Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Integrated PBL and HIL practices for real-time simulations applied in technical and engineering teaching using embedded systems

Rosa Arthur Hermano Rezende, Ferreira Reginaldo Vagner, Pereira Cláudio Alves

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 1

46--52

EN

Many educational institutions do not have sufficient resources to acquire expensive devices to make the dialoged and practical classes more attractive, both for students and for teachers. In view of these concerns, it is proposed a procedure that integrates PBL (Problem based Learning) and HIL (Hardware in The Loop) methods to test different dynamic systems, verify stability of the implemented control equations, or even validate useful algorithms in many areas, from basic disciplines of Exact Sciences to Technical and Engineering courses. The conception approach is presented here to justify the best possible cost-effectiveness benefits to simulate real-time systems, with financial and time reductions. The project consists of developing three prototypes (heat exchanger, electronic converter and “Beam and Ball” experiment) by means of a mathematical modeling using the Matlab / Simulink software, to embedded this model in a HIL hardware in order to simulate / diagnose the performance of such systems. These examples can be used in both practical and theoretical classes, in order to encourage students to deal with real problems in search of their solutions.

PL

Wiele instytucji edukacyjnych nie ma wystarczających srodków na zakup drogich urządzeń które uczynią prowadzone z dialogiem i zajęcia praktyczne bardziej atrakcyjnymi zarówno dla uczniów, jak i nauczycieli. W związku z powyzszym proponuje się procedurę integrującą metody PBL (Problem based Learning) i HIL (Hardware in The Loop) w celu testowania róznych układów dynamicznych, weryfikacji stabilności zaimplementowanych równan sterowania, a nawet walidacji użytecznych algorytmów w wielu obszarach, od z podstawowych dyscyplin nauk ścisłych po kursy techniczne i inżynierskie. Przedstawione jest tutaj podejście koncepcyjne w celu uzasadnienia możliwie najlepszych korzyści w zakresie efektywnosci kosztowej symulacji systemów w czasie rzeczywistym, przy jednoczesnym ograniczeniu finansowym i czasowym. Projekt polega na opracowaniu trzech prototypów (wymiennik ciepła, przetwornik elektroniczny i eksperyment „Belka i kula”) za pomocą modelowania matematycznego z wykorzystaniem oprogramowania Matlab / Simulink, w celu osadzenia tego modelu w sprzęcie HIL w celu symulacji / zdiagnozowania działania takiego systemy. Przykłady te mozna wykorzystać zarówno na zajęciach praktycznych, jak i teoretycznych, aby zachęcic uczniów do rozwiązywania rzeczywistych problemów w poszukiwaniu ich rozwiązania.

2

Electromagnetic AC and impulse levitations of conductive, dielectric, and magnetic ball

Spałek Dariusz

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2021

|

Vol. 69, nr 1

art. no. e136040

EN

The paper presents an analytical solution of levitation problem for conductive, dielectric and magnetically anisotropic ball. The levitation exerts either an AC or impulse magnetic field. Both the Lorentz and material electromagnetic forces (of magnetic matter) could lift the ball in a gravitational field. The electromagnetic field distribution is derived by means of variables separation method. The total force is evaluated by Maxwell stress tensor (generalized), co-energy and Lorentz methods. Additionally, power losses are calculated by means of Joule density and the Poynting vector surface integrals. High frequency asymptotic formulas for the Lorentz force and power losses are presented. All analytical solutions derived could be useful for rapid analysis and design of levitations systems. Finally, some remarks about considered levitations are formulated.

3

Walcowanie poprzeczno-klinowe kul bezpośrednio z główki szyny

Pater Z., Tomczak J., Bulzak T.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 11

555--559

PL

W artykule przedstawiono innowacyjną koncepcję kształtowania kul, które wykonywane są bezpośrednio z główki szyny. Przedmiotowy sposób wytwarzania kul bazuje na zastosowaniu dwóch operacji walcowania poprzeczno-klinowego (WPK), rozwijanego od ponad 25 lat w Politechnice Lubelskiej. W pierwszej operacji z główki szyny walcowany jest pręt o średnicy 52 mm, z którego w operacji drugiej wytwarzane są kule o średnicy większej (60 lub 70 mm) od średnicy wsadu. Realizacja procesu walcowania wymagała opracowania specjalistycznej walcarki płaskoklinowej nawrotnej, w której kształtowanie odbywa się w obu ruchach suwaka. Tym samym walcarka ta pozbawiona jest ruchu jałowego, co czyni ją innowacyjną w skali świata. W pracy przybliżono konstrukcję takiej.

EN

This paper describes an innovative method for producing balls directly from rail heads. The method consists in performing two operations of cross wedge rolling (CWR), a process which has been developed at the Lublin University of Technology for over 25 years. The first operation involves forming a 52 mm diameter bar from a rail head; in the second operation, this bar is formed into balls which have a larger diameter (60 or 70 mm) than that of the billet. Such a design of the process required developing a specialist flat-wedge reversing mill in which the forming process is performed during both passes of the slide. As a result, the mill is free from dead motion, which makes its design innovative on a world scale. The paper provides a detailed description of the design of this mill.

4

Influence of the parameters on the construction of the power ball planetary toroidal drive

Vojtková J., Medvecká-Beňová S.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2013

|

z. 81

157--162

EN

The article entails the parameters of the stator in a planetary toroidal drive. The depth of groove in the stator changes with the diameter of the stator. The depth of groove is influenced by the parameters of the transmission. It reaches a minimum value at least diameter and this value must also be sufficient.

PL

Artykuł przestawia zależności występujące w stojanie, analizę proporcji istotnych wymiarów stojana planetarnej przekładni toroidalnej z elementami kulkowymi. Głębokość rowków stojana zmienia się zależnie od średnicy stojana. Na głębokość rowka mają wpływ parametry przełożenia. Wartość minimalną osiąga się przy najmniejszej średnicy, ale również ta wartość musi być wystarczająca.

5

Wpływ parametrów kul na efektywność synchronicznego eliminatora drgań

Michalczyk J., Pakuła S.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 12, nr 43

185-192

PL

Zbadano wpływ masy, liczby kul i ich własności tarciowych w synchronicznym eliminatorze drgań na jego skuteczność. Do budowy modelu przyjęto płaski układ korpusu maszyny z bębnem wypełniony jednowarstwowym zestawem kul. Na podstawie dokonanych symulacji wyznaczono charakterystyki amplitudowe w stanach ustalonych. Pokazują jak optymalnie dobrać parametry kul w celu uzyskania jak najwyższej efektywności eliminatora.

EN

The paper presents the influence of weight, number of balls and their friction properties on the effectiveness of synchronic vibration eliminator.Amplitude characteristics in steady states were obtained on the basis of simulation results. The curves can be useful to select optimum balls parameters, getting the best effectiveness of the eliminator.

6

Walcowanie poprzeczno-klinowe kul metodą równoległą

Pater Z.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 5-6

404-404

PL

Opisano proces jednoczesnego walcowania poprzeczno-klinowego czterech kul SŘ22 mm. Przedstawiono narzędzie zastosowane w procesie kształtowania półwyrobów kul. Stosując MES pokazano przebieg procesu walcowania oraz rozkłady temperatury i odkształcenia w uzyskanych kulach. Próby walcowania, wykonane w warunkach laboratoryjnych Politechniki Lubelskiej, wykazały, że kule wytwarzane metodą WPK mają dobrą jakość i dlatego mogą być stosowane zarówno w młynach kulowych, jak i w łożyskach tocznych.

EN

Described is the process of simultaneous cross wedge rolling of four 22 mm dia balls. The tool for shaping the semi product is presented. Also, the progress of the ball rolling process with the strain and temperature distribution in the produced balls is explained by means of the finite element method.

7

Przegląd możliwości sterowania systemem o zmiennym momencie bezwładności typu ball on beam

Ganobis M.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2008

|

T. 12, z. 2

197-209

PL

Celem pracy jest przedstawienie budowy systemu typu ball on beam oraz krótkiego przeglądu możliwości sterowania takim systemem. Zaprezentowane zostaną możliwości projektowania regulatora zarówno z wykorzystaniem jego modelu matematycznego (LQR), jak i bez jego udziału (regulator rozmyty).

EN

The purpose of this paper is to present a "ball on beam" system and a short overview of possibilities of its control. It contains control design methods using mathematical model (LQR), and without it (fuzzy logic controller).

8

Specyficzne problemy łożyskowania w łożyskach tocznych miniaturowych

Raczyński A.

Tribologia

|

2002

|

nr 2

629-642

PL

W artykule przedstawiono informacje dotyczące praktyki eksploatacyjnej miniaturowych łożysk tocznych. Zebrano najczęściej spotykane wymagania dotyczące działania tych łożysk. Zaprezentowanono szereg czynników wpływających na moment tarcia w ruchu oraz na trwałość zmęczeniową, zwracając szczególną uwagę na czynniki niedoceniane, bo mało istotne w pracy łożysk tocznych powszechnego użytku, takie jak rodzaj koszyka, rodzaj ewentualnego uszczelnienia, współczynnik przylegania, dokładność wykonania łożyska, dokładność wykonania wałka i oprawy, ridzaj i ilość środka smarowego.

EN

In the present article there are shown some problems connected with operation of miniature ball bearings in measuring instruments. In this using the two main requirements must be fulfilled by the bearing: a small frictional moment and suitable rating life. In some instruments, e.g. flow meter, the suitable indication strongly depends on magnitude of torque. The torque depends on following factors: sort of material, seal, bearing size, accuracy, internal clearance, imperfection of shaft and housing, load, rotational speed, sort and quantity of lubricant. It was shown, that the bearing for measuring instruments should have the following features: The balls and rings in stainless steel; ribbon retainer in pressed steel (may be with Teflon-coating); the baring without seals, only with shields if it is necessary; the bearing size as small as possible; good accuracy grade; large internal clearance (C3-C4); there shouldn't be close fit neither on shaft nor in housing; very important is the coaxiality of both of bearing in the arrangement; if the strong axial force is acting, the greater osculation rating of ball and race is profitable to decrease the equivalent load; as a lubricant should be used the small viscosity oil (ca 10cSt/20°C) and in a very small quantity. The high osculation rating is also profitable with regard to the bearing durability. In some conditions (very great axial force) there may be used unorthodox bearing arrangement: one angular contact bearing and the deep groove bearing as the second. Generally: the correct mounting and the strict cleanliness is an essential condition for the good performance of all miniature bearings.

9

Obciążenie kulek w łożysku kulkowym skośnym w zależności od napięcia wstępnego

Raczyński A.

Tribologia

|

2001

|

nr 1

77-88

PL

W artykule jest przedstawiona metoda obliczeniowa i wyniki obliczeń. Metoda ta została oparta na równaniach Hertza, dotyczących współzależności obciążenia i odkształceń w styku eliptycznym. W procedurze obliczeniowej jest zastosowana metoda iteracyjna: Poszukiwane są promieniowe i osiowe przemieszczenia sprężyste pierścieni łożyskowych tak długo, aż wartości sił, które im odpowiadają, okażą się zgodne z obciążeniem zewnętrznym. W przemieszczeniach uwzględnia się napięcie wstępne łożysk. Znalezienie właściwych przemieszczeń pozwala określić rozkład obciążenia na poszczególne kulki. Wyniki obliczeń wykonanych dla wybranych przypadków są zilustrowane w tabeli. Zostało wykazane, że | w przeciwieństwie do łożysk stożkowych, w łożyskach kulkowych skośnych nie można zmniejszyć średniego obciążenia części tocznych poprzez zastosowanie napięcia wstępnego.

EN

In this paper the calculation method and calculation results are presented. The method is based on the Hertzian contact model with the equations suitable for point contact. The iteration method was used to the calculation procedure: The radial loads of both of bearings and the axial load of shaft are given. The displacement of one bearing ring with respect to the other one is assumed and for this the internal forces are calculated time after time, for each of bearings, until the equilibrium equations of forces are satisfied. The values of displacement in both of bearings are connected with preload, which is expressed by both bearings outer rings one to other close up. When the right displacement is obtained, one can determine the distribution of ball loads. An adequate computer programme was built which affords possibilities of calculation of ball load distribution in dependence on: 1) radial and axial load acting on bearing arrangement, and 2) bearing preload. Except this, the average load of ball for each of bearings is point out, which determines the durability of bearing. It was proved on the way of calculations, that in angular contact ball bearings, the average load of ball cannot be decreased by the preload, although it is possible in cone bearings [L. 4]. On the diagrams (fig. 3 and 4) the values of ball load for various values of preload (e) are shown.

10

Obliczanie trwałości zmęczeniowej łożysk kulkowych zwykłych z uwzględnieniem luzu i ugięcia wału.

Raczyński A.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

1999

|

Vol. 34, nr 1

111-120

PL

Celem pracy było uzyskanie metody obliczania trwałości łożysk tocznych w łożyskowaniu wału maszynowego z uwzględnieniem luzów i ugięcia tego wału. Problem polega na tym, że ugięcie wału jest sprzężone z momentem reakcyjnym w łożyskach wzajemną zależnością. Tak więc obliczenie reakcji podpór i ugięć w takim układzie jest zagadnieniem statycznie niewyznaczalnym. Do jego rozwiązania wykorzystano równania statyki i równania linii ugięcia wału. Analiza wyników obliczeń przyniosła pewne dodatkowe spostrzeżenia dotyczące trwałości łożyska kulkowego zwykłego przy obciążeniu osiowym (wpływ luzu wewnętrznego i kątowego odchylenia pierścieni).

EN

Conventional calculation methods of ball bearings fatigue durability assume the nominal position of bearing rings, without consideration the deviation of the ring axis. For load distribution on individual balls the model introduced by Lundberg and Palmgren is assumed. Meanwhile, in practise, this kind of distribution can be considerably deformed as a result of both internal clearance and an axis deviation of one ring with respect to the other one. Such a deviation is usually a result of the shaft deflection. The aim of this work is to develop a method of calculation of rolling bearings durability in a machine shaft taking into account clearance and a deflection of the shaft. The problem that arises is that in the arrangement shaft-bearings the shaft deflection depends, among others, on the reactive moment in bearings. On the other hand, this moment is dependent on the deviation in bearings that is on the shaft deflection. This is why the calculation of support reactions and deflections in this system presents a statically indeterminable problem. The following analysis was used to solve the problem: 1. equations of static (with respect the moments of bearings), 2. equations of the shaft deflection line with regard to particular deflections values at bearings. Observation of the calculation results led to additional assumptions: 1. The durability defined by the catalogue calculation is accurate only at zero clearance, zero axial load and zero angle of the rings deflection. 2. The enlargement of clearance with the absence of an axial load causes durability decrease, the same with considerable axial load improves durability increase. 3. The application of a moderate axial load improves durability increase, especially with big bearing clearance and a small angle of deflection of rings. 4. Permissible angle deflections given in bearing catalogues should be treated as approximate. They depend on clearance and the bearing load, to be precise.

11

Wyznaczanie i analiza charakterystyk wciskania wgłębników w materiał

Bochnia J.

Problemy Eksploatacji

|

1999

|

nr 1

19-29

PL

W pracy przedstawiono statyczne próby wciskania wgłębników: kulki i stożka. Omówiono zależności wgłębiania się od działającej siły podane w postaci wykresów wciskania. Zamieszczono przykład aplikacji wzorów Hertza do obliczenia zwrotnego odkształcenia sprężystego powstającego po odciążeniu kulki.

EN

A static tests of pressing indentors (ball and cone) into surface of metalls are presented in this paper. Diagrams describe relationships beetwen loaded force and depth of indentation. There is also presented example of application Hertz's formulas to calculate returnable spring strain after unloading ball.