What is of particular importance in view of the development and operation of fast railway transport is the overhead system vibration excited by pantograph motion. The problems discussed in the paper are related to continuous system vibration under moving loads. Modelling the catenary-pantograph system is connected with motion of two subsystems, namely: continuous (contact wire) and discrete (pantograph). In the paper, the results of research on dynamical phenomena caused by the interaction between the pantograph and catenary are presented. The stiffness of the catenary wire is taken into account. The dynamical phenomena occurring in the system are described by a set of partial and ordinary differential equations. The solution to these equations has been obtained using approximate numerical methods.
W pracy opisano metodę bezkontaktowego pomiaru ciśnienia z zastosowaniem światła laserowego. Przedstawiono stosowane aktualnie rozwiązania dotyczące tego tematu. Podstawy teoretyczne proponowanej metody zaprezentowano w formie zależności pomiędzy obciążeniem i geometrycznym ugięciem okna pomiarowego, zależności optyki geometrycznej oraz prawa absorpcji światła. Przedstawiono wyniki badań testowych, potwierdzające możliwości stosowania metody. Wykazano konkurencyjność zaproponowanego rozwiązania względem innych tego typu urządzeń. Wskazano na możliwość adaptacji metody w różnych działach techniki.
EN
In the paper, non-contact method of measurement of the pressure with laser beam application is described. Actual solution associated with the topic is shown. Theoretical background of the introduced method is presented in the form of the formulae connecting load and geometrical deflection of the window, formula of the geometrical optics and law of the light absorption. Results of the experimental study confirm possibilities of presented method. Competitiveness of proposed method is demonstrated. Possibility of the application of the introduced method in different sections of the technique is presented.
Beams with rectangular cross-section, with large length-to-width ratio, can be excited to torsional vibrations. If the piezoelectric elements are mounted to the beam in pairs at the same cross-section with two separated elements positioned on the same side of the beam, and the voltages applied to them are in the opposite phase, they produce twisting moments which can be applied to reduce the torsional vibrations. Results of FEM simulations are presented and analysed in the paper. All analyses are performed for a steel free-clamped beam. The piezoelectric elements made of PZT material are mounted in pairs on one side of the beam. The analyses are done for separated natural modes.
Węzły przesypowe w kopalnianych systemach transportu materiałów rozdrobnionych przenośnikami taśmowymi są miejscami potencjalnych awarii, strat energii, zwiększonego ścierania taśm i transportowanych ziaren oraz zapylenia, co wiąże się z wymiernymi kosztami, które należy obniżać przez doskonalenie konstrukcji przesypów. W artykule przedstawiono teoretyczną analizę ruchu ziarna w przesypie z uwzględnieniem oporów tarcia oraz wyniki badań eksperymentalnych i symulacyjnych ruchu warstwy ziaren, przeprowadzonych z wykorzystaniem szybkiej kamery oraz metody elementów dyskretnych (DEM), których wyniki mogą być przydatne w projektowaniu przesypów o lepszych walorach eksploatacyjnych.
EN
Dumping points in mine transport systems of bulk materials onto belt conveyors are some spots of potential failures, energy losses, increased belt and transported grain abrasion as well as dusting, what is connected with defined costs, which one ought to decrease by improvement of dumping constructions. The article presents theoretical analysis of grain movement into dumping with the friction resistances and results of experimental and simulation investigations of grain layer movement, carried out with the use of fast camera and the discrete element method (DEM), the results of which can be useful into dumping design of better exploitation advantages.
W pracy przedstawiono proponowany model struktury systemu: czujniki – próbka – struktura stanowiska. Zbudowane oryginalne programy symulacyjne bazują na danych konstrukcyjnych i pomiarowych uzyskanych podczas doświadczeń przeprowadzonych w Instytucie Mechaniki Stosowanej Politechniki Krakowskiej. Dane te pozwalają identyfikować parametry i opisywać funkcje charakteryzujące proces dynamicznego oddziaływania próbki rozciąganej w ciekłym helu ze strukturą stanowiska badawczego.
EN
In the paper the model of proposed structure of system: sensors – specimen- stand structure is presented. Simulation programs are built basing under construction and measurement data obtained from experiments carried out on the standup at Institute of Applied Mechanics at Cracow University of Technology. These data allow to identify model parameters and to describe functions that characterize process of dynamic interactions between the tension specimen and the standup structure, at liquid helium.
W pracy dokonano próby symulacyjnego badania zjawisk dynamicznych wywołanych oddziaływaniem odbieraka prądu na sieć trakcyjną, przyjmując dwa różne modele sieci, złożone z dwóch równolegle umieszczonych strun lub belek Bernoulliego-Eulera z uwzględnieniem okresowego rozkładu konstrukcji wsporczych i wieszaków. Model odbieraka prądu przyjęto dyskretny, zredukowany, czteromasowy. Oddziaływanie odbieraka prądu modelowano dwoma ruchomymi siłami zmiennymi w czasie, poruszającymi się z liniowo narastającą do wartości stałej prędkością v. W przyjętych modelach możliwe było uwzględnienie sztywności giętnej przewodu jezdnego.
EN
In the paper the results of investigation of the dynamical phenomena cause by interaction between pantograph and catenary are presented. The catenary system is considered to be a set of two strings or beams model with periodical distribution of hangers and supports. The pantograph of linear spring-mass-damper system is regarded as a four degree of freedom model. Time varying, moving at linearly increasing up to constant value velocity loads are used as a model of interaction forces. In the introduced model the bending stiffness of the catenary wire can be taken into account.
W pracy dokonano próby badania zjawisk dynamicznych wywołanych oddziaływaniem odbieraka prądu na sieć trakcyjną, przyjmując model sieci złożony z dwóch równolegle umieszczonych belek Bernoullego-Eulera i dyskretny, zredukowany, czteromasowy model odbieraka. Oddziaływanie odbieraka prądu modelowano dwoma ruchomymi siłami zmiennymi w czasie, poruszającymi się wzdłuż belki dolnej ze stałą prędkością. Uwzględniono także sztywność giętną przewodu jezdnego. Równania różniczkowe ruchu belek zawierają wielkości charakteryzujące parametrycznie sztywność przewodu jezdnego, która jest też reprezentowana przez parametry sztywności modelu belkowego, uwzględniającego także sprężystość i tłumienie wieszaków oraz siły naciągu belek. Przy zastosowaniu właściwej procedury równania służą do identyfikacji parametrów sztywności przewodu jezdnego. Dynamiczne zjawiska występujące w układzie opisane są układem sprzężonych równań różniczkowych, którego rozwiązanie otrzymano wykorzystując przybliżone metody numeryczne.
EN
In the paper the results of investigation of the dynamical phenomena cause by interaction between pantograph and catenary are presented. The catenary system is considered to be a set of two beams model. The pantograph is regarded as the four degrees of freedom model. Two, time varying, moving along lower beam at constant velocity loads are used as a model of interaction forces. The stiffness of the catenary wire was taken into account. The differential equations of beams motion include parameters describing catenary stiffness which is also represented by the parameters of beam model stiffness. Applying proper procedure these equations are used to identification of catenary stiffness. Dynamical phenomena occur in considered system are described by the set of differential equations. The solution of these equations was obtained using approximate numerical methods.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the results of a dynamic characteristics analysis of a high speed the railway overhead system. An analytical model of a catenary and pantograph has been constructed to simulate the behaviour of the system. A physical model of the system has been introduced that consists of a discrete subsystem modelling the pantograph, and a continuous subsystem modelling the contact and support wires. The catenary system is considered to be a beam model. The pantograph of linear spring-mass-damper system is regarded as a four degrees of freedom model. In the analysis of the interaction between the electric locomotive pantograph and the railway catenary suspension the stiflhess of the contact wire has been taken into account. The aim of the paper is to present the influence of catenary stiffness on the overhead system vibration. General results are illustrated by numerical examples in which the effect of contact wire stiffness is observed. A comparison of the results of simulation and experiment, performed on a specially built stand, is provided.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych modułu bezprzewodowego joysticka MOBOT AJOY (GMA3A), produkcji poznańskiej firmy WOBIT, zawierającego w swojej strukturze trójosiowy akcelerometr. Celem badań było określenie zakresu możliwości wykorzystania modułu do pomiarów przyspieszeń drgań. Analizowano wpływ warunków przeprowadzania pomiarów drgań na jakość uzyskiwanych rezultatów i ograniczenia, jakie są związane z transmisją radiową sygnału pomiarowego oraz wynikające z oprogramowania dedykowanego modułowi.
EN
Some results of experiments carried out on a module of MOBOT AJOY (GMA3A) joystick, including in its structure three-dimensional accelerometer are presented in the paper. The aim of investigations was determination of application range of the tested module for vibration acceleration measurements. There was analysed influence of measurement conditions on quality of results and limitations which were connected with wireless signal transmission and resulting from software dedicated to the module.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodę identyfikacji doświadczalnej parametrów standardowego modelu reologicznego taśmy, którym można odwzorować istotne jej cechy, takie jak: sprężystość natychmiastowa, zjawisko pełzania i zjawisko relaksacji naprężeń.
EN
The paper presents method of experimental identification of parameters of standard rheological belt model which reflects essential features such as: immediate elasticity, creep occurrence and stress relaxation.
Racjonalne modelowanie dynamiki przenośników rurowych zgrzebłowych wymaga nowego podejścia do zagadnienia szacowania oporów ruchu nadawy, we wnętrzu rury przenośnika. Przedstawione są wyniki badań doświadczalnych, symulacyjnych i analiz teoretycznych dotyczących ruchu i obciążeń wybranych elementów konstrukcji modelu przenośnika rurowego. Sformułowano w pracy wnioski końcowe.
EN
Rational modelling of scraper pipe conveyors dynamics requires new approach to evaluation of motion resistance of granular medium inside of scraper’s pipe. The results of theoretical and numerical simulations and experimental investigations of movements and loads of chosen parts of scraper pipe conveyor model are presented. Final conclusions have been introduced in the paper.
W pracy analizowano wpływ parametrów charakteryzujących warunki eksploatacyjne przenośnika na dynamikę współpracy krążnika centrującego z taśmą. Wskazano możliwości ograniczenia drgań wzbudzanych tarciem w wyniku tej współpracy.
EN
In the paper there was analysed influence of parameters characterizing exploitation conditions on dynamics of cooperation a centering roller with a belt. They were indicated possibilities of limitation of vibrations excited by friction in this cooperation.
W artykule przedstawione są wyniki badań doświadczalnych, symulacyjnych i analiz teoretycznych dotyczących ruchu i mocy w modelu przenośnika rurowego. Dokonuje się dekompozycji procesów dynamicznych zachodzących przy pracy konstrukcji, w celu ujawnienia związków fenomenologicznych opisujących opory nadawy. Określa się rząd i parametry modelu autoregresyjnego odpowiadającego dynamice konstrukcji fizycznego modelu przenośnika.
EN
In the paper the results of theoretical and numerical simulations and experimental investigations of motion and power of scraper pipe conveyor model are presented. Decomposition of dynamical processes that appear during conveyor work is adapted in order to disclose the relation describing the motion resistance of granular medium inside of scraper's pipe. There are determined the order and parameters of autoregressive model corresponding with dynamics of physical structure of the conveyor model.
W pracy autorzy wskazują możliwość wykorzystania zaproponowanego algorytmu do rozwiązywania zagadnień sterowania układami dynamicznymi, przy kryterium w postaci zadanej a priori liczby przekroczeń wartości poszukiwanej. Takie postawienie zadania jest istotne np. przy problemach dynamicznego pozycjonowania układów elektro-mechanicznych i hydraulicznych albo problemach namierzania i "wstrzeliwania się" w pozycję. Zaprezentowane są wyniki obliczeń analitycznych i symulacji numerycznych.
EN
Authors indicate the application of the proposed algorithm for solving dynamic system controlling problem with the criterion set a priori as the number of exceedances of the investigated value. Such approach may be important for problems such as dynamic positioning of electro-mechanical and hydraulic systems or localization and "shooting up" into position. The results of analytical calculations and numerical simulations are presented.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W wewnątrzzakładowym transporcie materiałów drobno uziarnionych, sypkich lub pylistych, zwłaszcza aktywnych chemicznie i szkodliwych dla otoczenia, coraz częściej stosuje się przenośniki zgrzebłowe rurowe, których rynny zapewniają pyło-, wodo-, a nawet gazoszczelność, co ma istotne znaczenie nie tylko ze względów technologicznych, ale i ekologicznych. Racjonalne projektowanie takich przenośników wymaga znajomości oporów ich ruchu. W odróżnieniu od klasycznych przenośników zgrzebłowych, które mają rynny otwarte, w przenośnikach zgrzebłowych rurowych występują znacznie większe opory ruchu. Wobec braku metody obliczania tych oporów miarodajne mogą być wyniki badań doświadczalnych. W niniejszym artykule przedstawiono stanowisko, system pomiarowo-rejestrujący, metodę badania tych oporów, wybrane wyniki pomiarów oraz wynikajace z nich wnioski.
EN
In the bulk transportation of loose materials, especially active chemically and harmful for surroundings, he complies the scraper pipe conveyors tubular whose gutters assure more and more often dust-, the water- and even gas-proof, what has the essential meaning not only from technological regards, but and ecological. Rational projecting such conveyors requires the acquaintances of the resistances of their movement. Considerably larger resistances of the movement in scraper pipe conveyors tubular step out in the distinction from the classic scraper pipe conveyors which have open gutters. Reliable can be the results of experimental investigations in the face of the lack of the method of calculation of these resistances. The building of the investigate stand, control-recording system, the method of the investigation of these resistances, the chosen results of measurements and resulting from them conclusions were presented in the work.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszym artykule zaprezentowano metodę badań doświadczalnych i wyniki dotyczące modelu układu odbierak prądu-sieć trakcyjna. Za podstawowy cel badań przyjęto doświadczalną weryfikację wyników badań symulacyjnych przeprowadzonych na modelach fizycznych układu.
EN
In the paper the method of the experimental investigations and results of the experimental researches are presented. The main goal of the investigations is experimental verification of the simulation results carried out on the physical models.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono metodę i wyniki estymacji cech dynamicznych wybranych zespołów obrabiarki sterowanej numerycznie. W badaniach doświadczalnych mierzono poziomy drgań konstrukcji wrzeciennika oraz suportu i głowicy narzędziowej wraz z imakiem nożowym, w trakcie realizacji wybranych operacji skrawania i na biegu luzem. Pomiarów dokonywano przy różnych prędkościach posuwu suportu, różnych ustalanych prędkościach obrotowych wrzeciona i zróżnicowanych głębokościach warstwy skrawanej. Mierzone wartości przyspieszeń i przemieszczeń drgań stanowiły odpowiedź na wymuszenie w postaci zadawanego procesu skrawania: planowanie, toczenie wzdłużne albo wymuszenie realizowane poprzez stopniowe zwiększanie prędkości obrotowej wrzeciona - bez operacji skrawania. Do wyznaczania unormowanych przemieszczeń drgań poprzecznych wrzeciona zastosowano metodę wykorzystującą reprezentację w dziedzinie częstotliwości wymagającą dodatkowo dekompozycji składowych, w celu wydzielenia z widma wypadkowego, składowej związanej z błędami kształtu pobocznicy uchwytu, na której dokonywano bezkontaktowego pomiaru przemieszczeń. W pracy odniesiono się również do aktualnego stanu wymagań normowych ISO w systemach zapewnienia jakości badań dynamicznych obrabiarek.
EN
The paper is devoted to the analysis and assessment of some dynamic features of CNC machines. There are introduced results of measurements and experiments carried out on CNC machine of CKZ - 42N type, produced by BAROSZ GWIMET Ltd. from Poland. Vibration levels of the fast head spindle construction and the saddle with the face for cutter tools were investigated during machining operations and during free runs. As an vibration excitation were treated the following operations: straight turning and facing or free spindle head run different rotational speed. Dynamic measurements of transversal vibration displacements of the spindle were carried out utilizing non-contact laser sensor while piezo-accelerometers were used to determining the cutter tools face vibration acceleration. Method of independent component separation was applied to the normalised spindle vibration displacements in order to extract an external surface shape error of the lathe chuck. There were analysed representations of measured signals in the time and frequency domain. The paper deals also with brief information on the current state of quality requirements involved in ISO standards and related to dynamic investigations of machine tools.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszej pracy przedstawiono modele symulacyjne elementów hydraulicznego układu napędowego, w którym siłownik zapewnia odpowiednie obciążenia wykorzystywane do sterowania przemieszczeniami drgań pewnego układu mechanicznego. Omówiono wymagania, jakie musi spełniać układ zasilania elektrozaworu hydraulicznego, sterowanego napięciowo sygnałem PWM. Przeanalizowano także aspekty modelowania siłownika i innych składowych danego układu mechanicznego.
EN
The paper deals with simulation models of a hydraulic drive system in which the hydraulic actuator provides sufficient force to control vibration displacements of a mechanical system. There are considered requirements that refers both to the application of the PWM switching control system in electro-valve and to the modelling of actuator and other components of overall mechanical subsystem.
Several concepts of the stand designed for experiments carried out on linear magneto-rheological (MR) dampers are introduced in the paper. The stand is constructed under assumption that analysis of vibroisolated object motion is limited to the plane motion. There have been analysed variety of the stand designs. Their common feature was the ability to achieve two independent kinematic excitations, that have the form of vibrations transmitted through the investigated controlled vibroisolators to the container filled with medium. Advantages and disadvantages of the particular designs are considered in relation to the given entrance assumptions and project limitations. The last complex solution was done as a reasonable selection taking into consideration the quality coefficients of undertaken tasks that mainly refer to data acquisition and control. There have been given elements of mechanical system dynamics analysis that form a database for estimation of parametric sensitivity of the whole system: investigated object supported on vibroisolators - system of shakers - instrumentation.
The purpose of this paper is to present a survey and analysis of the dynamic interaction between the pantograph and a catenary system. The work presented in this paper emphasizes the modelling, simulation of co-operating systems and identification done by experiments on a physical model. For analytical and numerical investigation the overhead electrification system is modelled by visco-elastically connected double Bernoulli-Euler beams. For the pantograph - a model of masses vibrating in the vertical plane at a constant velocity and having four degrees of freedom (DOF) is adopted. The construction of a simple virtual model for computer simulation and some results obtained from investigations carried out on this model are presented. The work constains some numerical examples that illustrate presented theoretical investigations. The analysis of the virtual and two physical experimental models goves the possibility and benefit of their mutual verification and comparison.
PL
Celem pracy jest analiza dynamicznej współpracy pantografu z linią trakcyjną. Rozważane są zagadnienia związane z modelowaniem i symulacją zjawisk zachodzących w układach zasilania kolejowej trakcji elektrycznej, a także identyfikacją na fizycznym modelu doświadczalnym. W pracy przyjęto model sieci trakcyjnej złożony z dwóch równolegle umieszczonych belek Bernoulliego-Eulera. Odbierak prądu, poruszający się ze stałą prędkością, modelowany jest nieliniowym cztero-masowym układem wykonującym ruch w płaszczyźnie pionowej. Przedstawiono konstrukcję modelu wirtualnego i wyniki symulacji przeprowadzonych na tym modelu. Analiza wyników eksperymentów przeprowadzonych na fizycznym modelu doświadczalnym i na modelach symulacyjnych pozwala na ich wzajemną weryfikację.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.