Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulation of thermomechanical processes in disc brakes of wheeled vehicles

Hrevtsev O., Selivanova N., Popovych P., Poberezhny L., Sakhno V., Shevchuk O., Poberezhna L., Murovanyi I., Hrytsanchuk A., Romanyshyn O.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2021

|

Vol. 104, nr 1

11--20

EN

Purpose: Ensuring the required operational reliability of disc brakes by forecasting their technical condition taking into account thermomechanical processes. Design/methodology/approach: Differential equations of rotation of a rigid body around a fixed axis are solved, it is established that the equations of motion and the equations of thermal conductivity are indirectly related. The use of these analytical dependences provides a better understanding of thermomechanical transients. Findings: The solution is obtained on the basis of the differential equation of thermal conductivity of the hyperbolic type, which does not allow an infinite velocity of propagation of temperature perturbations in contrast to the differential equation of thermal conductivity of the parabolic Fourier type. The obtained analytical dependences provide a better understanding of thermomechanical transients and develop a theoretical basis for determining stresses and heat fluxes in solving problems of reliability and durability of disc brakes. Research limitations/implications: The work uses generally accepted assumptions and limitations for thermomechanical calculations. Practical implications: It is shown, that transients in a mechanical system - a brake disk at impulse loadings cause emergence of thermal effects which arise under the influence of external loadings. Originality/value: The application of these analytical dependences provides a better understanding of thermomechanical transients and develops a theoretical basis for solving problems of reliability and durability of disc brakes.

2

Racjonalne wymiarowanie osadników wirowych

Gronowska-Szneler Marlena A., Sawicki Jerzy M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2019

|

Nr 11

357--360

PL

Osadniki wirowe są ważną kategorią urządzeń do usuwania zawiesiny z cieczy. Mają charakter obiektów lokalnych, ale odgrywają istotną rolę, szczególnie w systemach odwadniających drogi. Trudności przy ich projektowaniu wynikają z braku zamkniętej metody wymiarowania tych urządzeń. W pracy zaproponowano kryteria projektowe o charakterze racjonalnym (proste matematycznie, lecz uzasadnione fizykalnie). Kryteria te mają postać relacji algebraicznych, które dodatkowo uproszczono otrzymując wygodne wzory, przydatne w projektowaniu, jak też tłumaczące mechanizm oddziaływania siły odśrodkowej na pracę urządzenia. Istotą tego mechanizmu jest koncentracja wpływu siły odśrodkowej w rejonie przekroju odpływowego, gdzie powstaje „bariera dynamiczna” zatrzymująca cząstki we wnętrzu urządzenia.

EN

Vortex chambers comprise a special category of devices used for removal of particles suspended in liquids. Although applied as local objects, these devices play a significant role in road drainage systems. The design process of vortex chambers is problematic due to a lack of a complete method for their dimensioning. The paper proposes two design criteria that are rational in character (mathematically simple and physically justified). The criteria given in the form of algebraic relations were additionally simplified to convenient formulae that may be used in the design process and explain the influence of the centrifugal force on device operation. The idea of the mechanism is the concentration of the centrifugal force near the outlet cross-section, where the "dynamic buffer zone” retains the particles inside the object.

3

Analiza dynamiki ciała poruszającego się w układzie obrotowym : szczegółowe wyprowadzenie siły Coriolisa

Szostek Kamil

Problemy Nauk Stosowanych

|

2018

|

T. 9

61--78

PL

Wstęp i cele: W artykule wyprowadzone zostały równania, które pozwalają przeliczyć położenie, prędkość oraz przyśpieszenie ciała punktowego mierzone w układzie obrotowym do położenia, prędkości oraz przyśpieszenia mierzonego w układzie inercjalnym. Materiał i metody: W pracy zastosowano metodę dedukcji matematycznej. Wyniki: Równanie otrzymane dla przyśpieszenia posiada trzy składowe, z których jedna to siła dośrodkowa, natomiast druga to siła Coriolisa. Przedstawiona została także dyskusja na temat wyprowadzonego równania. Wniosek: W artykule został przedstawiony precyzyjniejszy zapis wzoru na prędkość oraz przyśpieszenie w układzie inercjalnym niż obecnie stosowane. Pokazane zostało na przykładzie, że przyśpieszenie Coriolisa nie jest niezależne od przyśpieszenia dośrodkowego. W rozważanym przykładzie te dwa przyśpieszenie przeciwdziałały sobie nawzajem.

EN

Introduction and aim: The article derives equations that allow the conversion of the position, velocity and acceleration of a point body measured in a rotational system to the position, velocity and acceleration measured in an inertial system. Material and methods: Mathematical deduction method has been used in the paper. Results: The equation obtained for acceleration has three components, one of which is centripetal force, while the other is Coriolis force. A discussion on the derived equation was also presented. Conclusion: The article presents a more precise record of the formula for speed and acceleration in an inertial system. It is shown on the example that Coriolis acceleration is not independent of centripetal acceleration. In the example under consideration these two accelerations counteracted each other.

4

Problems of the compensation of centrifugal force in lathe chucks

Kozior T., Bochnia J.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2018

|

no. 2

45--51

EN

Modern machining technology facilitates mechanical machining at high spindle speeds, which determines the use of machining lathe chucks that guarantee the correct clamping force of the workpiece. The work discusses the problems associated with the compensation of negative effects of centrifugal force acting on the jaws of lathe chucks. Calculations and constructional solutions including the author’s own patent application and a description of a model made using additive technology are presented.

PL

Współczesne maszyny technologiczne umożliwiają obróbkę mechaniczną przy dużych prędkościach obrotowych wrzecion, co determinuje stosowanie uchwytów obróbkowych gwarantujących odpowiednią siłę zacisku przedmiotu obrabianego. W pracy omówiono problematykę związaną z kompensacją negatywnych skutków siły odśrodkowej działającej na szczęki uchwytów tokarskich. Przedstawiono obliczenia i rozwiązania konstrukcyjne, w tym własne objęte ochroną patentową oraz opis modelu wykonanego przy pomocy technologii przyrostowej.

5

Antygrawitacja i siła bezwładności w dzwonie z kompleksu „Riese”

Piesiak S., Grzywa K., Jarguliński W.

Zeszyty Naukowe Uczelni Jana Wyżykowskiego. Studia z Nauk Technicznych

|

2017

|

Nr 6

149--158

PL

Inspirację autorów stanowią badania podjęte nad kompleksem „Riese”, który Niemcy budowali w czasie wojny w Górach Sowich. W niniejszej pracy zajmiemy się tzw. dzwonem z wirującymi w nim przeciwstawnie dwiema tarczami. Pomysłodawcy tego rozwiązania uważali, że dużą siłę pionową skierowaną do góry daje antygrawitacja, którą wytworzyły w dzwonie dwie wirujące z dużą prędkością i przeciwbieżnie tarcze. Inspiracją są najnowsze badania japońskie z 1989 r., eksperymentalnie sprawdzające prace niemieckie. Badacze japońscy uzyskali znaczące wartości siły pionowej do góry. Uważamy, że nie tylko antygrawitacja daje pionową siłę unoszącą niemieckie spodki do góry, ale także składowa pionowa odśrodkowych sił bezwładności mas wirujących.

EN

The researches undertaken in the complex “Riese”, which was built by the Germans during the war in the Sowie Mountains, have been the inspiration for the article. In the following work we will take a look at so called bell with two, counter-rotating discs. The originators of this solutions thought that a great vertical power up is caused by anti-gravitation, which was created by the discs that counter-rotate at a high speed. The inspiration was the latest Japanese research of 1989 that experimentally examined the German works. The Japanese researchers obtained considerable values of the vertical power in the upper direction. We think that, not only is the anti-gravitation the source of the vertical power in the upper direction that can lift the German saucers but also constitutes the vertical centrifugal inertial force of the rotating masses.

6

Design criterion for hydrodynamic vortex separator

Gronowska-Szneler M.A., Sawicki J. M.

Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery

|

2017

|

nr 135

3--9

EN

The process of designing technical objects involves determination of geometrical parameters that characterize a given device. When device operation is described by diﬀerential equations, an inverse problem brings diﬃculties, as geometrical values being sought condition the solution to the problem. Vortex separators, used for removal of suspension from storm wastewater are usually designed by the ‘criterion method’. Firstly, a critical particle is distinguished such that bigger particles are removed from wastewater stream, whereas smaller particles stay in the stream. Next, by comparing values of major forces acting on the critical particle at the most unfavourable point within the separator (usually at outﬂow cross-section), a force balance is made. The resulting algebraic relation becomes the design criterion.

7

Rozwiązania konstrukcyjne maszyn do odlewania rotacyjnego tworzyw polimerowych

Głogowska K.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2017

|

T. 7, nr 2

115--118

PL

Do produkcji wielkowymiarowych wytworów takich jak zbiorniki na wodę lub olej, pojemniki na odpady, przydomowe oczyszczalnie ścieków, kajaki, separatory, bariery drogowe i inne wykorzystuje się technologię odlewania rotacyjnego. To metoda produkcyjna, która umożliwia wyprodukowanie według podanej formy odlewniczej zarówno bardzo prostych, jak i wielce złożonych wyrobów z termoplastycznych tworzyw polimerowych. Odlewanie rotacyjne jest procesem przetwórczym, w którym wykorzystuje się siłę odśrodkową działającą na odlewane tworzywo, znajdujące się w gnieździe formującym formy odlewniczej. Podczas tego procesu załadowana tworzywem forma obraca się w różnych płaszczyznach, w efekcie czego ciekłe lub uplastycznione tworzywo jest równomiernie rozprowadzone po wszystkich ściankach gniazda formującego. W zaprezentowanych artykule scharakteryzowano proces, maszyny i urządzenia do formowania rotacyjnego tworzyw polimerowych. Omówiono wady i zalety tej metody przetwórczej.

EN

The rotational moulding is most commonly used for the manufacture of seamless hollow products, the wall thickness of which may be easily adjusted by changing the ratio of rotational speed of the mould around the main and auxiliary axis. The technology of rotational moulding is used for the manufacture of large-size products of polymeric material, such as water or oil tanks, waste containers, home sewage treatment plants, kayaks, separators, sewerage wells, road barriers and other. This production method allows the manufacture, according to a given mould, of both very simple and highly complex products from thermoplastic polymeric materials. The rotational moulding is a processing process, which uses the centrifugal force influencing the material being moulded, contained in the moulding cavity of the casting mould. During this process, the mould loaded with material is rotating and as a result, the liquid or plasticized material is evenly distributed throughout all walls of the moulding cavity. The presented paper characterizes the process, machines and equipment for rotational moulding of polymeric material, and discusses the advantage and disadvantages of this processing method.

8

Doświadczalna weryfikacja symulacji procesu odlewania odśrodkowego w formach ceramicznych

Leśniewski W., Wieliczko P., Małysza M.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2015

|

T. 55, nr 1

23--29

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac związanych z ustaleniem rzeczywistego przepływu ciekłego metalu w formie podczas procesu odlewania odśrodkowego w indukcyjnym piecu próżniowym firmy SuperCast Linn HighTherm. W procesie odlewania odśrodkowego wykorzystywany jest wpływ siły odśrodkowej na przepływ ciekłego metalu w formie, a następnie powodowany nią wzrost ciśnienia ciekłego – krzepnącego metalu. Dla prędkości wirowania formy równej 250 rpm i odległości formy wynoszącej 0,2 m od osi obrotu wartość siły odśrodkowej działającej na ciekły metal jest 14 razy większa od siły grawitacji. Mimo tak dużej siły często obserwowano w odlewach wykonanych w indukcyjnych piecach odśrodkowych niedolewy, których przyczyny były niewyjaśnione. Działająca w tym przypadku siła grawitacji nie ma istotnego znaczenia na przepływ metalu w wirującej formie. Podczas wykonywania odlewów w piecu odśrodkowym na powierzchni tygla pozostaje pewna ilość metalu wskazująca, że podczas odlewania na ciekły metal muszą oddziaływać minimum dwie siły. Jedną z nich jest siła odśrodkowa wymuszająca przepływ metalu równolegle do promienia wodzącego wirującej formy. Zwrot drugiej siły jest skierowany prostopadle do kierunku promienia wodzącego, na co wskazuje pozostałość zakrzepniętego metalu w kanale wylewowym tygla. Wykorzystując specjalnie dobraną geometrię zestawu odlewniczego, przeprowadzono serię doświadczeń, umożliwiającą zaobserwowanie sposobu przepływu i wypełniania formy. Analiza uzyskanych wyników wskazuje, że podczas symulacji komputerowej prowadzonej w nieinercjalnych układach odniesienia uwzględnienie siły Coriolisa wyjaśnia przepływ metalu podczas odśrodkowego zalewania formy. Przeprowadzone obliczenia komputerowe potwierdziły zgodność z wynikami przeprowadzonych doświadczeń.

EN

This paper presents the results of work on the determination of actual molten metal flow in a mould during centrifugal casting in the SuperCast induction vacuum furnace manufactured by Linn HighTherm. The centrifugal casting process uses the effect of centrifugal force on the flow of liquid metal in the mould with a resulting increase of the liquid and solidifying metal pressure. At the mould rotational speed of 250 rpm and the mould distance of 0.2 m from the rotation axis, the centrifugal force acting on the liquid metal is 14 times higher than the force of gravity. Despite a high force, misruns of unexplained origin have been found in castings from centrifugal induction furnaces. Here the action of gravity is insignificant to the flow of metal within the rotating mould. When casting in centrifugal forces, a certain amount of metal remains on the crucible surface, indicative of a minimum two forces present and acting on the liquid metal during the process. One is the centrifugal force, which prompts the flow of metal in parallel to the radius vector of the rotating mould. The sense of the other force is directed perpendicularly to the radius vector direction, as suggested by the residues of solidified metal in the crucible spout. A specially designed geometry of the casting system has been used in a series of experiments to observe the way in which the flow and casting filling occur. The analysis of produced results suggests that the inclusion of the Coriolis force in the computer-aided simulation of non-inertial reference systems explains the metal flow during centrifugal pouring. The computer calculations have proven the results of the said experiments.

9

Siła odśrodkowa na quasi-rzeczywistej kuli ziemskiej

Adamczewski Z.

Przegląd Geodezyjny

|

2013

|

R. 85, nr 3

3--5

PL

Autor rozważa rozkład presji siły odśrodkowej rotacji Ziemi na jej powierzchni. Wprowadzone zostało pojęcie „presji“ jako oddziaływanie siły odśrodkowej na materialny promień równoleżnika. W przeciwieństwie do rozważań problemu, prowadzonych zwykle przy założeniu jednorodnej kuli ziemskiej, autor uwzględnia rozkład gęstości wnętrza Ziemi według nieznacznie wygładzonego modelu B2 Bullena przy zachowaniu skokowej zmiany na granicy Wiecherta (podział zasadniczy na Jądro i Płaszcz). Otrzymany wynik stanowi przyczynek do badania rzeczywistej, naturalnej figury Ziemi.

EN

The author considers the distribution of the centrifugal force pressure of the Earth’s rotation on its surface. The term “pressure” has been introduced meaning the reaction of the centrifugal force on the material radius of a parallel. As opposed to considerations, which usually assume the homogeneity of the Earth, the author considers the distribution of the Earth’s interior according to the slightly smoothed B2 Bullen model, preserving the step changes on the Wiechert border (the basic division into the core and the mantle). The obtained result contributes to investigations of the real and natural Earth figure.

10

Transversal pressure effect in circulative separators

Sawicki J. M.

Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics

|

2012

|

Vol. 59, nr 1-2

3-12

EN

Progressive urban development of the human environment requires new methods of rain water treatment. Recently, there has been a growing interest in the improvement of gravitational suspension separation, and especially in the application of the centrifugal force. This important factor can be induced in two ways; by the circulation of the reservoir containing the fluid (centrifugal separators), or by a tangent supply of this reservoir (circulative separators). In addition to the centrifugal force, another essential transversal force is at work in this case, resulting from the local variability of the pressure. In the literature, this force is derived for centrifuge conditions, but applied also to circulative separators, which is questionable, as in the latter devices velocity and pressure fields are clearly different. The paper is devoted to the determination of the transversal pressure effect in circulative separators. First, a model of tangent and radial velocity profiles is introduced. The radial pressure distribution, calculated on this basis and verified experimentally, leads to the final result, that is, a technical formula describing the force in question.

11

Specification of forces in rotational separator

Gronowska M. A.

Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics

|

2012

|

Vol. 59, nr 1-2

49-62

EN

Today, intensive urban development calls for new technologies in the field of environmental engineering. Extensive infrastructure requires more roads and motorways, as well as larger areas covered with concrete, which altogether leads to greater volumes of water creating surface run-off. Rotational separators, besides lamella and coalescence units, may provide a highly efficient method for treatment of storm water running off roads and motorways. This paper is focused on two important aspects of the operation of rotational separators: forces acting on a particle in liquid flow, and pressure distribution in the chamber. The resulting relations constitute crucial elements in the future method of designing such devices.

12

Textile Structures Modeled on a Spider’s Net

Frontczak-Wasiak I., Snycerski M., Ciesielska I.L.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2008

|

Vol. 16, no. 5 (70)

54--58

EN

Innovative textile fabrics modelled on the structure of a spider web can find application in the reinforcing of composites in conditions of where a centrifugal force occurs, for example rotational discs. At the Institute of Architecture of Textile at the Technical University of Łódź research work is carried out on mechanised production of woven fabrics whose structure is modelled on a spider webweb. The paper presents a review of textile techniques and technologies from the point of view of their usefulness for producing fabrics of a flatroundnet type structure modelled on the structure of a spider web.There is also an analysis of the mechanical properties of the different textile structures from the point of view of fulfilling the requirements to operate in conditions which are affected by a centrifugal force..

13

Rozdział układu ciecz - ciecz w prototypowym hydrocyklonie

Bednarski S., Magiera J., Pabiś A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2008

|

R. 105, z. 2-M

27-34

PL

W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań zdolności rozdzielczej prototypowego hydrocyklonu dla emulsji oleju w wodzie. W trakcie badań zmieniano ciśnienie na wlocie do hydrocyklonu, stężenie oleju w emulsji oraz wymiary wybranych elementów urządzenia. Wyniki przedstawiono w postaci graficznej.

EN

The results of initial investigations of separation efficiency of prototypical hydrocyclone for oil-in-water emulsion have been presented. An effect of the following operational parameters has been tested: the inlet pressure, the oil concentration in emulsion and the constructional parameters of device. The results have been shown in graphic form.

14

Foam rupture under combined action of gravity and centrifugal force

Jachimska B., Małysa K.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Chemistry

|

2000

|

Vol. 48, No. 2

167-179

EN

The effect of additional centrifugal force on stability and volume of the foam formed was studied. Foamability of butanol-1 solutions was studied using the combined pneumatic-mechanical method in which foam was formed by air supplied through the sintered glass and simultaneous action of the mixer rotations. The effect of centrifugal force on the time of rupture of the foam column was determined from measurements of its lifetime either when (i) both the gas supply and mixer rotations were switched off, or (ii) only the gas supply was switched off (the mixer rotated all the time). It was found that in the presence of mixer rotations the time of rupture was always significantly higher, and varied with the velocity of mixer rotations. Longer lifetimes of foam columns in the presence of mixer rotations indicate that the gravitational drainage was slowed down by the centrifugal force exerted by the mixer on foam, and acting in a direction perpendicular to the gravity. A simple model taking into account the influence of additional centrifugal force on gravitational syneresis was elaborated. Model predictions stating that in the presence of centrifugal force the time of drainage should be longer and should depend on angular velocity of the mixer rotation are in a good agreement with the experimental data obtained.