Analysis of dynamic states in pump drive systems incorporating a long elastic shaft

• Autorzy: Szafraniec Andrzej , Figura Radosław , Mizera Radosław

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2025.01.49

Warianty tytułu

PL

Analiza stanów dynamicznych w układach napędowych pomp z długim elastycznym wałem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

n the article, a mathematical model of a complex drive system was developed, consisting of an-air coil, an asynchronous motor, a long shaft with elastic clutches. This model is based on interdisciplinary variational approaches. Transient states analysis of the drive system was performed for various clutches with different parameters. The influence of the clutch selection on the dynamic states of the pump drive system was determined. The moments of elasticity, dissipation, voltage and voltage drops in the power supply network were determined. The results of the computer simulation are presented in the figures form.

PL

W artykule opracowano matematyczny model złożonego układu napędowego, składającego się z cewki powietrznej, silnika asynchronicznego, długiego wału z elastycznymi sprzęgłami. Model ten bazuje na interdyscyplinarnych podejściach wariacyjnych. Analizę stanów przejściowych układu napędowego przeprowadzono dla różnych sprzęgieł z różnymi parametrami. Określono wpływ wyboru sprzęgła na stany dynamiczne układu napędu pompy. Wyznaczono momenty sprężystości, rozproszenia oraz napięcie i spadki napięcia w sieci zasilającej. Wyniki symulacji komputerowej przedstawiono w postaci rysunków.

Słowa kluczowe

EN

interdisciplinary modelling; drive system; pump system; asynchronous motor; long shaft; complex motion transmission

PL

modelowanie interdyscyplinarne; układ napędowy; napęd pompy; silnik asynchroniczny; długi wał; złożona transmisja ruchu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 101, nr 1
• Strony: 228--231
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Szafraniec Andrzej

• Uniwersytet Radomski, Wydział Transportu, Elektrotechniki i Informatyki, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom

• https://orcid.org/0000-0002-0143-2409

autor

Figura Radosław

• Uniwersytet Radomski, Wydział Transportu, Elektrotechniki i Informatyki, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom

• https://orcid.org/0000-0001-8048-5623

autor

Mizera Radosław

• Uniwersytet Radomski, Wydział Transportu, Elektrotechniki i Informatyki, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom

• https://orcid.org/0009-0003-9516-1623

Bibliografia

• [1] Song H., Zhang J., Zhang F., Rotor strength and critical speed analysis of a vertical long shaft fire pump connected with different shaft lengths, Scientific Reports, (2022), No. 12, 9351
• [2] Zhang Y., Liu J., Yang X., Li H., Chen S., Lv W., Xu W. Zheng J., Wang D., Vibration analysis of a highpressure multistage centrifugal pump, Scientific Reports, (2022), No. 12, 20293
• [3] Zhang X., Tang F., Investigation of the hydrodynamic characteristics of an axial flow pump system under special utilization conditions, Scientific Reports, (2022), No. 12, 5159
• [4] Tang H., Ren Y., Xiang J., Kumar A., Numerical and experimental analysis of rotor-bearing system for axial piston pump with misalignment–rubbing coupling fault, Journal of Sound and Vibration, (2023), No. 559, 117786
• [5] Ćwiklińska M., Ocena wpływu retencji aluwiów na transformację fali wezbraniowej na przykładzie odcinka Wisły od Puław do Magnuszewa, Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Środowiska, (2007)
• [6] Chaban A., Perzyński T., Popenda A., Figura R., Levoniuk V., Mathematical Modeling of Transient Processes in the Susceptible Motion Transmission in a Ship Propulsion System Containing a Shaft Synchronous Generator, Energies, 2022, No. 15(9), 3266.
• [7] Chaban A., Łukasik Z., Popenda A., Szafraniec A., Mathematical Modelling of Transient Processes in an Asynchronous Drive with a Long Shaft Including Cardan Joints, Energies, (2021), No. 14, 5692
• [8] Ortega R., Loria A., Nicklasson P.J., Sira-Ramirez H., Passivity-Beast Control of Euler-Lagrange Systems: Mechanical, Electrical and Electromechanical Applications, Springer Verlag, London (1998), 543
• [9] Jędral W., Pompy wirowe, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, (2014), 478
• [10] Zhang D., Shi W., Chen B., Guan X., Unsteady flow analysis and experimental investigation of axial-flow pump, Journal of Hydrodynamics, 2010, No. 22(1), 35-43
• [11] Rubinowic z W., Królikowski W., Mechanika Teoretyczna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, (2012), nr 9, 462
• [12] Popenda A., Simple mathematical models of transmission shafts and gear trains. Electrical and mechanical circuits, Przegląd Elektrotechniczny, 92 (2016), nr 12, 137-140
• [13] Chaban A., Hamilton - Ostrogradski Principle in Electromechanical Systems, Soroki, Lviv, Ukraine, (2015), 488
• [14] Łukasik Z., Czaban A., Szafraniec A., Mathematical model of asynchronous pump drive with distributed mechanical parameters, Przegląd Elektrotechniczny, 94 (2018), nr 1, 155-159
• [15] Mandrus W., Żuk W., Hydraulika, napędy hydrauliczne i pneumatyczne maszyn wojskowych, Lwów, АСВ, (2013), 372
• [16] Łukasik Z., Czaban A., Szafraniec A., Żuk V., The mathematical model of the drive system with asynchronous motor and vertical pump, Przegląd Elektrotechniczny, 94 (2018), nr 1, 133-138
• [17] Szafraniec A., Modelowanie matematyczne procesów oscylacyjnych w napędzie elektrohydraulicznym o podatnej transmisji ruchu, Przegląd Elektrotechniczny, 93 (2017), nr 12, 167-170