Zastosowanie funkcji sklejanych w obliczeniach sprzęgieł hydrokinetycznych z elektroreologiczną cieczą roboczą

• Autorzy: Ziąbska E. , Olszak A. , Kęsy Z.

Warianty tytułu

EN

Application of spline function method in the calculation of the hydrodynamic torque converters with electrorheological working fluids

• Konferencja: XIX Konferencja "Metody i Środki Projektowania Wspomaganego Komputerowo", Łańcut, 9-11.10.2013 r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podczas prowadzenia obliczeń numerycznych podzespołów i elementów maszyn wielokrotnie pojawia się konieczność przybliżania w określonym przedziale wartości funkcji w oparciu o dyskretne dane otrzymane z badań eksperymentalnych. Jedną z metod stosowanych do rozwiązania tego problemu jest metoda funkcji sklejanych oparta na interpolacji wielomianowej. Polega ona na wykorzystaniu, zamiast jednego wielomianu wysokiego stopnia przybliżającego funkcje w całym przedziale, kilku wielomianów niskiego stopnia w poszczególnych podprzedziałach. Wielomiany niskiego stopnia dobiera się i łączy w taki sposób, by uzyskać gładkie przejścia miedzy nimi, co uzyskuje się dzięki zapewnieniu ciągłości pochodnych określonego rzędu. W praktyce obliczenia charakterystyk podzespołów hydrokinetycznych, takich jak sprzęgła i przekładnie hydrokinetyczne, są prowadzone w oparciu o stosunkowo proste modele matematyczne opisujące przepływ cieczy roboczej wzdłuż jednej strugi, zwanej „średnią strugą”. W celu estymacji parametrów modeli „średniej strugi” dla nowych podzespołów hydrokinetycznych wykorzystuje się badania eksperymentalne wytworzonych wcześniej podzespołów lub ich prototypów. Typowymi charakterystykami sprzęgieł hydrokinetycznych są zależności przenoszonego momentu obrotowego od prędkości kątowej ich wałów. Charakterystyki te są wykorzystywane w procesie projektowania pojazdów i maszyn z podzespołami hydrokinetycznymi i zazwyczaj są podane przez producentów sprzęgieł. Jednak do celów doskonalenia konstrukcji tych podzespołów bardziej przydatne są charakterystyki określające wpływ poszczególnych parametrów konstrukcyjnych na osiągi sprzęgieł hydrokinetycznych. Jedną z takich charakterystyk jest zależność kąta uderzenia strumienia cieczy o łopatki od prędkości kątowych wałów sprzęgła. Nowoczesnym kierunkiem rozwoju sprzęgieł hydrokinetycznych jest zastosowanie nowych rodzajów cieczy roboczych, w tym cieczy elektroreologicznych, których właściwości reologiczne ulęgają zmianie pod wpływem pola elektrycznego. Wykorzystanie cieczy elektrologicznych jako cieczy roboczych pozwala na sterowanie momentu obrotowego przenoszonego przez sprzęgało za pomocą prądu elektrycznego [1]. Jednym z problemów jaki muszą rozwiązać konstruktorzy takich sprzęgieł jest trwałość cieczy elektroreologicznej. Ciecz elektroreologiczna jest mieszaniną i składa się najczęściej z cząstek stałych o wymiarach od kilku do kilkudziesięciu mikrometrów oraz oleju silikonowego. Dlatego prędkość elektroreologicznej cieczy roboczej i kąt uderzenia strumienia cieczy o łopatki sprzęgła są podstawowymi wielkościami, które należy uwzględnić rozpatrując trwałość cząstek stałych [2]. W artykule przedstawiono wyniki obliczeń tych wielkości z wykorzystaniem metody funkcji sklejanych.

EN

The paper presents the application of the spline functions method in the design calculations of hydrodynamic torque converters with electrorheological working fluid. As a preliminary point of this paper, mid-stream model was used for modeling the hydrodynamic torque converter. Next part of the paper describes numerical calculations of the impact angle 1, 2 for the working fluid and impact velocity v1, v2 using the spline functions method.

Słowa kluczowe

PL

sprzęgło hydrokinetyczne; funkcja sklejana; ciecz robocza elektroreologiczna; badania doświadczalne

EN

spline function; hydrodynamic torque converter; electrorheological working fluid; experiment

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 86, nr 12CD
• Strony: 43--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Ziąbska E.

• Uniwersytet Technologiczno – Humanistyczny w Radomiu

autor

Olszak A.

• Instytut Nawozów Sztucznych w Puławach

autor

Kęsy Z.

• Uniwersytet Technologiczno – Humanistyczny w Radomiu

Bibliografia

• 1. Kęsy Z.: Sprzęgła z cieczami elektro – i magnetoreologicznymi. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej. Radom 2008.
• 2. Ziąbska E., Olszak A., Kęsy Z.: Reliability problems of hydraulic clutch with electrorheological working fluid. The XIIth International Scientific IFToMM Conference ”Tribology and Reliability”, Sankt Petersburg 24–26 October 2012, s. 241 – 249, CD.
• 3. Стесин С. П., Яковенко Е.А.: Гидродинамические передачи. Москва, Машиностроение, 1973.
• 4. Kęsy A.: Modelowanie bryłowe w konstrukcji podzespołów hydrokinetycznych. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej. Radom 2012.
• 5. Kęsy A.: Numeryczna identyfikacja i optymalizacja napędu hydrokinetycznego środków transportu. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej. Radom 2004.
• 6. Kęsy Z.: Hydrokinetyczne układy napędowe. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej. Radom 2003.
• 7. Szydelski Z.: Pojazdy samochodowe. Sprzęgła, hamulce i przekładnie hydrokinetyczne. WKŁ. Warszawa 1981.
• 8. Musiałek I.: Badanie charakterystyk zespolonego sprzęgła hydraulicznego
• z elektroreologiczną cieczą roboczą. Rozprawa doktorska. Politechnika Świętokrzyska, Wydział Mechaniczny, Kielce 2008.
• 9. Kosma Z.: Rozwiązywanie zagadnień przepływowych metodami funkcji sklejanych. Maszyny Przepływowe - t. 13, Ossolineum, Wrocław 1993.
• 10. Madeja J.: Kształtowanie charakterystyk sprzęgła hydrokinetycznego za pośrednictwem elektroreologicznej cieczy roboczej. Rozprawa doktorska, Politechnika Radomska, Wydział Mechaniczny, Radom 2005.
• 11. Kotnarowska, D. Wojtyniak: Metody badań jakości powłok ochronnych. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej. Radom 2010.