Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparable analysis of PID controller settings in order to ensure reliable operation of active foil bearings

Witanowski Łukasz, Breńkacz Łukasz, Szewczuk-Krypa Natalia, Dorosińska-Komor Marta, Puchalski Bartosz

Eksploatacja i Niezawodność

|

2022

|

Vol. 24, no. 2

377--385

EN

In comparison to the traditional solutions, active bearings offer great operating flexibility, ensure better operating conditions over a wider range of rotational speeds and are safe to use. In order to ensure optimum bearing performance a bearing control system is used that adapts different geometries during device operation. The selection of optimal controller parameters requires the use of modern optimization methods that make it possible to quickly achieve the assumed parameters. This article presents the method that has been employed to select the parameters of a proportional integral derivative (PID) controller, in which both stochastic algorithms and hybrid methods have been compared. The results show that all of the used algorithms were able to reach the global optimum but only the hybrid algorithm was repeatable in all runs within a low value of the standard deviation. The best solution will be proposed in the future to control an active foil bearing. Analysing of this paper would help to prevent failures of active foil bearing used in the designed rotating machine.

2

Study on the temperature and strain fields in gas foil bearings – measurement method and numerical simulations

Zdziebko Paweł, Martowicz Adam

Eksploatacja i Niezawodność

|

2021

|

Vol. 23, no. 3

540--547

EN

Gas foil bearings belong to the group of slide bearings and are used in devices in which operation at high rotational speeds of the shafts are of key importance, e.g., in gas turbines. The air film developed on the surface of the bearing’s top foil allows this structural component to be separated from the shaft. This ensures a non-contact operation of the bearing. In the case of the mentioned type of bearings, their resultant operational properties are influenced by both thermal and mechanical phenomena. The current work presents a model of a gas foil bearing developed making use of the Finite Element Method. The model takes into account thermomechanical couplings which are necessary for the correct simulation of the operation of physical components of the modeled system. The paper reports the results of numerical analyzes conducted for the elaborated model as well as the relevant conclusions concerning thermomechanical couplings present in gas foil bearings. The method for the experimental identification of the temperature and strain fields in the bearing’s top foil proposed to validate the numerical model is also presented.

3

Research of the Influence of Long-Lasting Cyclic Loading on the Geometry of the Bump Foil of a Gas Foil Bearing

Bagiński Paweł, Żywica Grzegorz

Tribologia

|

2019

|

nr 2

5--13

EN

The article describes the research aimed at checking the effect of a long-lasting pulsating load on the geometry of the bump foil of a foil bearing. The tested foil was made of Inconel 625, which is one of the most popular alloys used to manufacture components of foil bearings. The foil was tested both before and after its heat treating in an electric furnace. The foil was subjected to loading using an electromagnetic vibration exciter, whose exciting force and frequency were appropriately selected. The height of the individual bumps of the foil was the basic parameter controlled after each measurement series. In addition, wear of the foil at the contact points with the plates of the test rig was checked. The materials of which the elements of the tested system were made are the same as the ones used in a real bearing. The article presents graphs that show how the geometry of the bump foil changed during the research. The wear of the elements mating with the bump foil was also evaluated.

PL

W artykule opisano badania, których celem było sprawdzenie wpływu długotrwałego obciążenia tętniącego na geometrię folii podpierającej łożyska foliowego. Testom poddano folię wykonaną z jednego z najbardziej popularnych stopów stosowanych na elementy łożysk foliowych (Inconel 625). Najpierw badano ją w stanie surowym, a następnie po wygrzaniu jej w piecu. Obciążanie badanej folii było realizowane za pomocą elektromagnetycznego wzbudnika drgań, który pracował z dobraną siłą i częstotliwością. Podstawowym parametrem, który był kontrolowany po każdej serii pomiarowej, była sztywność poszczególnych wypukłości folii. Dodatkowo sprawdzano zużycie folii w miejscach jej styku z płytami stanowiska badawczego. Materiały, z których wykonane były elementy badanego układu, zostały dobrane tak, jak w rzeczywistym łożysku. W artykule przedstawiono charakterystyki, które opisują zmianę geometrii folii falistej w czasie badań. Oceniono także zużycie elementów współpracujących z folią podpierającą.

4

Experimental Investigation of a Foil Bearing Structure with a Polymer Coating under Dynamic Loads

Bagiński P., Żywica G.

Tribologia

|

2018

|

nr 5

5--12

EN

This paper presents the results of research on the structural elements of a prototypical foil bearing in terms of its dynamic loads. In the framework of dynamic tests, several dozens of measurement series were carried out on a test rig specially prepared for this purpose. Dynamic excitations were applied using an electromagnetic exciter that enables changing the amplitude and frequency of the excitation force. Owing to this, it was possible to determine characteristics of the tested system in a wide range of loads and frequencies. A value of 400 Hz was assumed as the upper limit of the excitation frequency. The test rig enabled considering the direction of dynamic loads, which, as it turned out, had a significant impact on the obtained results. The research findings show that both the amplitude and frequency of an excitation force have a major impact on the stiffness and damping of the structural part of the foil bearing. The results of dynamic load tests complement the results of static tests performed earlier.

PL

Przedstawiono wyniki badań elementów strukturalnych prototypowego łożyska foliowego w zakresie obciążeń dynamicznych. W ramach badań dynamicznych przeprowadzono kilkadziesiąt serii pomiarowych na specjalnie do tego celu przygotowanym stanowisku badawczym. Wymuszenie dynamiczne było realizowane za pomocą wzbudnika elektromagnetycznego, umożliwiającego zmianę amplitudy i częstotliwości siły wymuszającej. Pozwoliło to na wyznaczenie charakterystyk badanego układu w szerokim zakresie obciążeń i częstotliwości. Jako górną granicę częstotliwości wymuszenia przyjęto 400 Hz. Zastosowane stanowisko laboratoryjne pozwoliło na uwzględnienie różnych kierunków działania obciążenia dynamicznego, co, jak się okazało, miało istotny wpływ na uzyskiwane wyniki. Przeprowadzone badania wykazały, że zarówno amplituda, jak i częstotliwość wymuszenia mają bardzo duży wpływ na sztywność i tłumienie strukturalnej części łożyska foliowego. Wyniki badań w zakresie obciążeń dynamicznych stanowią uzupełnienie wcześniej przeprowadzonych testów statycznych.