Rotordynamics of Gas-Lubricated Journal Bearing Systems

یاتاقان‌های گاز برای پشتیبانی از قطعات چرخان در طیف گسترده‌ای از کاربردها - از سرهای ضبط مغناطیسی در درایوهای دیسک کامپیوتر گرفته تا ژیروسکوپ‌ها و ماشین‌ابزارهای ویژه استفاده شده‌اند. مزیت یاتاقان های گاز، ویسکوزیته بسیار کم هوا در مقایسه با اکثر روغن های مورد استفاده در روانکاری است. در نتیجه، نه تنها گرمای اصطکاکی بسیار کمتری برای دفع وجود دارد، بلکه یاتاقان تقریباً همدما باقی می ماند. بنابراین یاتاقان‌های گاز می‌توانند از روتورهایی که با سرعت‌های چرخشی بسیار بالاتری نسبت به آنهایی که با مایعات روانکاری می‌شوند، پشتیبانی کنند. این کتاب مدل‌هایی را برای رفتار یاتاقان‌های گاز، به‌ویژه جنبه‌هایی که بر پایداری سیستم تأثیر می‌گذارد، مورد بحث قرار می‌دهد. با بحث در مورد مدل‌های ریاضی، شناسایی ضرایب سختی و میرایی و توصیف رفتار مدل‌ها در مناطق ناپایدار آغاز می‌شود. سپس به اعمال این نتایج روی یاتاقان ها می پردازد: ویژگی های استاتیک و پایداری سیستم های مختلف روتور و بحث گسترده ای در مورد حلقه های هوا.

Gas bearings have been used to support rotating parts in a wide range of applications - from magnetic recording heads in computer disk drives to gyroscopes and special machine tools. The advantage of gas bearings is the very low viscosity of air compared to that of most oils used in lubrication. As a result, not only is there much less frictional heat to dissipate, but the bearing remains very nearly isothermal. Gas bearings can thus support rotors spinning at much higher rotational velocities than those lubricated with liquids. This book discusses models for the behavior of gas bearings, particularly of the aspects affecting the stability of the system. It begins with a discussion of the mathematical models, identifying the stiffness and damping coefficients, and describing the behavior of the models in unstable regions. It then turns to apply these results to bearings: static characteristics and stability of various rotor systems and an extensive discussion of air rings.