Static characteristic of thermo-elastic actuator heated by induction

• Autorzy: Barglik J. , Kwiecień I. , Trutwin D. , Ulrych B.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka statyczna siłownika termosprężystego nagrzewanego indukcyjnie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper is aimed at numerical modelling of the thermo-elastic displacements and forces caused by induction heating of the dilatation element of the actuator used for fixing of machine elements. As a result of modelling an achievement of minimal energy consumption and maximal efficiency is expected. The mathematical model based on a generally formulated technical problem is solved by means of professional program Quick-Field making possible to analyse a task as weakly--coupled electromagnetic-temperature-thermo-elastic problem. The crucial point of the paper is an illustrative example demonstrating the possibilities of the suggested methodology. Next steps should be aimed at shaping the static characteristic of the actuator in order to reach a constant value of the contact force for a range of a low value of the gap length between the element and body.

PL

W artykule dokonano modelowania numerycznego przemieszczeń i sił termosprężystych spowodowanych nagrzewaniem indukcyjnym elementu dylatacyjnego siłownika stosowanego do mocowania elementów maszynowych. Celem modelowania jest osiągnięcie minimalnego zużycia energii i maksymalnej sprawności siłownika. Do analizy zagadnienia użyto profesjonalnego programu komputerowego Quick-Field umożliwiającego analizę słabo sprzężonego pola elektromagnetycznego temperaturowego i przemieszczeń termosprężystych. Kluczowym elementem pracy jest konkretny przykład obliczeniowy pokazujący możliwości zastosowanej metodologii. Kolejne prace z tego zakresu powinny być ukierunkowane na takie ukształtowanie charakterystyki statycznej siłownika, aby uzyskać stałą wartość siły styku przy niewielkiej szczelinie pomiędzy elementem a ciałem.

Słowa kluczowe

EN

thermo-elastic actuator; harmonic electromagnetic field; stationary temperature field; field of thermo-elastic displacements; finite element method

PL

siłownik termosprężysty; pole elektromagnetyczne; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 54, nr 4
• Strony: 449--459
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Barglik J.

• Silesian University of Technology

autor

Kwiecień I.

• Silesian University of Technology

autor

Trutwin D.

• AIUT Sp. z o.o., Poland

autor

Ulrych B.

• University of West Bohemia, Czech Republic

Bibliografia

• 1. Barglik J., Doležel I, UIrych B.: Induction heating in the process of thermoelaslic fixing of machinery tools (in Polish), Publishing House of Kielce Technical University, 2002, pp. 17-24.
• 2. Barglik J, Doležel I., Dvořák P, Ulrych B., Skopek M .: Limit regimes of DC actuator-based linear drive, Publishing House of Poznań Technical University vol. II., 2004, pp. 600-611.
• 3. www.quickfield.com
• 4. Chari M. V. K ., Salon S. J.: Numerical Methods in Electromagntism, Academia Press, N.Y., 2000.
• 5. Holman J. P.: Heat Transfer, McGraw Hill Co., 2002.
• 6. Boley B. A, Wiener J. H.: Theory of Thermal Stresses, NY, London, 1960.