Analyse statique et dynamique des paliers à patins hydrostatiques alimentés par des résistances hydrauliques de type membrane

Abstract

Un palier hydrostatique est un type de palier qui utilise la pression du fluide pour supporter et charger les pièces mobiles des machines et des équipements. Il s'appuie sur le fluide hydraulique pour créer une séparation et un support efficace entre les surfaces mobiles et fixes. Dans les systèmes hydrauliques, la compréhension et la gestion des différents types de résistance sont essentielles pour optimiser le débit fluide, contrôler la pression et atteindre les performances souhaitées. Les ingénieurs et les concepteurs prennent ces résistances en compte lors de la sélection des composants de la conception des circuits de fluide et de la garantie du fonctionnement efficace des systèmes hydrauliques. Ces résistances sont classées en deux catégories : actives et passives, chacune jouant un rôle clé en fonction des exigences spécifiques de l'application. Les résistances actives, telles que la résistance membranaire, assurent un contrôle dynamique du débit et peuvent être ajustées pour répondre aux exigences variables du système. Les résistances passives, comme la résistance capillaire, offrent des contraintes statiques garantissant un débit ou une chute de pression constante. Le choix entre les résistances actives et passives dépend de facteurs tels que le niveau de contrôle souhaité, la dynamique du système et les conditions de fonctionnement. Cette thèse a pour objectif principal d'étudier le comportement dynamique non linéaire d'une ligne d'arbre rigide contrôlée par un palier hydrostatique, conçu comme un "amortisseur IV à film compressible hydrostatique" (HSFD). L'amortisseur est constitué de quatre patins hydrostatiques, alimentés par des résistances hydrauliques de type membrane. L'équation de Reynolds, basée sur la théorie de la lubrification de Newton est résolue de manière semi-analytique et numérique pour étudier l'effet de différents paramètres : l'excentricité, le coefficient de géométrie de la membrane, le rapport de pression et la vitesse de rotation, sur les principales caractéristiques du HSFD à quatre patins. Dans un travail connexe et à vitesse critique nous avons observé lors des résultats de simulation que le rotor rigide alimenté par un restricteur à membrane à des forces transmises plus faibles, une réponse vibratoire plus faible et une bonne stabilité du système par rapport à un rotor similaire alimenté par un restricteur capillaire.