Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of variation of selected parameters on the reliability of a thrust bearing of a water turbine

Salwiński J., Grądkowski P.

Tribologia

|

2011

|

nr 6

191-200

EN

Slide thrust bearings are composed of tilting pads. Some bearing pads are rested on sets of springs. Technical parameters of these springs are random variables. The scatter of their values may lead to bearing failure. This article presents a method for estimating the reliability of this type of bearing in a hydrostatic phase of operation, concerning the randomness of the spring parameters as well as some parameters of the oil film.

PL

Ślizgowe łożyska wzdłużne zbudowane są z wahliwie umocowanych segmentów. Jednym z rozwiązań jest posadowienie segmentów na zespołach sprężyn. Parametry techniczne sprężyn są zmiennymi losowymi. Zmienność ich wartości może prowadzić do awarii zespołu łożyskowego. W pracy przedstawiono metodę szacowania wskaźnika niezawodności łożyska w hydrostatycznej fazie pracy z uwzględnieniem losowości parametrów sprężyn, a także zmienności wybranych parametrów filmu olejowego.

2

Application of multiobjective optimization tools in a thrust bearing pad modelling

Grądkowski P.

Postępy Nauki i Techniki

|

2011

|

nr 7

5-14

EN

To model an oil film of a fluid friction slide bearing, it usually requires solving a set of equations. Some part of these equations are partial differential equations. Thanks to application of numerical methods, it is possible to find an approximated solution. Most commonly, iterative methods implementing nested loops are suggested, where each loop provides solution for one parameter at fixed values of the remaining parameters. The paper presents an attempt to use mathematical optimisation terms in defining a problem of modelling of an oil film created in the face of a hydrostatic thrust bearing pad. Multiobjective optimisation tools have been applied. Some parameters of the oil film were treated as unknowns, while the others as the goal functions. One of the advantages of such approach may be reducing the number of iterations and speeding up the computing process.

PL

Modelowanie filmu olejowego ślizgowego łożyska tarcia płynnego wymaga najczęściej rozwiązania układu kilku równań, z czego część to równania różniczkowe cząstkowe. Dzięki zastosowaniu metod numerycznych możliwe jest znalezienie przybliżonego rozwiązania takiego układu. Najczęściej proponowane są metody iteracyjne z zagnieżdżonymi pętlami, z których każda określa rozwiązanie jednego równania przy ustalonych parametrach innych. W pracy przedstawiono próbę zdefiniowania zagadnienia modelowania filmu olejowego na powierzchni segmentu hydrostatycznego łożyska wzdłużnego pojęciami optymalizacji matematycznej. Zastosowano narzędzia optymalizacji wielokryterialnej. Część parametrów filmu olejowego potraktowano jako zmienne decyzyjne, inne natomiast jako funkcje celu. Korzyścią płynącą z takiego podejścia może być zmniejszenie liczby iteracji i przyspieszenie obliczeń.

3

Experimental verification of a model of the loss of fluid friction in a hybrid thrust bearing

Salwiński J., Grądkowski P.

Tribologia

|

2010

|

nr 3

199-208

EN

One of the known solutions of thrust bearings for heavy machines is a hybrid slide axial bearing composed of a set of bearing pads supported on sets of compression springs. During operation of such a system, a series of failures have been observed. The failures were caused by inappropriate parameters of the supporting springs and the appearance of an adverse system of forces acting on the bearing pad. The paper presents the results of experiments in which pressure distribution in a bearing interspace of a model hydrostatic thrust bearing was measured. The research goal was to verify an earlier formulated quantitative model, describing the conditions at which the mentioned failure occurred. The results of the experiment confirm the legitimacy of the proposed model.

PL

Jednym ze stosowanych rozwiązań łożyskowania wzdłużnego ciężkich maszyn jest łożyskowanie w hybrydowym ślizgowym łożysku wzdłużnym, złożonym z segmentów wspartych na elementach sprężystych. W trakcie eksploatacji takiego układu zaobserwowano szereg awarii, polegających na niezamierzonym metalicznym kontakcie powierzchni ślizgowych. Awarie były spowodowane niewłaściwymi parametrami sprężyn wspierających segmenty i wystąpieniem niekorzystnego układu sił działających na segmenty łożyska. W pracy zaprezentowano wyniki badań stanowiskowych rozkładu ciśnienia w szczelinie smarnej modelu hydrostatycznego łożyska wzdłużnego. Badania służyły weryfikacji, sformułowanego wcześniej, modelu jakościowego opisującego warunki wystąpienia opisanej awarii. Wyniki badań potwierdzają słuszność zaproponowanego modelu.

4

Komputerowe modelowanie stanu równowagi segmentu łożyska wzdłużnego wspartego na zespole elementów sprężystych

Grądkowski P., Salwiński J.

Mechanik

|

2010

|

R. 83, nr 1/S

69-77

EN

The paper presents numerical solution of Reynolds equation, using the finite differences method. The equation describes oil pressure distribution on the surface of a thrust bearing pad under hydrostatic lubrication conditions, while the mating surfaces are not parallel. To model the geometry, the Autodesk Inventor 2008 was used, while the very programming and performing of computing procedures was done with PTC MathCAD 14 software. The presented procedure is included within the mathematic model, allowing determining probability of malfunction of a thrust bearing with pads supported on helical springs, whose technical parameters are random variables.

5

Ddetermining centre of mass of walking dragline excavation system

Krauze K., Kotwica K., Grądkowski P.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 1

5-19

EN

The stability analysis of a processing machine, including a dragline excavator, involves determining its centre of mass analytically or empirically. Therefore, the centre of mass of Esz 6/45 walking excavator, which was to be modernised, needed to be located. Due to the lack of any technical documentation, it was necessary to conduct the stocktaking process first and, subsequently, the centre of mass was searched analytically. Computing results and following conclusions allowed to maintain the excavator stability and formulate the requirements concerning the empirical research into the centre of mass.

PL

Ocena stateczności maszyny roboczej, a w tym również koparki zgarniakowej, związana jest z koniecznością wyznaczenia, analitycznego lub empirycznego, jej środka masy. Problem ten należało rozwiązać w przypadku zgarniakowej koparki kroczącej Esz 6/45, która ma być poddana kompleksowej modernizacji, polegającej na wymianie układów napędowych (silniki elektryczne, przekładnie itp.) oraz innych newralgicznych jej podzespołów. Brak dokumentacji wymusił najpierw przeprowadzenie inwentaryzacji istniejącej wersji koparki, a następnie poszukiwanie środka jej masy na drodze analitycznej. Wykonane obmiary, przy wykorzystaniu pakietu do komputerowego wspomagania projektowania inżynierskiego, pozwoliły na zamodelowanie przedmiotowej koparki. Model ten był podstawą do analitycznego określenia położenia środka masy maszyny. Zamodelowanie i przeprowadzenie obliczeń dokonano dla jednego z ustawień koparki zarówno w pakiecie Inventor, jak też w pakiecie Excel. Ze względu na bardziej skomplikowane modelowanie w pakiecie Inventor (konieczność graficznego rozmieszczenia na rysunku przestrzennym poszczególnych komponentów) i porównywalność wyników z obydwu aplikacji, w dalszej fazie obliczeń wykorzystano tylko pakiet Excel. Obliczenia wykonano przy założeniu, że na wysięgniku podpięty jest czerpak wypełniony urobkiem, natomiast koparka opiera się na podstawie oporowej a płozy układu kroczenia są podniesione. Uzyskane wyniki zamieszczono w tabelach. Dla zachowania stateczności koparki, zarówno w fazie kroczenia, jak i w fazie pracy, istotne jest, aby środek masy maszyny znajdował się w obrysie rzutu stopy na płaszczyznę poziomą. Dlatego opracowano również model matematyczny, pozwalający na określenie dopuszczalnych kątów nachylenia podłoża, przy których koparka zachowuje stabilność. Następnie, z wykorzystaniem programu PTC Mathcad 14, opracowano procedurę, która pozwoliła wyznaczyć, dla jakich kątów nachylenia podłużnego [...] i poprzecznego [...] wypadkowy środek masy układu znajdzie się w zarysie elipsy, będącej rzutem stopy koparki na płaszczyznę poziomą. Przeprowadzona inwentaryzacja koparki, oraz wykorzystanie odpowiednich programów komputerowych umożliwiły określenie mas poszczególnych podzespołów. Natomiast opracowany analityczny model koparki umożliwił wyznaczenie środka masy dla różnych stanów pracy koparki oraz zakresy nachylenia granicznego. Model ten pozwala również na oszacowanie położenia środka masy po modernizacji koparki. Wyniki obliczeń oraz wynikające z tego wnioski pozwoliły na ustalenie warunków pracy umożliwiających zachowanie dotychczasowej stateczności koparki oraz ustalić wymagania odnośnie badań empirycznych środka masy.

6

Modelowanie rozkładu ciśnienia w filmie olejowym asymetrycznie obciążonego segmentu hydrostatycznego łożyska wzdłużnego.

Salwiński J., Grądkowski P.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2007

|

Vol. 42, nr 2

41-51

PL

W jednym z rozwiązań wzdłużnego łożyska ślizgowego segmenty łożyska oparte są wychylnie na zespole sprężyn śrubowych. Przy ustalonej prędkości obrotowej łożysko smarowane jest hydrodynamicznie, natomiast w zakresie od 0 do prędkości znamionowej, czyli w czasie uruchamiania i zatrzymywania hydrogeneratora, dla zapewnienia tarcia płynnego, dodatkowo realizowane jest smarowanie hydrostatyczne. Dla uniknięcia nadmiernego przechylania segmentów i styku metalicznego współpracujących powierzchni, istotne jest, by środek wyporu filmu olejowego pokrywał się z położeniem siły wypadkowej oddziaływania sprężyn. Położenie środka wyporu zależy od rozkładu ciśnienia w filmie olejowym. Z kolei rozkład ciśnienia jest funkcją m.in. kąta wzajemnego nachylenia współpracujących powierzchni. W pracy przedstawiono mechanizm zachowania się hydrostatycznego filmu olejowego przy przechylaniu segmentu oraz opisano model utraty nośności w wyniku nadmiernego wychylenia. Zagadnienie opisane zostało za pomocą jednowymiarowego modelu nachylonych powierzchni całkowicie rozdzielonych cieczą newtonowską.

EN

In one of the solutions of axial slide bearings, bearing pads are supported on a set of helical springs. This solution is applied in one of the Polish hydro-electric power stations. At a nominal revolution speed, the bearing is hydrodynamically lubricated. During the machine start-up or rundown, that is at the range of speeds of 0-25% of nominal, additionally a hydrostatic lubrication is applied. To avoid excessive pad tilt, and metallic contact of the mating surfaces, it is essential that the uplift centre was collinear with the resultant force of the springs - pad interaction. The location of the uplift centre depends on the pressure distribution in the oil film. The pressure distribution, in turn is a function of, among others, the angle of inclination of the mating faces of the bearing. In the work, it is shown the behaviour of the hydrostatic oil film on the surface of tilted bearing bad. Moreover, a model of stability loss due to excessive inclination has been described. The problem has been described with the use of a single-dimension model of inclined surfaces divided by a Newtonian liquid.

7

Przemiany węglowodorów podczas tarcia mieszanego w różnych temperaturach.

Grądkowski M., Makowska M., Grądkowski P.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2006

|

Vol. 41, nr 2

55-69

PL

W pracy zbadano wpływ temperatury na przeciwzużyciowe działanie wybranych węglowodorów w warunkach tarcia mieszanego w węźle kula-tarcza w układzie materiałowym stal-stal oraz dokonano ogólnej identyfikacji produktów tribochemicznych, powstających przy różnych temperaturach węzła tarcia. Stwierdzono, że w przypadku mineralnego oleju hydraulicznego HL-46 najmniejsze zużycie zachodzi w temperaturze 70-80 stopni Celsjusza, zaś n-heksadekanu w 80-110 stopni Celsjusza. Zużycie jest tym większe, im bardziej temperatura systemu tribologicznego odbiega od tych zakresów. Na podstawie wyników badania powierzchni za pomocą mikroanalizy rentgenowskiej (SEM/EDS) oraz mikrospektroskopii w podczerwieni (FTIRM) tarcz testowych smarowanych n-heksadekanem stwierdzono, że zarówno w śladzie tarcia, jak i w jego sąsiedztwie w tych temperaturach deponowane są produkty organiczne, powstające w wyniku tribochemicznych przekształceń węglowodorów obecnych w środku smarowym. Na skutek ich chemisorpcji na powierzchni tarcia, lokalnie powstają stałe warstwy graniczne, redukujące zużycie elementów węzła tarcia.

EN

In the work it has been examined the temperature influence on anti-wear action of selected hydrocarbons under mixed friction conditions in a ball - disk couple in a steel - steel material system. Moreover, a general identification of the tribochemical products, forming at different temperatures of the friction couple has been made. It has been stated, that in the case of hydraulic HL-46 mineral oil the last wear takes place at the temperature of 70/80 degrees centigrade, and the n-hexadecane at 80/110 degrees centigrade. The more the temperature of the tribological system differs from these ranges, the greater the degree of wear. On the base of results of SEM/EDS and FTIRM of the test disks lubricated with n-hexadecane, it has been stated, that both in the friction trace and in its surroundings, organic products are deposited at these temperatures. These products form as a result of tribochemical conversions of the hydrocarbons. Due to the chemisorption of these products on the friction surface, stable boundary layers are locally formed, reducing the wear of the friction couple elements.