[en] ANALYZING THE USE OF ACTIVE PINS IN SAFETY BEARING

• Main Author: CESAR AUGUSTO LAMPE LINHARES DA FONSECA
• Other Authors: HANS INGO WEBER
• Language: en
• Published: MAXWELL 2019
• Subjects: [pt] IMPACTO; [en] IMPACT; [pt] ROTOR; [en] ROTOR; [pt] ATRITO; [en] FRICTION; [pt] DINAMICA ROTATIVA; [en] ROTORDYNAMICS; [pt] VELOCIDADE CRITICA; [en] CRITICAL VELOCITY; [pt] ROCAMENTO CIRCULAR; [en] ANNULAR RUB
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=37194@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=37194@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.37194

[pt] Este trabalho pretende demonstrar a possibilidade de usar pinos ativos em máquinas rotativas de forma a reduzir as amplitudes de órbitas em situações críticas através de uma investigação analítica com validação experimental. Os pinos funcionam como medida de segurança quando o rotor se torna instável ou começa a oscilar por qualquer razão. Para este propósito, foi realizado um estudo completo da influência da presença dos pinos dentro do mancal de retenção. Quatro pinos foram posicionados em duas bancadas de testes já existentes no laboratório. A atuação deles provém de motores de passo, que os inserem até um determinado comprimento na parte interna do mancal, isto é, a folga radial entre o rotor e a parede do mancal. Primeiramente, uma análise matemática dos fenômenos envolvidos foi desenvolvida, fornecendo as equações necessárias para as simulações numéricas do sistema. Em seguida, foram realizados testes experimentais nas bancadas e informações relevantes foram adquiridas e comparadas com os resultados das simulações. Eles demonstraram estar consistentes, o que ajudou a validar o conceito de inserção de pinos ativos no mancal de segurança, de modo a evitar possíveis condições perigosas, como atrito, roçamento total e efeitos abrasivos. === [en] This work intends to show the possibility of using active pins in rotating machines to reduce amplitudes of orbits at critical situations through an analytical investigation with experimental validations. The pins shall operate as a safety measure when the rotor becomes unstable or starts to oscillate by any reason. To this purpose a thorough study is made of the influence of the presence of pins inside the retainer bearing. Four pins were installed within two existing test rigs in the laboratory. Their actuation comes from step motors, which insert them until a certain length in the inner side of the retainer bearing, or the gap between the rotor and the bearing wall. First, a mathematical approach of the involved phenomena is developed, providing the equations to perform numerical simulations of the system. Then, experiments where performed in the test rigs and relevant data were collected and compared to the simulation results. They showed positive accordance, which helped to validate the concept of properly inserting active pins inside the retainer bearings to avoid possible hazardous conditions, such as, friction, full annular rubbing, and abrasive effects.