Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stabilization of vibro-thermal processes during post-production testing of rolling bearings

Jakubek Bartosz, Barczewski Roman, Rukat Wojciech, Różański Leszek, Wróbel Mateusz

Diagnostyka

|

2019

|

Vol. 20, No. 3

53--62

EN

In the process of post-production testing of rolling bearings, quality classification and/or qualification of finished products as good and defective is performed. In view of mass production, bearing testing should be carried out within a short period of time. Vibroacoustic (VA) processes are widely used for post-production testing. Parameterization of bearing vibrations is largely determined by stabilization of lubrication conditions and VA processes, which to some extent depend on temperature. The article presents the results of temperature measurements carried out during the testing of a set of new tapered roller bearings. On their basis, an attempt was made to estimate the value of rms values of bearing vibration accelerations. This is based on the known relationships between the temperature and viscosity of the oil as well as the relationship between viscosity and acceleration of the bearing vibrations. The estimated acceleration values were verified experimentally. The time after which the temperature of a bearing is stabilized was also determined. The paper also shows the influence of a lubricant on these processes, mainly its kinematic viscosity.

PL

W procesie testowania poprodukcyjnego łożysk tocznych dokonywana jest klasyfikacja jakościowa i/lub kwalifikacja gotowych wyrobów jako dobre i wadliwe. W związku z masową produkcją, testowanie łożysk powinno się zawierać w krótkim przedziale czasu. Do testowania poprodukcyjnego powszechnie stosowane są procesy wibroakustyczne (WA). Parametryzacja drgań łożysk determinowana jest w dużej mierze przez stabilizację warunków smarowania a także procesów WA, które w pewnym stopniu zależne są od temperatury. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów temperatury przeprowadzone podczas testowania zestawu nowych stożkowych łożysk tocznych. Na ich podstawie podjęto próbę oszacowania wartości skutecznych przyspieszeń drgań łożysk. Oparto się przy tym na znanych zależnościach pomiędzy temperaturą a lepkością oleju jak i zależnością pomiędzy lepkością a przyspieszeniami drgań łożysk. Oszacowane wartości przyspieszeń zostały zweryfikowane eksperymentalnie. Określono również czas, po którym następuje stabilizacja temperatury łożyska. Pokazano też, jaki wpływ na te procesy ma środek smarny głównie zaś jego lepkość kinematyczna.

2

Dynamiczna eliminacja rezonansowych drgań parametrycznych

Wójcicki Z.

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej. Monografie

|

2003

|

Vol. 51, nr 20

3--158

PL

W rozprawie zanalizowano możliwość zastosowania aktywnego dynamicznego eliminatora drgań do stabilizacji niestatecznego okresowego układu parametrycznego. Badana jest także efektywność eliminatora w zagadnieniu redukcji drgań rezonansowych, które powstają w wyniku zależności między drganiami parametrycznymi i wymuszonymi. Opracowano metodę automatycznego dostrajania dynamicznego eliminatora drgań. W metodzie tej rozwiązuje się najpierw problem wrażliwości zespolonego zagadnienia własnego w stosunku do tzw. macierzy monodromii i oblicza się pochodne jej multiplikatorów. Następnie metodą gradientów określa się jak zmieniać parametry eliminatora (lub/i układu), aby w sposób najszybszy opuścić obszar niestabilności drgań. Metodę uogólniono tak, aby możliwe było sterowanie w procesie stabilizacji drgań także tymi parametrami układu i eliminatora, od których zależy okres wymuszenia parametrycznego. Stało się zwłaszcza możliwe wykorzystanie okresu wymuszenia parametrycznego jako parametru projektowego. Rozszerzono ponadto teorię na klasę nieciągłego okresowego wymuszenia parametrycznego. Przeanalizowano także przypadek występowania multiplikatorów wielokrotnych. Odmienną metodę strojenia eliminatora zastosowano w przypadku rezonansowych drgań wymuszonych poza obszarami niestabilności drgań. W układzie ze wzbudzaniem parametrycznym i jednocześnie nieparametrycznym wyznacza się logarytmiczne funkcje wrażliwości w dziedzinie częstości. Na ich podstawie określa się, które parametry i w jaki sposób należy zmienić, aby efektywność eliminatora w procesie redukcji drgań rezonansowych była największa. Rozpatrzone zostały dwa rodzaje aktywnych eliminatorów drgań: klasyczny i parametryczny. Wykazano, że za ich pomocą można skutecznie stabilizować niestateczny układ parametryczny oraz skutecznie redukować amplitudy rezonansowych drgań wymuszonych.

EN

The possibility of applying an active dynamic vibration eliminator in the process of stabilizing an unstable parametric periodic system is analysed. The efficiency of the eliminator in reducing resonance vibration, caused by the dependence between parametric and excitation vibration, is also investigated. A method of automatic tuning of the dynamic vibration eliminator has been established. By the method of the complex eigensolutions sensitivity with respect to the (so called) monodromy matrix is first solved, and the derivatives of its multiplica-tors are calculated. The gradient method is then applied to determine how to change the eliminator (and/or system) parameters in order to leave the vibration instability region as quickly as possible. The method was generalized, so as to allow, in the vibration stabilization process, the steering of those eliminator and system parameters, on which the parametric excitation period depends. In particular, it has become possible to use the parametric excitation period as a design parameter. Furthermore, the theory has been expanded to cover a class of discontinuous parametric periodic excitation. The occurrence of the multiple multiplicators has also been analysed. A different method of eliminator tuning has been applied in the case of resonance excitation vibration, existing outside the vibration instability regions. In a system with a parametric, and, at the same time, non-parametric excitation, the logarithmic sensitivity functions in the frequency domain are calculated. According to the results it is determined, which parameters are to be changed (and in what way) to increase the efficiency of the eliminator in the process of resonance vibration reduction to a maximum. Two types of active vibration eliminators: a classic and a parametric eliminator were considered. It was proved that they can effectively stabilize an unstable parametric system and effectively reduce the resonance excitation vibration amplitude.

3

Piezoelectric vibration control of rotating structures

Przybyłowicz P. M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2002

|

z. 197

3-120

EN

The considerations are concluded with an examination of the capability of piezoelectric actuators for the stabilisation of fIutter -type vibrations in journal bearing systems. A model of a rigid rotor symmetrically supported on journal bearings is investigated. The encouragement to take up such an effort ensues from the fact that slide bearings are very sensitive to the slightest changes in the size of their basic parameter, which is the lubricant gap. This size is comparable with the order of the tra- vel realised in standard piezoelectric materiaIs and stack actuators. The efficiency of the fIutter suppression is discussed for three various techniques of application of piezoelectric elements. The presented examination results prove the efficiency of vibration control in rotating systems by making use of piezoelectric elements, and they can be the starting point for more detailed cognitive and applied research in the future.

PL

W pracy przedstawiono problem stabilizacji i redukcji drgań w wybranych wirujących elementach maszyn, takich jak wały i wirniki łożyskowane ślizgowo. Metodę stabilizacji i redukcji oparto na wykorzystaniu piezoelektrycznych materiałów, pozwalających uzyskać pożądany efekt mechaniczny poprzez sterowanie napięciem. W pierwszej części pracy dokonano analizy możliwości zastosowania nowych materiałów konstrukcyjnych, jakimi są aktywne laminaty zawierające piezoelektryczne włókna ceramiczne. Przedstawiono teoretyczne podstawy i równania konstytutywne aktywnych laminatów opisujące związek pomiędzy siłami i momentami, a odkształceniami i krzywiznami z uwzględnieniem sprzężenia elektromechanicznego pochodzącego od aktywnych włókien. Przedyskutowano szczególne przypadki laminowania poprzecznego oraz kątowego w kompozytach symetrycznych i antysymetrycznych. Uwzględniono trzy różne sposoby generowania pola elektrycznego w poszczególnych warstwach poprzez różny układ elektrod i przeanalizowano efektywność takich realizacji. Ogólne równania konstytutywne wykorzystano do budowy modelu wirującego wału wykonanego z aktywnego laminatu. Zbadano skuteczność aktywnej stabilizacji opartej na sprzężeniu proporcjonalnym i prędkościowym w zwiększaniu krytycznej prędkości wirowania, przy której pojawiają się drgania samowzbudne. W wałach kompozytowych prędkość ta jest stosunkowo niska ze względu na dość duże, w porównaniu do zwykłych materiałów izotropowych, tłumienie wewnętrzne. Wykazano, że zastosowana metoda pozwala na osiągnięcie zamierzonego celu oraz wpływa na okołokrytyczne zachowanie się układu. Skonstruowano rozwiązanie bifurkacyjne i zbadano cykle graniczne. Okazało się, że orbitalna stateczność tych cykli zależy od parametrów sterowania, które mogą w pewnych warunkach złagodzić skutki samowzbudzenia twardego poprzez jakościową konwersję bifurkacji podkrytycznej w nadkrytyczną. W dalszej części zaprezentowano efektywność sterowania drganiami skrętnymi na przykładzie wału kompozytowego obciążonego harmonicznym momentem skupionym. Na podstawie zbudowanego modelu wykazano możliwość znacznego obniżenia poziomu amplitud rezonansowych. Opisano trzy sposoby realizacji pola elektrycznego w laminacie przy sterowaniu ze sprzężeniem prędkościowym. Powyższe analizy poprzedzono dyskusją nad przydatnością i sposobem adaptacji lekkich, bezinercyjnych czujników piezoelektrycznych wykonanych z polimerów, których zadaniem jest mierzenie amplitudy różnych postaci drgań - poprzecznych giętnych, poprzecznych promieniowych, skrętnych. Rozważania zamknięto analizą stabilizacji flatteru w wirnikach łożyskowanych ślizgowo. Do badań wykorzystano model sztywnego wirnika symetrycznie osadzonego w płaskich łożyskach ślizgowych. Zachętą do podjętych badań był fakt, że układy takie są bardzo wrażliwe na zmiany podstawowego parametru, jakim jest luz łożyskowy. Jego wielkość jest porównywalna z efektem odkształcenia uzyskiwanego w standardowych materiałach i elementach piezoelektrycznych. Efektywność ochrony układu przed flatterem wykazano dla różnych sposobów wykorzystania piezoełektrycznych aktuatorów . Przedstawione wyniki badań dowodzą skuteczności zaproponowanej metody sterowania drganiami układów wirujących z wykorzystaniem elementów piezoelektrycznych i mogą stanowić punkt wyjścia do bardziej szczegółowych studiów o charakterze poznawczym i aplikacyjnym.