Static and dynamic characteristics of magnetized journal bearings lubricated with ferrofluid

Osman, T. A.; Nada, G.S.; Safar, Z.S.

doi:10.1016/s0301-679x(01)00017-2

Cited by 94 publications

(72 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Direct and indirect actions of control forces onto the rotating shaft can occur either via bearing housing and bushing [19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29] or via bearing clearance [13][14][15][16][17][18]27]. The control actions influence fundamentally four parameters: either the bearing gap function h(θ) [21][22][23][24][25][26] and its gradient dh/dθ [23][24][25], or the fluid viscosity µ [30][31][32], or the fluid film pressure field p(θ) [13][14][15][16][17][18]27]. All four parameters are directly and explicitly written in the Reynolds and Energy equations and significantly affect the bearing properties.…”

Section: Strategies For Rendering Adaptability and Multi-functionalitmentioning

confidence: 99%

Controllable Sliding Bearings and Controllable Lubrication Principles—An Overview

Santos

2018

Lubricants

View full text Add to dashboard Cite

Hydrodynamic and aerodynamic lubrication regimes in their controllable forms have been intensively investigated over the last two decades. With the aim of reducing friction and improving thermal, static, and dynamic characteristics of radial sliding bearings, different types of electro-mechanical actuators have been coupled to such bearings. Depending on (i) the actuator type; (ii) the actuation principle, i.e., hydraulic, pneumatic, piezoelectric or magnetic among others; and (iii) how such an actuator is coupled to the sliding bearings, different regulation and control actions of fluid film pressure and lubricant flow can be obtained. The most common actions are: (a) the control of the injection pressure to modify the fluid film pressure statically as well as dynamically; (b) the adjustment of the angle and direction of injection flow (mostly passive action); (c) the control of the sliding bearing gap and its preload via moveable and compliant sliding surfaces; and (d) the control of the lubricant viscosity. All four parameters, i.e., pressure, flow (velocity profiles), gap and viscosity, are explicit parameters in the modified form of Reynolds' equations for active lubrication. In this framework, this paper gives one main original contribution to the state-of-the-art of radial sliding bearings and controllable lubrication: a comprehensive overview about the different types of controllable sliding bearings and principles used by several authors. The paper ends with some conclusive remarks about advantages and drawbacks of the different design solutions for controllable sliding bearings and the main challenges to be overcome towards industrial applications.

show abstract

Section: Strategies For Rendering Adaptability and Multi-functionalitmentioning

confidence: 99%

Controllable Sliding Bearings and Controllable Lubrication Principles—An Overview

Santos

2018

Lubricants

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Such fluids are also used for the design of bearings [19][20][21][22]. Other authors have studied high-speed magnetic fluid bearings and the properties of these ferrofluid seals when used in such applications [23][24][25]. An important parameter for the modeling ferrofluid seals is certainly its seal capacity [26] that can be used for optimization purposes.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design of Ironless Loudspeakers With Ferrofluid Seals: Analytical Study Based on the Coulombian Model

Ravaud¹,

Lemarquand²

2009

PIER B

View full text Add to dashboard Cite

Abstract-This paper presents an analytical method based on the coulombian model of a magnet for studying a ferrofluid seal in ironless electrodynamic loudspeakers. Such an approach differs from the ones generally used for studying such geometries because the ferrofluid used is submitted to a magnetic field greater than 1 T which saturates the ferrofluid. Consequently, its shape and its mechanical properties depend mainly on the magnetic field produced by the permanent magnets that constitute the ironless structure. The motor is constituted of outer stacked ring permanent magnets and the inner moving part is a piston. In addition, one ferrofluid seal is used for centering the moving part and ensuring the airtightness between the loudspeaker faces. The ferrofluid seal also exerts a pull back force on the moving piston. It is noted that this force depends on the lateral shape of the moving piston. Therefore, the piston profile is analytically studied in this paper. A peculiar attention is given to profiles that ensure the axial pull back force to be proportional to the piston displacement. Furthermore, a geometrical method is presented to design the shape of the ferrofluid seal according to the chosen piston profile. It can be noted that such a profile is elliptical in this study. Then, the magnetic energy of the ferrofluid seal is determined with the analytical expression of the magnetic energy density. Such an expression allows us to calculate the axial force created by the ferrofluid seal for a given profile.

show abstract

“…Większość opracowań powstaje w języku angielskim [np. 1,11,12,15,18]. W branży motoryzacyjnej bardzo często dochodzi do praktycznej konfrontacji najnowszych osiąg-nięć techniki.…”

unclassified

“…W niektórych sytuacjach ciecze MR pełnią dodatkowo funkcję smarującą [17]. Jest tak chociażby w łożyskach tocznych [11] i ślizgowych [12].…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Magnetorheological liquids in automotive industry

Bik

2016

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

Branża motoryzacyjna, zwłaszcza w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat, przeżywa dynamiczny rozwój. Dowodzą tego nowatorskie rozwiązania, materiały i systemy, w jakie wyposaża się samochody. Przykładem innowacyjnych materiałów, które coraz częściej znajdują zastosowanie w konstrukcji samochodów, są ciecze sterowalne (ciecze smart), zmieniające swoje własności na skutek oddziały-wania zewnętrznych pól fizycznych. W zależności od przyjętego kryterium ciecze te można różnie sklasyfikować. Zazwyczaj dzieli się je ze względu na czynnik wywołujący zmianę stanu cieczy. Wyróżnia się ciecze elektroreologiczne (ER), zmieniające własno-ści mechaniczne (lepkość, granicę płynięcia) na skutek oddziaływania sił pola elektrostatycznego, oraz podgrupę cieczy magnetoreologicznych (MR), zmieniających swoje własności pod wpływem oddziaływania pola magnetycznego [2,3,14]. Co istotne, zmiany własności omawianych cieczy odbywają się w sposób kontrolowany i są w pełni odwracalne.Analiza publikacji na temat cieczy MR potwierdza niesłabnące zainteresowanie nimi w skali międzynarodowej. Większość opracowań powstaje w języku angielskim [np. 1, 11, 12, 15, 18]. W branży motoryzacyjnej bardzo często dochodzi do praktycznej konfrontacji najnowszych osiąg-nięć techniki. Pozostaje kwestią czasu, kiedy do obecnie stosowanych rozwiązań opierających się na technologii cieczy sterowalnych dołączą kolejne. Ciecze magnetoreologiczneCiecze MR są to reostabilne płyny nienewtonowskie o postaci koloidalnej zawiesiny ferromagnetycznych czą-steczek rozproszonych w pewnej objętości dyspersyjnej cieczy nośnej. Cząsteczki ferromagnetyczne mają wielkość od kilku do kilkunastu mikrometrów i są magnetycznie spolaryzowane. Najczęściej otrzymuje się je na drodze mechanicznego rozdrabniania np. tlenków żelaza lub kobaltu [2,5]. Z kolei dyspersyjna ciecz nośna nie wykazuje własności magnetycznych -dzięki magnetycznej obojętności umożliwia swobodny ruch względny cząsteczek ferromagnetyka. W stanie pracy ciecz nośna wspomaga odprowadzanie z układu ciepła, które powstaje m.in. na skutek tarcia pomiędzy przemieszczającymi się cząsteczkami ferromagnetyka. Tę rolę może przyjąć zasadniczo każda ciecz obojętna magnetycznie, która spełnia wymagania co do gęstości, lepkości i odparowalności [16]. Najczęstszym dodatkiem cieczy MR jest tzw. surfaktant -substancja powierzchniowo czynna (np. wyższe kwasy tłuszczowe), której zadaniem jest ograniczanie oddziaływania między-cząsteczkowych sił typu van der Waalsa i niedopuszczanie do grupowania się cząsteczek ferromagnetyka (rys. 1). Tworzące się kolonie cząsteczek stałych mają skłonność do grawitacyjnej sedymentacji, co znacznie obniża jakość i własności użytkowe cieczy MR [3]. 2Rys. 1. Warstwy substancji powierzchniowo czynnej (2) zapobiegające agregacji cząstek ferromagnetyka (1) [19] Rozpatrując zastosowania cieczy sterowalnych [np. 6, 7, 9, 12], szczególnie istotne wydaje się zachowanie cieczy wobec linii oddziałującego pola magnetycznego, ze wzglę-du na kierunek przykładanego obciążenia. W obliczu tak definiowanych warunkó...

show abstract

Static and dynamic characteristics of magnetized journal bearings lubricated with ferrofluid

Cited by 94 publications

References 16 publications

Controllable Sliding Bearings and Controllable Lubrication Principles—An Overview

Controllable Sliding Bearings and Controllable Lubrication Principles—An Overview

Design of Ironless Loudspeakers With Ferrofluid Seals: Analytical Study Based on the Coulombian Model

Magnetorheological liquids in automotive industry

Contact Info

Product

Resources

About