Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of Contact Strength, Tooth Wear and Metal-Polymer Life of Worm Gears

Czerniec Myron, Świć Antoni

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2022

|

Vol. 16, no 3

143--154

EN

This paper presents results of a study investigating worm gears consisting of polymer worm wheels and steel involute and Archimedes worms. The author uses his own calculation method to predict polymer wheel wear, gear life and maximum contact pressure in mesh. The effect of tooth correction and wear on gear life and contact pressure is considered. Cases of double and triple tooth engagement are analysed. The worm wheel is made of non-reinforced polyamide PA6. Quantitative and qualitative relationships are established between the maximum initial contact pressure along tooth profile and the tooth correction coefficient. Tooth wear causes a considerable decrease in contact pressure, with the highest decrease observed at the exit of engagement. The maximum contact pressure is generated at the exit of engagement. The same trend is observed for tooth wear. The minimum gear life is observed at the exit of engagement. It increases linearly with increasing the coefficient of tooth correction. The gear life significantly increases (by approx. 56%) in triple tooth engagement compared to double tooth engagement.

2

Influence of viscous-elastic properties of a cylindrical sealing element on its sealing ability

Abbasov Elkhan, Rustamova Kaklik, Darishova Aynur

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2021

|

Vol. 59 nr 3

481--492

EN

The stress-strain state of a sealing element in the form of a hollow cylinder is defined with regard to viscous-elastic properties of its material. Based on linear laws of heredity, an analytical formula allowing one to determine the axial load necessary for tightness of the surface of the sealing element and the cylinder wall depending on its physic-mechanical properties and geometrical dimensions is found. Influence of viscous-elastic properties of the material of the sealing element on its sealing ability is realized based on the hypothesis of elastic analogy. The results of numerical calculations are represented in the form of graphs of the external force necessary for achieving sightless. It is shown that viscous-elastic properties of the sealer material greatly influence its sealing ability. Because of heredity of the sealer material, values of the external forces drop in some cases by about five times.

3

Study of Contact Pressures in Total Hip Replacement

Czerniec Myron, Zubrzycki Jarosław

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2021

|

Vol. 15, no 2

176--183

EN

Total hip arthroplasty is a complex procedure. The achievements of implantology enabled the development of a faithful representation of hip joint physiology as well as the production of materials that can successfully replace damaged natural tissues. The challenge is to correctly select the geometry of the endoprosthesis adequate to the load of the joint. Materials used for endoprosthesis are a metal head and a polymer cup (e.g. PE-UHMW). The main interactions in the endoprosthesis are friction and contact pressure, which must not exceed their limit. Exceeding them causes the destruction of the biomechanical system - plastic deformation of the polymer that is too large and the formation of unacceptable radial clearances. The paper presents the author's empirical method of determining the contact pressures in the tribological pair of the acetabulum - the head of the hip joint endoprosthesis. Based on the obtained research results, it was shown that the developed method gives correct solutions to the contact problem and gives reliable results. The assumption for the work was to prove that empirical methods give correct solutions to contact problems on a par with simulation methods such as FEM. The aim of the work was to demonstrate the correctness of the author's empirical method for determining the maximum contact pressures. Based on the author's developed calculation method of hip joint endoprosthesis contact parameters, the impact on maximum contact pressure and the angle of contact of the joint load was estimated depending on the diameter of the endoprosthesis and radial clearance. The correctness of changing the values of maximum contact pressure from the mentioned parameters was determined. Correspondingly: an increase in joint load causes a linear increase in the maximum contact pressure; increasing the diameter of the endoprosthesis head - their non-linear decrease, and increasing radial clearance - their increase.

4

Impact of upholstered furniture seat structures on the long-term use comfort

Wiaderek Krzysztof, Wiaderek Iwona, Lange Julia

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2019

|

No. 108

39--44

EN

Wpływ konstrukcji mebli tapicerowanych na komfort w okresie długotrwałego użytkowania. Głównym celem pracy była analiza wpływu zmian konstrukcji siedzisk mebli tapicerowanych na pomiar komfortu mebli nowych oraz po długotrwałym ich użytkowaniu. Badania przeprowadzone były przy użyciu maty sensorowej Force Sensitive Applications z odczytem naprężeń kontaktowych oraz profilowanego wgłębia wciskanego w siedzisko siłą 760 N. Okres 5 letniego, długotrwałego użytkowania zasymulowano działaniem cyklicznego obciążenia 1000N x 25000 powtórzeń. Na podstawie przeprowadzonych analiz uzyskanych wyników badań zaobserwowano niekorzystny wzrost współczynnika dyskomfortu D o około 0,8% przy zaobserwowanym spadku o 12,7 % dla siedziska I i 11,5% dla siedziska II. Oznacza to wzrost odczucia komfortu użytkowania siedzisk I i II w okresie użytkowania. Wiąże się to ze spadkiem sztywności siedzisk. Siedziska o niższej sztywności („bardziej miękkie”) wywołują mniejszy nacisk na ludzkie ciało z uwagi na większą powierzchnię użytkową.

5

Teeth geometry and contact pressure calculation of external cycloidal gears

Brumercik F., Lukac M., Majchrak M., Krzysiak Z., Krzywonos L.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2018

|

z. 101

27--35

EN

Cycloidal (also called epicyclical or convex-concave) gears are used less often than common involute gears, which are very easy to manufacture and can be modified by corrections to the gear profile. Cycloidal gears are very sensitive to the proper axial distance between the pinion and the gear. The main advantage of convex-concave gears is the lowering of the contact pressure due to teeth flanks meshing and also the lowering of the slide ratios compared to involute gears. The calculation of the selected geometrical parameters and the contact pressure between the teeth flanks of the cycloidal gearing is described in the presented article.

6

Modelowanie ciała człowieka na potrzeby projektowania inżynierskiego

Fudali P., Miechowicz S.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 1

88--90

PL

W pracy przedstawiono sposób modelowania ciała człowieka w celu wykonania symulacji MES rozkładu nacisków na elementy siedziska. Wykonano model CAD z uwzględnieniem wewnętrznych cech anatomicznych (kości). Jako pozycję człowieka przyjęto taką, w której podparte były klatka piersiowa, pośladki oraz podudzia.

EN

The paper presents the method of human body modeling in order to perform the FEM simulation of pressure distributions on the seat components. A CAD model was developed, taking into account internal anatomical features. As a human position, the system was based on the support of the chest, buttocks and shins.

7

Wyznaczanie nacisków w strefie kontaktu szyny z kołem z zastosowaniem Metody Elementu Skończonego

Bohdal Ł., Gotowała K., Patyk R.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 7-8

275--278

PL

W pracy przedstawiono metodykę wyznaczania nacisków kontaktowych dla układu szyna-koło. Rozwiązanie postawionego problemu stanowi wiedzę podstawową niezbędną do prawidłowego projektowania części. Dotychczasowe rozwiązania problemu na drodze analitycznej (z zastosowaniem teorii Hertza) były rozwiązaniami przybliżonym ze względu na daleko idące uproszczenia. W proponowanym rozwiązaniu numerycznym z zastosowaniem Metody Elementu Skończonego znacząco zmniejszono ilość założeń i uproszczeń w porównaniu do rozwiazania analitycznego powodując, że uzyskane wyniki w znacząco lepszym stopniu modelują rzeczywiste zachowanie się obiektu badanego.Opracowany ogólny model kontaktu szyny z kołem można modyfikować uzyskując przypadki szczególne.

EN

The paper presents a methodology for the determination of contact pressure for the rail-wheel system. The solution to the problem posed is the basic knowledge necessary for proper part design. Previous solutions to the problem in the analytical way (using Hertz's theory) were approximate because of far-reaching simplifications. The proposed numerical solution using the Finite Element Method significantly reduced the number of assumptions and simplifications compared to the analytical solution, resulting in significantly better results. The model of the actual behavior of the test object is modeled. The overall model of the wheel-to-wheel contact can be modified to obtain specific cases.

8

Approach To Analyse Of Reaction Forces In Ring-Traveller System

Beran J., Konečna M.

Autex Research Journal

|

2017

|

Vol. 17, no. 3

268--276

EN

The paper presents the approach to analyse of reaction forces and contact pressure for ring-traveller system in twisting machine. The theory of the ballooning yarn has been adapted for the calculation of reactions, and the motion equation is developed for traveller with two reaction forces. The components of normal reaction forces are analyzed for system with free balloon and control one. The effect of the balloon control ring is shown to be significant, reducing the reaction forces of traveller or increasing the speed of spindle. Contact pressure generated between the ring and the traveller is analyzed using Hertzian contact theory. The article also presents the recommendations for optimization of the traveller shape to increase its service life.

9

The temperature of a brake disc during frictional heating with linear distribution of the contact pressure

Topczewska K.

Technical Issues

|

2016

|

nr 3

113--119

EN

In this paper the analytical solution of the boundary–value heat conduction problem for a brake rotor was developed. A solid brake disc is heated by frictional heat flux during braking with constant deceleration. Intensity of the heat flux affecting friction surface of the disc is proportional to the specific power of friction. It was assumed that contact pressure between the pad and the disc increases linearly, from zero in the initial moment of the braking process to the maximum value in standstill. Calculations were carried out on variables and parameters in the dimensionless form. The obtained results were compared with adequate resultsduring braking with constant deceleration, with an assumption of pressure constant in time.

10

Computational simulation analysis for torus radius of edge contact in hip prostheses

Li F., Chen H, Mao K.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2015

|

Vol. 17, no. 3

67--73

EN

Stripe wear occurs when the components of hip prostheses move a sufficient distance laterally to contact the edge of the acetabular cup, causing abnormally high contact stresses. In this research, edge loading contact of prosthetic hip is analyzed in the most commonly used material pairs. The contact dimensions and maximal contact pressure are investigated in mutative normal edge loading with 3 different inclination angles (15°, 20°, 25°) and in alterable edge torus radius with edge loading of 2500 N and inclination of 20°. A computational case was conducted for a 14 mm radius alumina ceramic bearing with a radial clearance of 0.1 mm using a normal edge loading ranged from 0 N to 3000 N. Additionally, the Hertzian theory successfully captures principal curvature trends of the edge torus on the influence of maximal contact pressure and obtains the appropriate edge radius range for lower maximal contact pressure. This work elucidates the methods of applying classical contact theory to design the edge radius of hip bearings to better resist severe edge loading contact stresses and reduce the stripe wear.

11

Optimization of gear-mesh single-stage gearbox for regional trains by FEM

Petr K., Dynybyl V.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 84

105--111

EN

This article describes the methodology, calculations and results of gear-mesh optimization by finite element method for single-stage gearbox – type AGV-250. Gearbox is meant for regional trains. Results of the calculations are used for examination of changes in the gear-mesh of the tooth flank under load, particularly in term of improved uniform load distribution through a width of the tooth. The aim of the methodology is to design optimized tooth profile with application of longitudinal, transverse and angular modifications of tooth flank on the basis of analysis of calculation model by FEM. The article compares several variants of modifications according to distribution of contact pressure (stress).

PL

Artykuł opisuje metodykę, obliczenia oraz rezultaty optymalizacji przyporu zazębienia za pomocą metody elementów skończonych dla przekładni jednostopniowej – typ AGV-250. Przekładnia ta jest przeznaczona dla pociągów podmiejskich. Wyniki obliczeń deformacji elementów przekładni zostały zastosowane podczas modyfikacji boku zębów, aby osiągnąć lepszy przypór zazębienia. Uzyskano to z wykorzystaniem optymalizacji rozłożenia nacisków stykowych na szerokości i wysokości zęba. Celem metodyki jest zaproponowanie optymalnego kształtu powierzchni zęba za pomocą modyfikacji podłużnej, poprzecznej lub kątowej zgodnie z obliczeniami MES. W artykule porównano kilka wariantów modyfikacji, opierając się na rozłożeniu ciśnienia stykowego na powierzchni zęba.

12

Structural and Thermal Analysis of Automotive Disc Brake Rotor

Belhocine A, Bouchetara M

Archive of Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. LXI, nr 1

89--113

EN

The main purpose of this study is to analyze the thermomechanical behavior of the dry contact between the brake disc and pads during the braking phase. The simulation strategy is based on softawe ANSYS11. The modeling of transient temperature in the disc brake is actually used to identify the factor of geometric design of the disc to install the ventilation system in vehicles. The thermal-structural analysis is then used with coupling to determine the deformation established and the Von Mises stress in the disc, the contact pressure distribution in pads. The results are satisfactory compared to those of the specialized literature.

PL

Głównym celem pracy jest analiza zjawisk termomechanicznych w obszarze suchego styku pomiędzy tarczą hamulca a klockiem ciernym występujących w fazie hamowania. Strategia symulacji jest oparta na oprogramowaniu ANSYS11. Wyniki modelowania stanów przejściowych temperatury w tarczy hamulca wykorzystano do identyfikacji geometrycznych współczynników projektowych, użytych do instalacji systemu wentylacji. Sprzężona analiza strukturalno-termiczna jest następnie użyta do wyznaczenia deformacji tarczy, naprężenia Von Misses’a, oraz rozkładu ciśnienia kontaktowego w klockach ciernych. Wyniki analizy wykazują zadowalającą zgodność z podobnymi podawanymi w literaturze.

13

Investigation of High Power Bolted Busbar Connectors with Longitudinal Slots

Tzeneva R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 11a

223-226

EN

In this paper high power bolted busbar connectors which pads and busbars are sectioned by cutting one or two longitudinal slots in order to increase the real contact area and to improve the reliability of their performance are investigated. Applying the method of finite elements models of contact pressure, contact penetration, electric current density and Joule heat are obtained. It has been estimated that the new cases lead to a raise in contact pressure P and contact penetration ? in the interface between the busbar and the pad.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań śrubowego łącznika szyn na wysoką moc. W celu wyznaczenia gęstości prądu i ciepła Joule'a przeprowadzono badania nacisku oraz wnikania styku, przy wykorzystaniu metody elementów skończonych.

14

Analiza nacisków kontaktowych w procesie wygniatania regularnych nierówności powierzchni

Patyk R., Szcześniak M., Mioduszewski P.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 2CD

PL

W artykule zaproponowano nowy sposób przygotowania powierzchni do nagniatania gładkościowo umacniającego. Szczegółowej analizie poddano zagadnienie kontaktu narzędzia z przedmiotem obrabianym. Opracowano aplikację w programie ANSYS/LS-DYNA, która umożliwia dokonywanie obliczeń dla różnych modeli materiałowych z uwzględnieniem wpływu odkształceń sprężystych, tarcia, prędkości odkształcenia i temperatury.

EN

In the article was proposed was new method of the surface preparations to smoothness and hardness burnishing. The detailed analysis was subjected from work-piece and tools the contact problem. The results of theoretical considerations of plastic formation regular asperities process obtain on the ground characteristic method. It the application was has worked out was in FEM system ANSYS/LS-DYNA the enabling analysis of process for different material models with considerations of influence elastic strain, frictions, strain rate and temperature.

15

Numerical Simulation on the Ram Cooperation with the Neoprene

Kabała A., Śledziński M., Meler F.

Machine Dynamics Research

|

2012

|

Vol. 36, No. 2

33-40

EN

The paper presents numerical modeling and simulation of impact tool with contact of substitute soil. Neoprene plate is used as the substitute soil. The results of numerical simulation are compared with experimental results. FEM System ABAQUS/Explicit is applied to solve the numerical problem.

16

Badanie mechaniki współdziałania stykowego ze zużyciem w układach cylindrycznych o wewnętrznym styku hertzowskim

Czerniec M., Czerniec J.

Tribologia

|

2011

|

nr 2

13-22

PL

Na podstawie metody autorskiej badania mechaniki styku w połączeniu cylindrycznym oraz kinetyki jego zużywania przy tarciu ślizgowym przeprowadzono analizę numeryczną obszaru zastosowania klasycznego wzoru Hertza dla określenia nacisków stykowych. Zmodyfikowano wzory Hertza celem oszacowania maksymalnych nacisków stykowych oraz kąta styku przy zużyciu wskazanych układów tribologicznych. Wyniki numerycznej oceny według obu metod wstępnych nacisków stykowych oraz ich zmiany w wyniku zużycia podano w postaci graficznej. Został przebadany wpływ obciążenia oraz luzu promieniowego w połączeniu na jego trwałość.

EN

On the basis of the author's research method of cylindrical conjunction contact mechanics and wear kinetics during sliding friction, numeral analysis of classical Hertz formula using sphere for contact pressures has been made. Hertz formulas for the valuation of tribocontact pressures and angles during appointed tribosystems wear have been modified. The results of numerical valuation, according to both methods of contact and tribocontact pressures, are presented graphically. Additionally, the influence of loading and rational clearance on its longevity has been investigated.

17

Stempel paraboliczny kontaktujący się z powierzchnią półprzestrzeni osłabionej szczeliną brzegową

Tomczyk A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2010

|

T. 8, nr 39

193-200

PL

W pracy zastosowano metodę osobliwych równań całkowych do rozwiązania zagadnienia, w którym paraboliczny stempel kontaktuje się z powierzchnią półprzestrzeni sprężystej osłabionej szczeliną. Wykorzystana metoda umożliwiła jednoczesne określanie rozkładu ciśnienia kontaktowego pod stemplem oraz obliczanie wartości współczynników intensywności naprężeń KI iKII przed wierzchołkiem szczeliny. Zbadano wpływ odległości szczeliny od stempla, długości szczeliny, jej orientacji oraz współczynnika tarcia między stemplem a powierzchnią półprzestrzeni na wartości współczynników intensywności naprężeń oraz na rozkład ciśnienia kontaktowego.

EN

This work makes use of a singular integral equations method to solve a plane contact problem where a parabolic punch is acting on a surface of an elastic half-space wakened by a single edge crack. Used method gives possibility for simultaneously calculating the contact pressure and the values of stress intensity factors KI and KII ahead of the crack tip. The effect of crack length, the distance between crack and punch, the crack orientation and also the friction coefficient on contact pressure distribution and values of the stress intensity factors were analyzed in detail.

18

Modelling and forecasting of wear resistance of friction units of machines with lubricants

Dikha A., Chumakov A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2008

|

R. 105, z. 3-M

31-38

EN

The wear test methods with lubrication under three schemes, with the definition of parameters of multi-factor wear process models have been offered. The tests have been designed by means of Solid Works program. The numerical algorithm for the solution of research task was based on MathCad program.

PL

W artykule przedstawiono metody badań na zużycie ze smarowaniem według schematów o wyznaczonych parametrach modeli zużycia. Przyrząd dla badań zaprojektowano za pomocą programu Solid Works. Otrzymane dane z badań poddano obróbce komputerowej, stostując program MathCad.

19

Patellofemoral contact pressures

Quintelier J., Lobbestael F., Verdonik P., De Baets F., Almqvist F.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2008

|

Vol. 10, nr 2

23-28

EN

A test rig for studying the biomechanical behaviour of post-mortem human knees is built. For loading the quadriceps tendon a special clamping device is constructed, so the forces up to 3000 N could easily be transferred to the tendon. Several post-mortem human knees used in this study are tested to collect data about the general biomechanics of knee joint during squatting. The forces in the quadriceps tendon and in the tibia are measured continuously; the flexion angle is also measured. On this modular test rig, the contact pressures of the patellofemoral joint are measured as well. Therefore a thin pressure film is used. Not only are measured the contact pressures, but the changing contact area is also visualized and measured. The forces and rotations measured in the joint and in the contact area allowed us to obtain perfectly reproducible values as well as a positive relation between contact area, contact position and working direction of the quadriceps tendon.

20

Some problems related to contact pressure in slide way joints

Wojciechowski J.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2000

|

Vol. 76, nr 35

45-50

EN

Slide ways are presented as a crucial component affecting machining accuracy. The design requirements imposed on the guide joints are discussed. The effect of contact deformability and inherent deformations of particular components of the slide way system on non-uniformity of contact pressure at the slide ways and on displacements of the guide is analyzed in detail. It is shown that the relevant design procedure should account for inherent deformations of components as well as local deformations of contact zones and of screw joints of guiding fences.