Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Pomiar częstotliwości prądu wirnika i obliczenie parametrów pracy silnika indukcyjnego klatkowego

Glinka Tadeusz, Decner Adam

Napędy i Sterowanie

|

2024

|

R. 26, nr 2

62--64

PL

Silniki indukcyjne klatkowe, zasilane wprost z sieci elektroenergetycznej, nie mają pomiaru prędkości obrotowej. Istnieje możliwość pomiaru częstotliwość f2 prądu wirnika. Pomiar bazuje na strumieniu osiowym czół uzwojeń wirnika Φσ2 i stojana Φσ1. Strumień Φσ1 ma podstawową harmoniczną f1 = 50 Hz, a strumień Φσ2 częstotliwość f2. Cewkę, o dużej liczbie zwojów, przykłada się do tarczy łożyskowej koncentrycznie z osią wału silnika. Za pomocą cewki mierzone jest napięcie e indukowane przez strumień (Φσ2 + Φσ1). Składową napięcia eσ2 proporcjonalną do strumienia Φσ2 wirnika uzyskuje się z filtru dolnoprzepustowego. Z przebiegu eσ2 odczytywany jest okres τ2 i obliczana jest częstotliwość f2. Bazując na parametrach znamionowych silnika i częstotliwości f2 obliczane są parametry na wale silnika: prędkość obrotowa n, moment T i moc P.

EN

Squirrel-cage induction motors, powered directly from the power grid, do not measure the rotational speed. It is possible to measure the frequency f2 of the rotor current. The measurement is based on the axial flux of the winding fronts of the rotor Φσ2 and the stator Φσ1. The flux Φσ1 has the fundamental harmonic f1 = 50 Hz, and the flux Φσ2 has the frequency f2. A coil with a large number of turns is applied to the bearing shield con centrically with the axis of the motor shaft. The coil measures the voltage e induced by the flux (Φσ2 + Φσ1). The voltage component eσ2 proportional to the rotor flux Φσ2 is obtained from the low-pass filter. The period τ2 is read from the waveform eσ2 and the frequency f2 is calculated. Based on the nominal parameters of the motor and the frequency f2, the parameters on the motor shaft are calculated: rotational speed n, torque T and power P.

2

Comparative analysis of different variants of installing rotary counterweights on the crank of the new design of beamless pumping unit

Ahmedov Beyali, Khalilov Isa, Hajiyev Anar

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 2

84--90

EN

The article presents a comparative analysis of different variants of installing rotary counterweights on the crank in the mechanical drive of the new design of the pumping unit used in oil production. It also addresses the assessment of torque on the output shaft of the gearbox and the balancing coefficient of the mechanical drive. In examining the rotary balancing approach for the new design of the pumping unit, various options for installing counterweights on the crank during rotary balancing were analyzed. Analytical expressions were proposed to determine the torques on the output shaft of the gearbox. Calculations based on the technical parameters of classic pumping units of the СK series revealed that the installation of counterweights on the crank during rotary balancing in the new design of the beamless pumping unit machine significantly affects the torque on the output shaft of the gearbox and the balancing of the pumping unit. They also revealed that although the torque on the output shaft of the gearbox is small in the pumping unit equipped with two counterweights of the same weight and located at the same distance, in this configuration, the output shaft of the gearbox experiences a substantial cantilever load due to excessive weight of the counterweights, leading to a significant reduction in the durability of the gearbox. In the other two options, when installing a single counterweight on the crank, the torque on the output shaft of the pumping unit’s gearbox is approximately from 5 to 10% greater than in the first variant, resulting in additional energy losses. In the pumping machine equipped with two counterweights of equal weight but located at different distances from the center of rotation, the torque on the output shaft of the gearbox is reduced, similar to the first variant. However, due to the weight of the counterweights, it also imposes a substantial cantilever load on the output shaft, leading to a significant reduction in the service life of the gearbox. Additionally, in this option, unlike the first, the balancing coefficient is approximately 3% less.

PL

W artykule przedstawiono analizę porównawczą różnych wariantów montażu przeciwwag obrotowych na korbach napędów mechanicznych w nowych rozwiązaniach konstrukcyjnych zespołów pompowych używanych w eksploatacji ropy naftowej. Poruszono również kwestię oceny momentu obrotowego na wale wyjściowym przekładni i współczynnika wyważenia napędu mechanicznego. W przypadku metody wyważania obrotowego nowego rozwiązania konstrukcyjnego zespołu pompowego przeanalizowano różne opcje montażu przeciwwag na korbie podczas wyważania obrotowego oraz zaproponowano wyrażenia analityczne do określenia momentów obrotowych na wale wyjściowym przekładni. W wyniku obliczeń przeprowadzonych z wykorzystaniem parametrów technicznych klasycznych zespołów pompowych serii СK stwierdzono, że montaż przeciwwag na korbie podczas wyważania obrotowego w nowym rozwiązaniu konstrukcyjnym maszyny bez żurawia znacząco wpływa na moment obrotowy na wale wyjściowym przekładni i wyważenie zespołu pompowego. Stwierdzono także, że chociaż moment obrotowy na wale wyjściowym przekładni jest niewielki w zespole pompowym wyposażonym w dwie przeciwwagi o tej samej masie i umieszczone w tej samej odległości, w tej konfiguracji wał wyjściowy przekładni doświadcza znacznego obciążenia wspornikowego z powodu nadmiernej masy przeciwciężarów, co prowadzi do znacznego obniżenia trwałości przekładni. W pozostałych dwóch wariantach, przy montażu pojedynczej przeciwwagi na korbie, moment obrotowy na wale wyjściowym przekładni zespołu pompowego jest w przybliżeniu od 5 do 10% większy niż w pierwszym wariancie, co powoduje dodatkowe straty energii. W zespole pompowym wyposażonym w dwie przeciwwagi o równej masie, umieszczonych w różnych odległościach od środka obrotu, moment obrotowy na wale wyjściowym przekładni ulega zmniejszeniu, podobnie jak w pierwszym wariancie, ale ze względu na masę przeciwwag, występuje także duże obciążenie wspornikowe na wale wyjściowym, co prowadzi do znacznego skrócenia żywotności przekładni. Ponadto w tym wariancie, w przeciwieństwie do pierwszego wariantu, współczynnik wyważenia jest o około 3% niższy.

3

Wpływ parametrów wydruku modelu wirnika w technologii FDM na parametry energetyczne prototypu pompy normowej

Sitniewski Mikołaj, Lorenz Witold, Janczak Marcin

Pompy, Pompownie

|

2023

|

nr 1

22--27

PL

W artykule przestawiono krótki przegląd technologii szybkiego prototypowania elementów do budowy w pełni funkcjonalnych modeli i prototypów hydraulicznych maszyn przepływowych. Przedstawiono wyniki badań energetycznych prototypu pomp z wirnikami powstałymi w technologii FDM o różnych parametrach wydruku oraz podjęto próbę wyjaśnienia przyczyn zmian parametrów pompy w odniesieniu do prototypu z wirnikiem wykonanym w docelowej technologii wytwarzania.

4

Autonomous constant voltage generator

Ordatayev Orken

Polityka Energetyczna

|

2022

|

T. 25, z. 3

35--50

EN

The relevance of this research work is due to the fact that farms and other farms are located at a considerable distance from sources of centralized power supply. Therefore, it is necessary to introduce autonomous generators as the main units that ensure the uninterrupted functioning of energy systems. The purpose of this research work is to analyze the features of the functioning of an autonomous constant voltage generator, as well as to determine the basic physical laws that are of fundamental importance in its operation. The basis of the methodological approach in this scientific study is a combination of methods of system analysis with an analytical study of the general principles of operation of such devices, which are of fundamental importance from the point of view of ensuring the proper level of operational reliability. The main results obtained in this research work should be considered the definition of equations for calculating the instantaneous values of the three-phase excitation current, as well as the peak value of the three-phase excitation current of an autonomous constant voltage generator. The results obtained in the course of this scientific research and the conclusions formulated on their basis are of fundamental importance for developers of modern technological systems, including autonomous constant voltage generators, as well as for employees of technological services of modern industrial enterprises, whose professional responsibility includes the practical operation of such devices to solve a complex of technical tasks facing these enterprises.

PL

Ważność niniejszej pracy badawczej wynika z faktu, że gospodarstwa rolne i inne gospodarstwa położone są w znacznej odległości od źródeł scentralizowanego zasilania. Dlatego konieczne jest wprowadzenie autonomicznych generatorów jako głównych jednostek zapewniających nieprzerwane funkcjonowanie systemów energetycznych. Celem niniejszego artykułu jest analiza cech funkcjonowania autonomicznego generatora napięcia stałego, a także określenie podstawowych praw fizycznych mających fundamentalne znaczenie w jego działaniu. Podstawą podejścia metodologicznego jest połączenie metod analizy systemu z opracowaniem analitycznym ogólnych zasad działania tego typu urządzeń, które mają fundamentalne znaczenie z punktu widzenia zapewnienia odpowiedniego poziomu niezawodności działania. Za główne wyniki uzyskane należy uznać określenie równań do obliczania wartości chwilowych prądu wzbudzenia trójfazowego, a także wartości szczytowej prądu wzbudzenia trójfazowego autonomicznego generatora napięcia stałego. Uzyskane w toku badań naukowych wyniki i sformułowane na ich podstawie wnioski są bardzo ważne dla twórców nowoczesnych systemów technologicznych, w tym autonomicznych generatorów stałego napięcia, a także dla pracowników służb technologicznych nowoczesnych przedsiębiorstw przemysłowych, których odpowiedzialność zawodowa obejmuje praktyczną obsługę takich urządzeń w celu rozwiązania kompleksu zadań technicznych stojących przed przedsiębiorstwami.

5

Turbogenerator field pole-to-pole connector in-situ repair

Bialik Janusz, Ferens Wojciech, Troncin Pascal

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2022

|

Nr 1 (127)

71--76

PL

W artykule przedstawiono nowatorską metodę naprawy połączeń międzybiegunowych wirników dużych turbogeneratorów o mocy czynnej od 150 do 490 MW, chłodzonych powietrzem bądź wodorem. Połączenie międzybiegunowe to część uzwojenia wirnika w kształcie litery omega, która łączy ostatnią cewkę bieguna 1 z ostatnią cewką bieguna 2. Jest ono przylutowane do zwoju położonego najbardziej wewnętrznie promieniowo i stycznie, po przeciwnapędowej stronie wirnika. W każdym dwubiegunowym wirniku turbogeneratora zainstalowane są dwa połączenia międzybiegunowe, które są mechanicznie zrównoważone. Ta konfiguracja zapewnia z elektrycznego punktu widzenia 100% redundancję, tj. jedno uszkodzone złącze biegun-biegun nie ogranicza możliwości wytwórczych turbogeneratora.

EN

In this article an innovative repair method of the rotor pole-to-pole connectors large turbogenerators with active power from 150 till 490MW, both air and hydrogen cooled, is presented. The pole-to-pole connection is an omega-shaped part of the rotor winding, which connects pole coil 1 with pole coil 2. It is brazed to the most radially inner winding turn of the tangentially outer coil on the Non-Drive End (NDE) of the rotor. There are two pole-to-pole connectors installed in every 2-pole turbogenerator rotor to have a mechanically balanced configuration. This configuration represents from electrical point of view 100% redundancy, i.e one failing pole-to-pole connector is not limiting the operational performance of the turbogenerator.

6

FEM numerical simulation of contact stresses between driving shaft and hub impeller of fuel pump

Wiater M., Chladek G., Żmudzki J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2022

|

Vol. 113, nr 1

13--21

EN

Purpose: The aim of the work was to test the contact stresses in the model system of the turbine hub cooperating with the fuel pump drive shaft. The hypothesis of the work was that, by means of FEA, it is possible to assess the contact stresses in the materials of the turbine hub and the fuel pump shaft during torque transmission. Design/methodology/approach: A turbine with fibre-reinforced polyphenylene sulphide (PPS) composite cooperating with a stainless steel shaft (X46Cr13/1.4034) in a commonly used D-flat shape joint was selected for the experimental research. To assess contact stresses, the CAD model (NX, Siemens) of the entire turbine was limited to the hub area. The drive shaft is supported in accordance with the bearing in the fuel pump, and the possibility of rotation about the axis along the length of the torque-producing magnet is taken away. The system was loaded with a torque of 200 Nmm on the turbine. The turbine hub and shaft were calculated, taking into account the phenomenon of contact detachment or slip at the value of the friction coefficient of 0.1. Findings: The pressure transmission area was found in the area at the edge of the flat surface D-flat and on the opposite side of the D-convexity. The contact stresses on the D-flat side reached values close to the composite strength. Research limitations/implications: The studies did not take into account the technological inaccuracies, thermal deformation, local material properties, and wear. The value of the friction coefficient was not measured in realistic conditions with fuel lubrication. Practical implications: FEA has been achieved, which allows to reduce the cost of experimental research. Originality/value: The proposed model allows for further studies of the influence of elasticity of various materials and structures on contact stresses in order to assess wear resistance.

7

An assessment of the transient effect on helicopter main rotor stability and power demand

Raczyński Radosław, Siadkowska Ksenia, Ścisłowski Karol, Wendeker Mirosław

Combustion Engines

|

2022

|

R. 61, nr 4

23--28

EN

The researched object is a helicopter main rotor with blades of variable geometric twist characteristics. Variable torsion refers to systems of actuators made of shape memory alloys. The presented numerical analyses allow for evaluating both the dynamics of the rotor in transient states, i.e. in the zone between the static phase and the full activation phase and the impact of the change on the pulsation of the amplitude of the necessary power generated by the rotor corresponding the flight state, and thus covering the demand by the disposable power generated by the engine. This study follows a methodology of numerical analyses based on Multi Body Dynamics and the Finite Element Method and uses fluid mechanics elements and algorithms to analyze lift generation, compiled in a single computational environment referring to the same period of time.

8

The Influence of Optimization Parameters on the Efficiency of Aluminium Melt Refining by using Physical Modelling

Walek Josef, Michalek Karel, Tkadlečková Markéta

Archives of Foundry Engineering

|

2022

|

Vol. 22, iss. 3

60--66

EN

The article describes the influence of optimization parameters on the efficiency of aluminium melt refining by using physical modelling. The blowing of refining gas, through a rotating impeller into the ladle is a widely used operating technology to reduce the content of impurities in molten aluminium, e.g. hydrogen. The efficiency of this refining process depends on the creation of fine bubbles with a high interphase surface, wide-spread distribution, the residence time of its effect in the melt, and mostly on the wide-spread dispersion of bubbles in the whole volume of the refining ladle and with the long period of their effect in the melt. For physical modelling, a plexiglass model on a scale of 1:1 is used for the operating ladle. Part of the physical model is a hollow shaft used for gas supply equipped with an impeller and also two baffles. The basis of physical modelling consists in the targeted utilization of the similarities of the processes that take place within the actual device and its model. The degassing process of aluminium melt by blowing inert gas is simulated in physical modelling by a decrease of dissolved oxygen in the model liquid (water).

9

Modeling of high-speed flywheel designs for technological equipment

Dehtiarov Ivan, Antosz Katarzyna, Avramenko Serhiy, Herasko Kostyantyn, Ivanov Vitalii

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2021

|

nr 2

13--19

PL

W artykule przeanalizowano konstrukcję napędów mechanicznych oraz obszary ich zastosowania. Na podstawie przeprowadzonej analizy opracowano projekt napędu kinetycznego opartego na sprzęgle z materiału kompozytowego, przeznaczonego do pracy z wysoką częstotliwością obrotową. Zaproponowano najbardziej optymalne koła zamachowe pod względem akumulacji energii kinetycznej i jednocześnie maksymalnej wytrzymałości konstrukcji oraz przeprowadzono ich symulację numeryczną. Na podstawie wyników analizy modalnej ustalono wartości i postaci częstotliwości własnych oscylacji wirników ze sprzęgłami o różnych konstrukcjach, co pozwala na sterowanie procesem, znając graniczne wartości maksymalnej dopuszczalnej częstotliwości obrotów. Na podstawie modelowania numerycznego ustalono, że kształt sprzęgła oraz jego masa mają istotny wpływ na ograniczenie prędkości obrotowej. Jednocześnie sprzęgło o najmniejszej masie, ale największej częstotliwości obrotów ma maksymalną jednostkową energochłonność, co świadczy o tym, że jest to najbardziej efektywny wariant pod względem kosztów materiałowych i zastosowania tej konstrukcji w urządzeniach do gromadzenia energii podczas pracy urządzeń technologicznych. Porównano koszt dla sprzęgła o zawartości materiału kompozytowego powyżej 68% z kosztem sprzęgła, które ma maksymalną wartość jednostkową energochłonności na 1 kg masy.

EN

The article analyzes the design of mechanical energy drives and their use areas. Based on the analysis, the kinetic energy drive designis based on the composite material's flywheel, capable of working with a high frequency of rotation. The most optimal flywheels in terms of accumulation of kinetic energy and at the same time the maximum strength of the design are proposed, and their numerical simulation is carried out. The modal analysis results established the values and forms of the eigenfrequencies of oscillations of rotors with flywheels of various structures, which allows controlling the process of overclocking, knowing the limit values of the maximum permissible frequency of rotation of the flywheels. Numerical modeling established that the flywheel's shape and its mass significantly affect the rotor speed limit with the flywheel. At the same time, the flywheel with the lowest mass but the highest frequency of rotation has the maximum specific energy intensity per unit of mass, which determines it as the most effective option in terms of the cost of material and the use of this design in devices for energy accumulation during the operation of technological equip-ment. The calculation results also show that the lamb flywheel has the most incredible absolute energy in-tensity. Simultaneously, the costs of the composite material above 68% are compared with the flywheel, which has the maximum specific value of the energy intensity per 1 kg of its mass.

10

Review of Modern Helicopter Constructions and an Outline of Rotorcraft Design Parameters

Kachel Stanisław, Rogólski Robert, Kocjan Jakub

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2021

|

Vol. 12, Nr 3 (45)

27-52

EN

This work contains the results of a modern helicopter construction analysis. It includes the comparison of almost seventy rotorcraft constructions in terms of size in line with EASA requirements – large and small helicopters. The helicopters are also divided because of a mission purpose. The proposed division for large aircrafts is: transport, multipurpose, attack and for small aircrafts: observation, training, and utility. The aircraft construction features are described. Average dimension values of airframes and rotors are shown. Helicopter rotor arrangements are presented in terms of an operational purpose. Next, the rotorcraft design inputs are described. The mathematical formulas for design inputs are given. The ratios are calculated and gathered for the compared aircrafts. Correlation between the analysed parameters is presented on charts. Design inputs are also presented in the paper as a function of MTOW. The function trends are determined to provide an evaluation tool for helicopter designers. In addition, the parameters are presented as possible optimisation variables.

PL

Praca zawiera wyniki analizy współczesnych konstrukcji śmigłowcowych. Obejmuje porównanie prawie siedemdziesięciu konstrukcji wiropłatów podzielonych ze względu na rozmiar: zgodnie z wymaganiami EASA – duży i mały śmigłowiec. W ramach rozmiaru statki powietrzne zostały podzielone ze względu na cel misji. Proponowany podział dla dużych śmigłowców to: transportowe, wielozadaniowe i szturmowe, natomiast dla małych: obserwacyjne, szkoleniowe, użytkowe. Wyszczególniono najważniejsze cechy konstrukcyjne wiropłata. W pracy zaprezentowano średnie wartości wymiarów płatowców i wirników. Przedstawiono również układ wirników śmigłowca pod kątem przeznaczenia operacyjnego. Finalnie opisano parametry projektowe przydatne w projektowaniu wstępnym. Parametry opisano za pomocą wzorów matematycznych oraz dla każdego z nich zaprezentowano na wykresie zebrane dane statystyczne. W artykule pokazano zależność parametrów w funkcji maksymalnej masy startowej statków powietrznych. Wyznaczono trendy w celu dostarczenia narzędzi do oceny projektowanych śmigłowców. Dodatkowo przedstawiono możliwość wykorzystania parametrów jako zmiennych optymalizacyjnych.

11

Structure and mechanical properties of 21HMF steel steam turbine rotor materials after long-term operation for a time significantly exceeding the design time

Furmanek Joanna, Dobrzański Janusz

Journal of Metallic Materials

|

2021

|

Vol. 73, no. 2

40--55

EN

The article presents the results of tests of materials for steam turbine rotors with various degrees of depletion in order to determine the suitability of these components for further operation after significantly exceeding the design working time on the basis of the assessment of the microstructure condition and a set of functional properties.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań materiałów wirników turbin parowych o różnym stopniu wyeksploatowania w celu określenia przydatności tych elementów do dalszej eksploatacji po znacznym przekroczeniu obliczeniowego czasu pracy na podstawie oceny stanu mikrostruktury i zespołu właściwości użytkowych.

12

Wyważanie wirnika hydrozespołów Hz-3 i Hz-1 w Elektrowni Wodnej we Włocławku

Błaszczyk Andrzej, Nawrocki Mariusz, Woźniak Dariusz

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2021

|

Nr 6

26--35

PL

Od początku eksploatacji elektrowni we Włocławku (1971 roku) obserwowano znacznie wyższy poziom drgań wału hydrozespołu nr 3 (Hz-3) w porównaniu do pozostałych hydrozespołów. Podobny problem występował w przypadku hydrozespołu nr 1 (Hz-1) i charakteryzował się tym, że drgania rosły wraz ze wzrostem mocy turbiny. Jak poradzono sobie z tym wyzwaniem?

13

Detection of partial rotor bar rupture of a cage induction motor using least square support vector machine approach

Birame M’hamed, Bessedik Sid Ahmed, Benkhoris Mohamed Fouad

Diagnostyka

|

2021

|

Vol. 22, No. 1

57--63

EN

Squirrel cage induction motors suffer from numerous faults, for example cracks in the rotor bars. This paper aims to present a novel algorithm based on Least Squares Support Vector Machine (LS-SVM) for detection partial rupture rotor bar of the squirrel cage asynchronous machine. The stator current spectral analysis based on FFT method is applied in order to extract the fault frequencies related to rotor bar partial rupture. Afterward the LS-SVM approach is established as monitoring system to detect the degree of rupture rotor bar. The training and testing data sets used are derived from the spectral analysis of one stator phase current, containing information about characteristic harmonics related to the partial rupture rotor bar. Satisfactory and more accurate results are obtained by applying LS-SVM to fault diagnosis of rotor bar.

14

Power characteristics of inline rotor-stators with different head designs

Hannam Alex, Sparks Trevor, Özcan-Taşkın N. Gül

Chemical and Process Engineering

|

2021

|

Vol. 42, nr 2

91–-104

EN

In-line rotor-stators are widely used for power intensive industrial applications, such as deagglomeration, emulsification. There is limited information on characteristic power numbers for different designs which can be used to calculate the average power input as a means to evaluate process performance. This study made use of 18 different rotor-stators, 17 of which were toothed designs with different geometry, and also a commercially available design, with the objectives of evaluating the applicability of different expressions for characteristic power numbers and establishing the effects of geometric variations on the power input. The expression P = Po1 ρN3 D5 + Po2 ρN2 D2Q is found to account for the experimental data over a wide range of operating conditions. Rotor diameter was found to have the most prominent effect on the power input: an increase in rotor diameter from 119.6 to 123.34 mm resulted in an increase in the average power draw. The effect of rotor diameter examined with geometrically similar set ups reducing the diameter from 123.34 to 61.44 mm, for which the mixing chamber was also proportionately smaller, showed a decrease in the power input at a given speed and flowrate as well. The effects relating to the percentage of open area of the stator and number of rotor teeth were less obvious. Increasing the open area resulted in an increase in the power input – an effect which could be observed more clearly as the flowrate (1 to 4 l/s) and rotor speed (at 2000 and 3000 rpm) were also increased. Increasing the number of stator teeth increased the power input and this effect was more prominent when operating at the highest rotor speed of 3000 rpm and at low flowrates (1–2 l/s).

15

Analysis of liquid blending dynamics with Maxblend impellers by Electrical Resistance Tomography

Iwasawa Suzuka, Kubo Honami, Takenaka Katsuhide, Pintus Sandro, Maluta Francesco, Montante Giuseppina, Paglianti Alessandro

Chemical and Process Engineering

|

2021

|

Vol. 42, nr 3

197-–207

EN

The aim of the investigation was liquid mixing time measurement in a laboratory scale stirred tank equipped with a metal Maxblend impeller and comparison with the corresponding mixing time obtained with other conventional impellers. The data are collected by Electrical Resistance Tomography, whose applicability in this case is non-trivial, because of the electrical interferences between the large paddles of the impeller and the measuring system. The raw data treatment methodology purposely developed for obtaining the homogenization dynamics curve is presented. A robust approach for a fine and low cost investigation of the mixing performances of close-clearance impellers in opaque systems is suggested. The analysis of the local and averaged conductivity time traces reveals the effect of important variables, such as the fluid viscosity and the vessel configuration, on the mixing time under various agitation conditions. The data collection and post processing procedures open the way to the application of the technique to multiphase and non-Newtonian fluids stirred with close-clearance impellers.

16

Effects of imperfect grooves in full-floating ring bearings on dynamics of a turbocharger rotor

Smolík Luboš, Polach Pavel, Hajžman Michal

Vibrations in Physical Systems

|

2020

|

Vol. 31, nr 2

art. no. 2020226

EN

Full-floating ring bearings cause nonlinear vibrations of turbocharger rotors, and they have higher hydrodynamic power losses in comparison with rolling element bearings. Both issues can be improved if several shallow axial grooves are machined in the inner surface of the floating ring. The grooves are usually not manufactured precisely in order to keep production costs as low as possible. This work investigates the role of the machining errors on the dynamics of the turbocharger rotor. More specifically, the effects of the precisely-machined grooves on the dynamics of the system are explained. Then the influence of the uncertainties on both vibrations and hydrodynamic power losses in the bearings is investigated.

17

Assessment of dynamic forces in new construction design for beamless sucker-rod pumping units

Ahmedov Beyali, Hajiyev Anar

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 5

299--310

EN

The article addresses the issue of determining the dynamic forces acting on the rod suspension point during the operation of the well in a new construction design for a beamless pumping unit, depending on the angle of rotation of the crank and the dimensionless kinematic parameters, which characterize the relationship of the crank length to the rod length and relative eccentricity. It was found that the value of the dynamic loads in the rod column depends on the type of the rocking machine and on the direction the crank rotates. In addition, one of the adverse factors for the operation of the pumping unit is that the force at the rod suspension point is constantly directed downwards, and that it varies during the course of the polished rod down- and upstrokes, which leads to uneven loading of the electric motor. This mode of operation for the engine and gearbox is abnormal and comes with a sharp decrease in their efficiency. To equalize the load on the gearbox and engine during one cycle of work, and to reduce the engine power needed to carry out the balancing process, a combination of movable and rotary counterweights is applied in the proposed design to balance the pumping unit. To this end, an investigation was made of the method of balancing a new structural design of the pumping unit and proposed analytical expressions for determining the weight of the movable and rotary counterweights when moving the rod suspension point up and down using combined balancing. The article discusses options for determining the dynamic forces in both a non-balanced (without using any counterweights) and a combined balanced (by using both moving and rotary counterweights) oil pumping unit.

PL

Artykuł omawia zagadnienie określenia sił dynamicznych działających w punkcie podparcia żerdzi w czasie eksploatacji odwiertu w nowym rozwiązaniu konstrukcyjnym zespołów pompowych bez żurawia, zależnych od kąta obrotu korby i bezwymiarowych parametrów kinematycznych, charakteryzujących zależność między długością korby a długością żerdzi i względną mimośrodowością. Stwierdzono, że wartość obciążeń dynamicznych w kolumnie żerdzi zależy od rodzaju wahacza i od kierunku obrotów korby. Ponadto jednym z niekorzystnych czynników eksploatacji zespołów pompowych jest fakt, że siła w punkcie zawieszenia żerdzi jest stale skierowana w dół, a jej wartość zmienia się w trakcie ruchów wypolerowanej żerdzi w dół i w górę, co prowadzi do nierównego obciążenia silnika elektrycznego. Ten tryb pracy silnika i przekładni jest nieprawidłowy i powoduje ostry spadek ich sprawności. Aby wyrównać obciążenie przekładni i silnika w czasie jednego cyklu pracy oraz zmniejszyć moc silnika wykonującego ten proces równoważenia, w proponowanej konstrukcji równoważenia zespołu pompowego zastosowano kombinację równoważenia składającą się z przeciwciężarów przesuwnych i obrotowych. W tym celu zbadano metodę równoważenia nowej konstrukcji strukturalnej zespołu pompowego i zaproponowano wyrażenia analityczne do określenia wagi przeciwciężarów przesuwnych i obrotowych, kiedy punkt zawieszenia żerdzi przesuwa się w górę i w dół, używając równoważenia łączonego. Artykuł omawia warianty określenia sił dynamicznych w zespole pompowym ropy niezrównoważonym (bez zastosowania przeciwwag) i z kombinacją sposobów zrównoważenia (przez zastosowanie przeciwwag przesuwnych i obrotowych).

18

Friele Model of Rotor Spun Multi-Primary-Colour-Blended Yarn

Yang Ruihua, Xu Yaya, Han Ruiye

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2019

|

Vol. 27, no. 5 (137)

34--38

EN

Multi-channel rotor spinning equipment can produce multi-colour mixed yarn by changing the feed speeds of three primary coloured slivers separately. The method realises the mixing of colour fibres during the spinning process, and has the characteristics of high production flexibility, simplicity and quickness. The colour mixing effect and colour blending ratio prediction are important conditions for industrial production. In this paper, two-component and three-component samples were spun with rovings of red, yellow and blue with different blending ratios. A colour model of the rotor spun multi-primary-colour-blended yarn was established based on Friele theory by determining the σ value, which is the model parameter determined by experiments. Two methods were employed to calculate the σ value to improve the accuracy of the model:1. under the condition of all wavelengths and 2. at various wavelengths. The results showed that the model parameters calculated at various wavelengths could better predict the colour of multi-channel rotor spun colour-blended yarn.

PL

Wielokanałowy wirnik może wytwarzać wielobarwną przędzę mieszaną zmieniając oddzielnie prędkości podawania trzech podstawowych kolorowych taśm. Zaprezentowana metoda pozwala na mieszanie włókien barwnych podczas procesu przędzenia i ma cechy wysokiej elastyczności produkcji, prostoty i szybkości. Efekt mieszania kolorów i przewidywania stosunku mieszania kolorów są ważnymi czynnikami w produkcji przemysłowej. W pracy wyprzędziono próbki dwuskładnikowe i trójskładnikowe z niedoprzędami koloru czerwonego, żółtego i niebieskiego o różnych stosunkach mieszania. W oparciu o teorię Friele’a ustalono model barwny przędzy wielobarwnej mieszanej określając wartość σ, która jest parametrem modelu określonym przez eksperymenty. W celu poprawy dokładności modelu do obliczenia wartości σ zastosowano dwie metody: 1) w warunkach wszystkich długości fal i 2) przy różnych długościach fal. Wyniki pokazały, że parametry modelu obliczone przy różnych długościach fali służą do lepszego przewidywania koloru przędzy.

19

New approach for computer-aided static balancing of turbines rotors

Amroune Salah, Belaadi Ahmed, Menasri Noureddine, Zaoui Moussa, Mohamad Barhm, Amin Houari

Diagnostyka

|

2019

|

Vol. 20, No. 4

95--101

EN

The balancing operation consists in improving the distribution of the rotor masses so that the free centrifugal forces around the rotor axis, imposed by the manufacturer, do not exceed the tolerances allowed by the standards. In this paper we propose algorithms for the distribution of the turbine blades from data from an electronic scale which allows to measure the static moment of the blades, these algorithms aim to find the correction weight and the angle of position of the correction mass, we also propose a simulation of the distribution of the blades of a turbine to get an idea on the assembly. This operation is necessary in the case of a repair of the rotors or in the assembly of the new flexible rotors. Using a MATLAB calculation code.

20

Determination of parameters for a design of the stable electro-dynamic passive magnetic support of a high-speed flexible rotor

Szolc T., Falkowski F., Henzel M., Kurnyta-Mazurek P.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2019

|

Vol. 67, nr 1

91--105

EN

Electro-dynamic passive magnetic bearings are now viewed as a feasible option when looking for support for high-speed rotors. Nevertheless, because of the skew-symmetrical visco-elastic properties of such bearings, they are prone to operational instability. In order to avoid this, the paper proposes the addition of external damping into the newly designed vibrating laboratory rotor-shaft system. This may be achieved by means of using simple passive dampers that would be found among the components of the electro-dynamic bearing housings along with magnetic dampers, which satisfy the operational principles of active magnetic bearings. Theoretical investigations are going to be conducted by means of a structural computer model of the rotor-shaft under construction, which will take into consideration its actual dimensions and material properties. The additional damping magnitudes required to stabilize the most sensitive lateral eigenmodes of the object under consideration have been determined by means of the Routh-Hurwitz stability criterion.