygulamaları:

İ. T. Ü İ N Ş A A T F A K Ü L T E S İ - H İ D R O L İ K D E R S İ Model Benzeşimi

TG 9 ÖABT İLKÖĞRETİM MATEMATİK

Basit Makineler. Test 1 in Çözümleri. 3. Verilen düzenekte yük 3 ipe bindiği için kuvvetten kazanç 3 tür. Bu nedenle yoldan kayıp da 3 olacaktır.

KAYMALI YATAKLAR-II RADYAL YATAKLAR

BÖLÜM 6. MANEVRA 6.1. GĐRĐŞ

KÖPRÜLERİN YAPISAL ÖZELLİKLERİNİN DİNAMİK ÖLÇÜMLER VE MODAL ANALİZ İLE BELİRLENMESİ

3 FAZLI SİSTEMLER. şartlarda daha fazla güç nakli mümkündür fazlı sistemler 1 3-FAZLI DENGELİ SİSTEMLER V OR V OS O V OT

Bölüm 5 Olasılık ve Olasılık Dağılışları. Doç.Dr. Suat ŞAHİNLER

OPTİMUM RADAR PARAMETRELERİNİN SÜREKLİ GENETİK ALGORİTMA YARDIMIYLA KARIŞTIRMA ORTAMINDA RADAR MENZİLİNİN MAKSİMİZE EDİLMESİ İÇİN BELİRLENMESİ

Parçacıkların Kinetiği Impuls-Momentum Yöntemi: Çarpışma

FİZK Ders 6. Gauss Kanunu. Dr. Ali ÖVGÜN. DAÜ Fizik Bölümü.

Dönerek Öteleme Hareketi ve Açısal Momentum

ELEKTRONİĞİN FİZİKSEL ESASLARI

MALİ UZLAŞTIRMA HESAPLAMALARI


ÜNİTE: KUVVET VE HAREKETİN BULUŞMASI - ENERJİ KONU: Evrende Her Şey Hareketlidir

Bölüm 11: Doğrusal Olmayan Optik Alıştırmalar

Çembersel Hareket. Test 1 in Çözümleri

DEĞİŞKEN KALINLIKLI DÖNEL SİMETRİK DAİRESEL PLAKLARIN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZİ

BURSA HAFİF RAYLI TAŞIMA SİSTEMİ İÇİN AKIM KAYNAKLI AKTİF GÜÇ FİLTRESİ UYGULAMASI

Transkript:

Electonic Lettes on Science & Engineeing () (5) Available online at www.e-lse.og Vibation On Gas Beaings Davut Edem Şahin a, Nizami Aktük b a Eciyes Univesity, Faculty of Engineeing, Depatment of Mechanical Engineeing, 3839 Kaysei, TURKEY b Gazi Univesity, Faculty of Engineeing, Depatment of Mechanical Engineeing, 657 Ankaa, TURKEY Abstact: In pesent we know that beaings affect the dynamic esponse of otos. Beaings have nonlinea damping and sping popeties so they detemine vibation chaacteistics. In addition, the foces caused by fluid film may cause bending vibations on oto. Moeove this inceases instability. Unbalance effect may cause spoiling the machine with in the few minutes. In this study, the dynamic behaviou of shaft s geometic cente was examined. Keywods: Gas Beaings, Vibation, Unbalance, Whil. Havalı Yataklada Titeşim Özet: Günümüzde, otolaın dinamik cevabı üzeinde yataklaın oldukça önemli bi etkiye sahip olduklaı bilinmektedi. Yatakla, doğusal olmayan sönümleme ve yay özellikleine sahip olduklaı için sistemin titeşim kaakteistikleini belileyici konumdadıla. Ayıca sıvı film taafından üetilen kuvvetle, otoda enine titeşimlee de sebep olabilile. Bu da mevcut hehangi bi dengesizliğin atmasına neden olu. Dengesizlik, o kada zaalı olabili ki; bikaç dakikada yatak dağılabili ve bütün makine bozulu. Bu çalışmada mil geometik mekezinin davanışı incelenmişti. Anahta Kelimele: Havalı Yatak, Titeşim, Dengesizlik, Dolanım Hızı. Refeence to this pape should be made as follows (bu makaleye aşağıdaki şekilde atıfta bulunulmalı): D.E.Şahin, N,Aktük, Vibation On Gas Beaings, Elec Lett Sci Eng, vol. (), (5), 8-44 * Coesponding autho; Tel: +9 354 38 43, E-mail: davutedemsahin@gmail.com ISSN 35-864 5 www.e-lse.og All ights eseved. 8

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44. Giiş Havalı yataklaın bazı özelliklei, sıvı yağlamalı yatakladan üstündü. Bu özellikleden bii; çok yüksek veya çok düşük sıcaklıklada çalışabilmeleidi. Hava geniş bi sıcaklık aalığında özellikleini değiştimeden çalışabili ve diğe yağlayıcıla gibi, ilgili işlem sınılaı aalığında yanma, ısınma, donma ve buhalaşama gibi hal değişiklikleine tabi değilledi. Havalı yatakla yaklaşık - 8 C 'dan 5 C 'a kada olan geniş bi sıcaklık aalığında ahatlıkla kullanılabilile. Şıcaklık ataken havanın, vizkositesinde küçük bi atış gözleni. Bu özellikle yüksek sıcaklıklada istenen bi duumdu. Havalı yataklada ayıca sütünme çok azdı ve aşınma yoktu. Bu özellik jioskop ve benzei aaçla için oldukça önemlidi. Bu avantajla çok yüksek hızlı işlemle mümkün olabili. Düşük sütünme, yatak içinde düşük ısı üetimi demekti. Bu nedenle diğe alışılagelmiş yatakladaki gibi yüksek hızlı işlemlede yatağı soğutmak geekmez. Hafif yükle ve yüksek hızlada kullanılması önemli bi avantajdı. Sessiz çalışıla ve atmosfede çalıştıklaından yağlayıcı kaynağı olan hava asla tükenmez. Havalı yataklada en önemli poblem, kitik dolanım hızıdı (Şekil ve Şekil ). Bu hız, yatağın çıkabileceği maksimum hızı belile. Dolayısıyla bu hızın nelein fonksiyonu olduğu ve dolanım hızının nasıl yukaı çekilebileceği önemli bi aaştıma konusudu. Şekil. Yaı hız dolanımının gelişimi. En içteki iz, senkonize hızı göstei. (Gas Lubicated Beaings). 9

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 3-4 - 4 - - -3 Şekil. Senkonize hız dolanımından (SHD) yapısal hız dolanımına ( YHD) geçiş [3].. Dış Basınçlı Havalı Yataklaın Çalışma ensibi Dış basınçlı havalı yatakla bi muylu ve bu muyluya uygun bi yatak ikilisinin hava akışına izin veecek şekilde tasaımından ibaetti. Yatak, etafını saan bi veya iki sıa hava besleme deliğinden oluşan silindiik kapsülden oluşmuştu. Havalı yataklada he sıada -3 oifis bulunabili. (Şekil 3). Yatağın etafındaki hazneden gelen basınçlı hava besleme yatak boşluğuna aka ve atmosfee kaça. Haznedeki havanın basıncı s di. Hava besleme delikleine ve yatak boşluğuna akaken basınç i ye düşe. Sonunda a atmosfe basıncında dışaı kaça. Roto yüksüzken muylu yatak içeisinde konsantik olaak bulunu. i s a b a W/ K e C e w Şekil 3. Havalı yatağın çalışma pensibi ve modeli [3]. 3

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 Roto üzeindeki basınç kuvvetlei, yatak boyunca basınç değişimi olmaksızın, yatağın alt ve üst taaflaındaki basınç değeleinin eşit olmasıyla ( i = i ) ile dengeleni. Roto sebest bıakıldığında otoun ağılığından dolayı yatak boşluğu üst kısımda atacak, alt kısımda azalacak şekilde aynı yönde değişi. Dolayısıyla havanın atmosfee akışı sıasında akışa kaşı dienç üstte azalı altta ata. Bunun sonucunda üst besleme kanallaında daha fazla, alttakilede ise daha az hava aka. Üstteki i basıncı azalıken, alttaki i basıncı ata. Bu duumda uygulanan yükü dengelemek için oto boyunca basınç faklılığı vadı. Sabit basınç kaynaklı bi aeostatik yatağın yay özelliğine sahip olması için, hava yatak filmine gidiği noktada,ofise (basınç sınılayıcıya) ihtiyaç vadı. Yay özelliği bu yatağın statik kaalılığı için bi paametedi. En yaygın geometiye sahip bu oifisle en yüksek elastisiteye sahiptile. Oifisle genellikle yatak yüzeyinde önceden delinmiş kouma yataklaının içine yeleştiili. oifislede minimum akış sahasının oifis boğazında, d 4, olduğu kabul edili. Buada d yatak çapıdı ve yükleme katsayısı olaak tanımlanan, kütle akış oanını tahmin için kullanılı. Nomal veya daiesel oifis (cepsiz) yatak cidaında düzgün bi besleme sağlayacak niteliktedile. Oifis, yatak cidaı boyunca uygun boyutlada bi delikti ve kaynak manifoldundan yatak yüzeyine doğu, delineek elde edili. Nomal oifisle cepli oifislee göe %33,Uneeb [], daha düşük yük kapasitesine ve yay özelliğine sahipti. Bunun nedeni yeel aşağı basıncın havanın film oluşumuna başladığı noktadan etkilenmesidi. Bu ise doğudan oifisin geometisiyle ilgilidi. Bu alan d Bu h dı ve yatak boyunca değişi, owell [7]. Veilen bi yatak boşluğu için daiesel oifis çapı kolay üetilen sabit oifisten daha büyüktü ve yüksek yay özelliğinin ikincil öneme sahip olduğu yataklada sıklıkla tecih edili. Havalı yataklada çok ince kanallı oifislein kullanımı, daha yüksek yay özelliği kazandımasına ağmen istenmeyen paçacıklala oluşacak tıkanıklıkla gibi poblemlei de beabeinde getiecekti. Dolayısıyla oifislein çok ince kanallı olmasında kaçınmakta fayda vadı. Dış basınçlı yataklala ilgilli yapılan ilk çalışmalada yatak olaak gözenekli malzemele kullanılmıştı. Gözenekli malzeme olaak genellikle seamik kullanılmış hem de oifis seamik kaplamayla elde edilmişti. Bu tip yataklada hava, hava yatak boşluğunun etafını saan ceplee göndeili ve gözenekli malzemenin dış yüzeyini dolduu. Dolayısıyla malzemenin dışından içine doğu kılcal oifisle kanalıyla hava akıtılmış olu. Bu besleme yüzeyinin geniş olması nedeniyle çok yüksek yük kapasitesi elde edili. Fakat ne yazık ki bu tü malzemelein süekli aynı özellikte üetilememesi nedeniyle tasaım paametelei tam olaak belilenememektedi. Dolayısıyla kullanımda büyük poblemle oluşmaktadı. Bunun bi altenatifi de delikten hava 3

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 beslemekti. Delikten besleme havanın yatak içeisindeki yayılımını ve daiesel akışını iyi bi şekilde kontollü olaak sağla. Bu iki faktö, basit veya nomal jet beslemeli yataklaın yük kapasitesini ve/veya özelliğini düşüü. Çevesel olaak delikten havanın yatak içindeki besleme etkisini yok edebili ancak hâlâ eksenel olmayan akıştan etkilenmektedi. Eksenel iç delik, eksenel olmayan alışın etkisini azaltabili, fakat hâlâ yayılım poblemi otadan kalkmayacaktı. Bu nedenle çevesel ve eksenel delikle yayılım etkisinin ve eksenel olmayan etkilein minimize edilmesi geektiği uygulamalada kullanılı owell [7]. Basit ve nomal oifisli yataklada dağılım ve çevesel akış etkileinin büyük olmasına kaşın owell [7], daha iyi mukavemet özelliği göstemesi nedeniyle diğe konfigüasyonlaa göe nomal olaak tecih edilmesi bu yataklaın avantajlı bi yönüdü. Basit oifisli yatakla hava çekici olaak bilinen statik denesizlik pobleminin oluşmasına neden olabilile. Oifis, cep hacminin çok büyük olması, cep hacminin hava ile dolması veya boşalmasını belili bi zaman aalığında geçekleşmesini gaantile, bunun sonucu olaak da cep basınç değişimi titeşen oto haeketinin akasında kalma gibi bi eğilim göstei. Bu haeket film sönüm özelliğine kaşıdı ve negatif sönümleme göstei. oblem daha evvelki yapılan teoik çalışmalala da aaştıılmıştı, Lund []. Daha yakın zamanda yapılan deneysel bi çalışma hava çekicini yenmek için basınçlı oda kullanaak bi düzenleme sunmuştu. Dış basınçlı havalı yataklada dolanım kaasızlıklaının anlaşılması bu yatak sistemleinin kullanıldığı özel tasaımla için en önemli maddedi. Bu yatakla için ya dolanım kaasızlıklaını çalışma hız aalığının çok ötesinde tutmalı ya da sistem bu kaasızlık hızından yataklaa zaa vemeden geçebilmelidi. İlk yaklaşım, katı bi şekilde yataklanmış sistemle için geçelidi. Çünkü bu tü yataklada kaasız titeşimlein başlaması azami çalışma hızını vemektedi [3]. Laub [6] taafından elde edilen basınç pofillei Şekil 4 te gösteilmişti. 3

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 Çevesel basınç pofili Eksenel basınç pofili Şekil 4. Deneysel ve teoik çevesel ve eksenel basınç pofili, Laub [6]. 3. Komple Analiz Biinci metebeden basınç dağılımı, kaçıklık oanıyla güç seileine açılaak ifade ediliken, küçük titeşim büyüklüklei ile sağlanan Reynolds denklemi sonlu duağan kaçıklıkla olaak düşünülü Lund [8]. Bu analizde sonlu fakat küçük kaçıklıkla veya titeşimin sıfı ya da duağan kaçıklık duumunda ihmal edilebili olduğu değişen dinamik pefomanslada düşünülecekti Fleming, [9]. basıncı cinsinden güç seileiyle ifade edilise: (,ζ ) o ε(,ζ ) ε (,ζ )... () İkinci metebeden çözüm nin yatak yüküne bi desteği olmayacağı düşünüleek sadece e bağlı çözüm çıkaılmıştı, Ausman []. 33

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 34 Mil ve yatak eksenleinin paalel olduklaı kabul edileek, boyutsuz film kalınlığı : ε H( cos ), () olu. Akış denklemi [3] şu şekilde de yazılabili: ε H σ) (Λ ζ H ζ H sin 3 3 (3) ε H 3 (4) 3 cos 3 ζ ε ζ ε ζ ζ H ζ (5) ε H (6) ε ε sin sin (7) Denklemle 3-6, Denklem 7 de yeine konulduğunda ve un katsayılaı eşleştiildiğinde; ζ (8) elde eldi. Denklem 8 in çözümü, uygun sını şatlaıyla yatağın basınç dağılımını vei. Konsantik poblem dan bağımsız olu. Sonuçta, sadece nın bi fonksiyonu olu. Geçekte dönme yoktu ki çözüm dış basınçlı yüksüz yatağınkiyle aynı olsun. Besleme kanallaının içinde ve dışında Denklem 8çözüleek :

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 qζ qξ fo ζ ξ fo ξζ ξ ξ (9) L L L buada ξ veξ di. Ayıca q ise sını şatı sabitidi ve Denklem 9 un çözümü için D D geeklidi. z W/ R d L/ L / L / h L Şekil 5. Dış basınçlı yatak 4. Sını Şatlaı Yatağın kenalaında film basıncı, a atmosfe basıncına eşit olu ve yatağın ota düzleminde basınç simetikti. Ota düzlemin simetik olduğu düşünüleek çözüm yalnızca yatağın yaısı için yapılı. ve ζ da (yatak uç noktalaında) () ζ ζ ζ ξ ξ de (yatak ota düzleminde) () 35

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 Diğe şat, oifisten geçen kütle akışının, yatak dışına çıkan kütle akışına eşit olmasıdı. Besleme kanallaındaki boyutsuz kütle akışı boğumlu ve boğumsuz duumlaa göe daha önce yapılan analizlede veilmişti, Lund [8]. He biim yatak boşluğundaki kütle akışı şu şekilde veilebili. 3 3 i H c a M b () μrt ζ ζ ζ ξ ζ ξ He bi sıada, N/ adet oifis vadı. Sonuçta oifis boyunca olan akışı, yatak boşluğunca olan akışa biim çepe boyunca eşitleyeek: N (M 4πR ) ψ. f M b (3) buada, kütle akışı için doğultman faktöüdü ve kesintili delik sayısı yeine süekli bi beslemenin olduğunu saymak için geeklidi. Bu faktö, 3 boyutta sıkıştıılamaz kesikli besleme çözümü ile tek buyuttta akış analiziyle kaşılaştıılaak bulunu ve aşağıda ayı ayı veilmişti: Denklem ve, Denklem 3 de yeine konulusa: N 4πR πdh m s s πdh a a T 3 3 i H c a ψ. μrt ζ ζ ξ ζ ζ ξ (4) elde eldi. Denklem 4 ün sağ taafından da göüleceği üzee = olduğu havanın yatağa giiş anında, eksen boyunca bi süeksizlik vadı. 3 Λ t s m( ε cos ) H (5) ζ ζ ζ ξ ζ ξ 6μNd T buada Λt, besleme paametesi olaak bilini ve önemli bi paametedi. 3 ψ c a 36

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 m Taylo seisine açıldığında, Lund [8]: m m ( ) i (6) m Ayıca; i ε m m ( ) i (7) m yazılabili. s Denklem 4 ün sol taafı: (8) Λt s m ελt s m cos ελt m ( ) i q εq cos εψ( ) i q Λt s m (9) Denklem 3 ün sağ taafı; ζ ζ ξ ( ) ε ζ ζ ξ ζ 3ε cos ζ ξ ( ) ε ζ ζ ζ ξ ζ ξ 3ε cos ζ ζ ξ () Denklem 8 ve de in katsayılaı eşitlendiğinde: ζ ζ ξ ζ ζ ξ q () ( ) ζ ζ ξ ( ) ζ ζ ξ ψ ( ) q cos olu. () 37

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 etübasyon basıncı i bulabilmek için difeansiyel denklem yi çözeek sını şatlaından bii haline getiili. 5. Çözüm Denklem 8 de konsantik bi yatağın çözümü veilmişti ve ilgili sını şatlaı aşağıda sunulu. Şu kabulle yapılaak Denklem 8 in çözümü küçük kaçıklıkla için elde edili. Re G ζ e i (3) ζ ig ζ G ζ G ζ e e e i i i (4) (5) (6) Yukaıdaki eşitliklede (denklem 3-6), G, ya bağlı kamaşık bi fonksiyondu ve eksenel basınç dağılımını belile. Bu ilişkilei kullanaak Denklem 8 şu hali alı. G G G iλ σ (7) Geekli sını şatlaı kullanılaak yataktaki hava filminin yaya katsayısı aşağıdaki şekilde bulunu [3]; ~ K kc p LD a πd L ξ ξ G dζ Re (8) 38

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 6. Salınım Yapan Bi Yatağın DSA ile Denge Analizi Dinamik analizlede doğusal süpepozisyon teoisi sıklık filmi ve aeodinamik film ve iç basınçtan hasıl olan sönüm kuvvetleinin sönümü etkilemeyeceğini kabul ede. Benze şekilde, dış basınç ve aeodinamik etkilele belilenen yay özelliği daha fazlasına destek olmaz. Haici uygulamalada genellikle dönen mil dengesizdi. Bu tip poblemlede aeodinamik basınç alanı, zamana bağlı Reynold denklemiyle elde edili. Eğe bi aeodinamik yatak için bu çözüm uygunsa, Capiz [4]; Ausman [], oto mekezinin haeket denkleminden duağan duumlu yatak Tully [] duumunda elde edili. Capiz [4] in sıkıştıılamaz çözümü veili ayıca Ausmanın [] sıkıştıılabili çözümünü vei. Sabit koodinatlaa göe oto mekezinin haeket denklemi: M x F (9) x M y F (3) y Denklem 9 ve 3 da F x ve F y sıasıyla aeodinamik, aeostatik dengesiz kuvveti ve oto ağılığını içei. Yani: F x W kx X cos ωt (3) dx F y W ky Mg X sin ωt (3) dy Buada X Mbω di. 39

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 Boyutsuz gupla Tablo. de gösteilmişti. x x c Tablo. Boyutsuz paametele. Mcω kc M K πdlp m πdlp m y y c t ω t Wdx Wdx πdlp Wdy Wdy πdlp m m X mbω πdlp m F Mg πdlp m Mx Wdx Kx X cost (33) My W dy Ky F X sin t (34) Denklemle 33 ve 34, Mathematica kullanılaak değişik sını şatlaıyla çözülebili. 7. Sonuç Şekille 6-7 de sıkıştıılamaz akış için x ve y düzleminde otoun geometik mekezinin yöüngesi çizilmişti. Bu yöüngele değişin açısal hızladadı. Hafif yükteki otolaın yöüngelei yaklaşık olaak çembe şeklindedi. Yöüngele Şekil 6 ve Şekil 7de gideek büyüken Şekil 8 ve Şekil 9 da gideek küçülü. Roto mekezini haeketi Şekil 6 7 de Rotoun dengesiz yüklei taafından belileni. Bu dolanıma senkonize dolanım adı veili. Şekil 9 da yöüngede atık büyüme olmaz. Bu duumda ise çizgilein gideek yoğunlaştığı bi bölge oluşu. Bu bölge yapısal hız dolanım bölgesidi. Bu bölgenin dışında yatak atık dengesini kaybede ve dengesizlik başla [3]. Şekil -3 e kada, oto mekezinin sıkıştıılamaz ve sıkıştıılabili akışladaki yöüngelei gösteilmişti. Şekil 4-7 de ise yapısal hız dolanımının dışaıdan bi zolamayla değil kendiliğinden olduğunu göstemek için denklemle 3 ve 3 deki ilgili teimle 4

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 sıfıa eşitleni. X cos t X sin t Şekil 4 ve 5 de geek sıkıştıılabili geekse sıkıştıılamaz duumlada dolanım hızının altında bi hızda yöüngele aası mesafenin, yani eksantikliğin eşit olduğu göülü. Dolayısıyla yöüngele de bibiine benze. Buna kaşın dolanım hızında ise yine he iki duumda yöüngele büyüme eğilimi gösteile. İlede bu konuyla ilgili yapılacak çalışmalada Navie-Stokes denklemlei ve yataktaki akışkan haeketi paket pogamla kullanılaak incelenebili. Bu, basınç kuvvetleinin daha doğu olaak bulunmasına yadımcı olacaktı..6.5.4. - -.5 -.5 -.5.5 Şekil 6. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılamaz akışta titeşimi, Statik dengesizlik=.5e-6 N, k=.3e6 N/m, M= kg c=3.3e-5 m, = ad/s -.75 -.5 -.5.5.5.75 -. -.4 -.6 Şekil 9. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılamaz akışta titeşimi, Statik dengesizlik=.5e-6 N, k=.3e6 N/m, M= kg c=3.3e-5 m, =35 ad/s.5.5 -.5 - -.5.5.5 -.5 - Şekil 7. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılamaz akışta titeşimi, Statik dengesizlik=.5e-6 N, k=.3e6 N/m, M= kg c=3.3e-5 E-5 m, =5 ad/s.6.4. -.75 -.5 -.5.5.5.75 -. -.4 -.6 Şekil. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılamaz akışta titeşimi, Statik dengesizlik=.5e-6 N, k=8e6 N/m, M= kg c=3.3, E-5 m, = ad/s 4

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 -3 - - 3 - - -3 Şekil 8. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılamaz akışta titeşimi, Statik dengesizlik=.5e-6 N, k=.3e6 N/m, M= kg c=3.3e-5 m, =3 ad/s -3 - - - - Şekil. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılamaz akışta titeşimi,statik dengesizlik=.5e-6 N, k=8e6 N/m, M= kg c=3.3e- 5 m, = ad/s.6.4..5..5 -.75 -.5 -.5.5.5.75 -. -.4 -.6 Şekil. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılabili akışta titeşimi, Statik dengesizlik=.5e- 6 N, k=8e6 N/m, M= kg c=3.3e-5 m, =35 ad/s -. -... -.5 -. -.5 Şekil 5. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılabili akışta titeşimi, Statik dengesizlik=.5e-6 N, k=e6, =3 ad/s..5.75.5.5 -. -.5.5. -.5 -. Şekil 3. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılabili akışta titeşimi, Statik dengesizlik=.5e- 6 N, k=8e6 N/m, M= kg c=3.3e-5 m, =35 ad/s -.3 -. -....3 -.5 -.5 -.75 Şekil 6. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılamaz akışta titeşimi, Statik dengesizlik=.5e-6 N, k=8e6, =4 ad/s 4

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44.5..5 -. -.5.5..5 -.5 -..75.5.5 -. -.5.5. -.5 -.5 -.75 Şekil 4. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılamaz akışta titeşimi, Statik dengesizlik=.5e- 6 N, k=e6 N/m, =3 ad/s Şekil 7. xy Düzleminde oto mekezinin sıkıştıılabili akışta titeşimi, Statik dengesizlik=.5e-6 N, k=8e6, =4 ad/s 8. Tatışma ve Öneile Dışaıdan hava destekli yatakla çalışan bi otoun, geometik mekezinin dinamik davanışını akış denklemlei yadımıyla bulduğumuz bu çalışmada amaç, sistemin çalışma sınılaını belilemekti. Böylelikle tasaım aşaması daha kolay yapılacaktı. Deneysel çalışma yapılaak sonuçla bibileiyle mukayese edilebili. Refeansla. Uneeb, M., Aktük, N. ve Goha, R.,994, Steady state pefomance of extenally pessuised ai jounal beaings using supeposition analysis; at, ASME ape pesented at ESDA joint confeence on engineeing systems design analysis, D-Vol. 64-8.3, Vol. 8: at C, London 637-64.. Tully, N. 966, The vibation chaacteistics of hybid jounal gas beaing systems, hd thesis, Univesity of Southampton. 3. Şahin D. E., Ocillations Of Shaft Suppoted By Extenally essuized Jounal Beaings. M.Sc. Thesis, Gazi Univesity. 4. Capiz, G. 96, On some dynamic poblems aising in the theoy of lubication, Rivista de Matematica delta Univesita di pama, vol., p. -. 5. MTI. 966, design of Gas Beaings, Vol.. MTI, Latham, N. Y. ink, E. G. 976, an expeimental investigation of extenally pessuised gas jounal beaings and compaison 43

D.E.Şahin, N.Aktük / Elec Lett Sci Eng () (5) 8-44 with design method pediction, 7 th Gas Beaing Symposium, pap. G3. 6. Laub, J. H. 96, Extenally pessuised gas beaings, ASLE Tans., Vol. 5, p. 6. 7. owell, J. W. 97, The design of aeostatic beaings, Machiney ublishing Co. Limited, U. K. 8. Lund, J. W. 964, The hydostatic gas jounal beaing with jounal otation and vibation, J. Basic Eng., Vol. 84, p. 38. 9. Fleming, D.., Cunnigham, R., E. and Andeson, W. J., 97, Zeo-load stability of otating extenally pessuized gas-lubicated jounal beaings J.Lub. Technol., Vol 9 p 35. Ausman, J. S., 957 a, The fluit dynamic theoy of gas lubicated beaings Tans. ASME Vol 79. Lund, J. W. 964, The hydostatic gas jounal beaing with jounal otation and vibation, J. Basic Eng., Vol. 84, p. 38.. Ausman, J. S., 963, Lineaized ph stability theoy fo tanslatoy half- speed whil of long self acting gas lubicated jounal beaings, J.Basic Eng.Tans ASME vol 85 p 6-69 3. Şahin, D.E., Aktük N, Stability Analysis Of A Shaft Suppoted By Extenally essuized Gas Beaings, e-lse (Electonic Lettes On Science & Engineeing), / 3 /, 5 44