بهینه سازی یاتاقان کشویی پاکتدار با استفاده از روش حجم محدود و شبکه های عصبی

روانکاری و استفاده از یاتاقان ها در صنایع پیشرفته امروزی نقش بسیار حساس و مهمی به خود اختصاص داده است. رشد روز افزون دانش بشری باعث توجه بسیاری از محققان علم روانکاری به بهبود یاتاقان های هیدرودینامیکی شده است. در سال های اخیر تحقیقات زیادی در زمینه یاتاقان ها انجام شده تا بتوان ظرفیت حمل بار آن ها را افزایش و ضریب اصطکاک را کاهش داد. بررسی ها حاکی از آن است که در یاتاقان های کشویی (موازی یا شیب دار) اگر یکی از صفحات یاتاقان ناهموار باشد، عملکرد هیدرودینامیکی آن بهبود می یابد و معمولاً این ناهمواری ها با ایجاد حفره یا برآمدگی های ریز روی سطوح یاتاقان ایجاد می شود. در بررسی حاضر نمونه یاتاقان کشویی که در تحقیقات گذشته به وسیله فرم دار کردن سطوح مورد بررسی قراگرفته است با ایجاد پاکت بر روی سطح شیب دار یاتاقان، مورد مطالعه قرار می گیرد تا تغییرات تحمل بار و نیروی اصطکاک بررسی شده و تأثیر تغییرات مکان و عمق پاکت بر عملکرد یاتاقان در ضریب همگرایی های مختلف آن تحلیل گردد. تاکنون در پژوهش ها سطوح با فرم های مختلف ریز مورد بررسی قرار گرفته اند ولی تأثیر شکل های بزرگ کمتر مورد توجه قرار داده شده اند. در تحقیقات گذشته فرم ها بر روی سطح بدون شیب یاتاقان کشویی بررسی شده اند ولی در این پژوهش تأثیر همزمان تغییر زوایه سطح شیب دار یاتاقان (ضریب همگرایی یاتاقان) که پاکتدار شده است و عرض و عمق پاکت بر عملکرد یاتاقان مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج پژوهش انجام شده نشان دهنده آن است که در ضریب همگرایی مختلف، اگر مکان و عمق پاکت در محدوده خاصی باشد می تواند تأثیر بسزایی بر بهبود عملکرد یاتاقان داشته باشد ولی به همین نسبت در صورت مناسب نبودن آنها، عملکرد یاتاقان بسیار کاهش می یابد. در مورد ضریب همگرایی یاتاقان نتایج حاکی از آن است که هر چقدر کمتر باشد تأثیر پاکت بر بهبود عملکرد یاتاقان افزایش می یابد. با توجه پیچیدگی مسائل هیدرودینامیکی برای تحلیل تأثیر عوامل مختلف بر عملکرد هیدرودینامیکی یاتاقان ها، معمولاً از روش های عددی استفاده می شود. محاسبات جهت تحلیل تأثیر تغییرات فرم سطح بر عملکرد یاتاقان به روش دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از نرم افزار فلوئنت انجام شده است. در انتها با استفاده از شبکه های عصبی بهینه سازی عملکرد یاتاقان پاکتدار مزبور انجام گرفته تا بتوان با توجه به پیچیدگی محاسبات، با استفاده از سادگی و توانایی بالای روش شبکه های عصبی عملکرد یاتاقان های کشویی پاکتدار را تحلیل نمود و زمان اجرای تحلیل را کاهش داد.