Basınçlı hava yataklarında orifis sayısı ve özelliklerinin rotor titreşimlerine etkisinin deneysel incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: OSMAN ATAGÜN

Danışman: MEHMET EROĞLU

Özet:

Basınçlı hava yatakları ile desteklenmiş yatak-rotor sistemlerinde yatak ile rotor arasında bulunan ince yağlayıcı hava filmi, basınçlı hava yataklarının dinamik karakteristiğini belirleyen en önemli parametredir. Radyal boşlukta bulunan ince hava filmi, yatak ile rotor yüzeylerinin temasını önler ve rotoru taşır. Basınçlı hava yatakları üzerindeki orifislerden radyal boşluğa iletilen havanın viskozitesinin düşük olmasından dolayı günümüzde yüksek hızlı uygulamalarda basınçlı hava yataklı yatak-rotor sistemleri tercih edilmektedir. Basınçlı hava yataklı yatak-rotor sistemlerinde yük taşıma kapasitesini arttırmak amacıyla yatak ile rotor arasındaki radyal boşluk büyük çoğunlukla 50 mikron ve daha düşük olarak tasarlanmaktadır. Ancak bu boşluk miktarlarının üretimi maliyetli olmakta ve basınçlı hava yataklarının kullanımını kısıtlamaktadır. Bu probleme çözüm olarak radyal boşluk miktarlarının artırılması önerilebilir. Radyal boşluğun artması ile düşen yük taşıma kapasitesi ise besleme sistemi parametrelerinin optimizasyonu ile iyileştirilebilir. Ancak bu optimizasyonlar, yatak ve rotor yüzeyleri arasındaki hava filmi karakteristiğini değiştireceğinden dolayı, yatak-rotor sistemi dinamiğine etkilerinin araştırılması oldukça önemlidir. Bu tez çalışması kapsamında, besleme sistemi parametrelerinin, daha büyük boşluk miktarına sahip basınçlı hava yatakları ile her iki ucundan desteklenmiş yatak rotor sistemi dinamiği üzerindeki etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Bu kapsamda besleme sistemi parametreleri olan orifis sayısı ve orifis yerleşimi farklı olan basınçlı hava yatakları belirlenmiş ve farklı besleme basınçlarında test edilmiştir. Testler sırasında rotorun koordinat eksenlerindeki hareketleri yakınlık ölçer sensörler ile, rotorun dönüş hızı da takometre ile ölçülmüş ve bilgisayarlı veri toplama sistemi ile kaydedilmiştir. Kaydedilen veriler, MATLAB ortamında zaman ve frekans tanım bölgelerinde analiz edilmiştir. Besleme sistemi parametrelerinin yatak-rotor sisteminin titreşim karakteristiğine, kritik hızlarına ve doğal frekanslarına etkileri deneysel olarak araştırılmıştır.