Numerical and experimental identification of vibration convection chamber of fluid power boiler

On the housing of convection chamber vibrations were measured, using acceleration sensors in 16 measurement points, connected to a multichannel recorder. The measurement data were recorded for different states of boiler load, in a wide range of time - 4 hours of measurement. The measurement results indicated that the most important vibrations frequencies of side walls were in the band 30- 30.5 Hz, appeared in block during increase of the power and operation under full load. High amplitudes were also recorded in the band 7-9Hz with a load of 260 MW unit after 2 hours of steady work. Convection chamber was at resonance for these frequencies [1]. In order to identify the vibration of the actual object it was necessary to identify the form of natural frequency of the convection chamber. As first, was discrete model of convection chamber created, and then modal analysis was made, using the Lanczos algorithm. Results of the modal analysis pointed out that due to the complexity of the convection chambers geometry there was a big number of local and global modal shapes. We could see big amplitudes of convection chamber shell displacements in the ranges of structural mode bands: 7-9 Hz, 1618 Hz, 30-30.5 Hz. If the excitations frequencies in the example from flowing gas are in the same range as natural shapes, the resonance may occur. We cannot determine actual displacements and stress using numerical modal analysis. We have to identify the source of variable strength, to obtain values of time-varying stresses. If we compare the results of modal analysis and measurement at the real object, we can select the areas of construction, in which there is a high probability of resonance. The cause of the convection chambers resonance was probably force created by turbulent boundary layer of gas. The gas flows along the inside of the convection chamber walls [6]. Resonance can be prevented by increasing the stiffness of the chamber walls in areas where there are large vibration amplitude. In this way, we can increase local natural frequency of the chamber. A good method to increase stiffness of the chamber walls is the distribution of bracing beams between the existing stiffeners [2]

Diagnostic method of measuring hanger rods tension forces in the suspension of the power boilers combustion chamber

Combustion chambers of contemporary power boilers are suspended on hanger roads because of thermal strains. The hangers are placed along the side edges of a rectangular chamber. A tensile force of hanger road has a significant influence on stress state of combustion chambers. A method of tensile force measurements and determine the correct of are tensile force is therefore important. There are presented a novel method of a tensile force's measurements and methodology for determining the distribution of tensile forces

Numerical-experimental vibration analysis of the fixed jib of the multibucket wheel excavator

Istotnym zagadnieniem obserwowanym podczas eksploatacji koparek wieloczerpakowych kołowych są niekorzystne drgania elementów struktury nośnej. Źródłem tych drgań są obciążenia zmienne od oporów urabiania, od przemieszczającego się urobku na przenośnikach oraz uderzenia punktach przeładowczych. Z uwagi na duże wymiary gabarytowe tych maszyn podczas przejazdów obserwuje się znaczne wychylenia masztów, wysięgnic, wysięgników koła czerpakowego i wysięgnika przeciwwagi. Przedmiotem pracy jest analiza numeryczno-doświadczalna drgań wysięgnicy jednej z koparek, w której obserwuje się znaczne wychylenia boczne, tak podczas urabiania, jak i podczas przejazdów. W tym celu zastosowano odpowiedni układ pomiarowy oparty na czujnikach akcelerometrycznych do rejestracji drgań i analizy częstotliwościowej. Do symulacji komputerowej opracowano model powłokowy do obliczeń metodą elementów skończonych (MES), pozwalający przeprowadzać analizy drgań lokalnych i globalnych. Model MES został dostrojony do parametrów określonych podczas pomiarów na obiekcie. Poprawnie przygotowany model komputerowy umożliwił opracowanie szeregu wariantów zmian konstrukcyjnych mających na celu zmniejszenie niekorzystnych drgań badanego zespołu.The adverse vibrations of elements of excavator supporting structure are the significant problem observed during the exploitation of multibucket wheel excavators. The source of these vibrations is the changeable loading from the mining process and from the moving output on the conveyors, as well as the strokes in the tranship points. Because of the large dimensions of these machines significant deflections of masts, fixed jibs, bucket wheel booms and counterweight boom are observed during the machine moving. The aim of the study is the numerical-experimental vibration analysis of the fixed jib of one of the excavators, which the lateral deflections during the mining and moving are observed in. For this reason the equivalent measurement system that bases on the accelerometer sensors for vibration recording and frequency analysis is used. For the numerical simulation, the shell model for calculation with use of Finite Element Method (FEM) that enables to conduct the analyses of local and global vibrations was elaborated. The FEM model was tuned to parameters determined during the measurements done on the object. Correctly prepared computer model has enabled the collaboration of various variants of structural changes, that purpose is to decrease the disadvantageous vibrations of the measured assembly

Numeryczno-doświadczalna analiza drgań wysięgnicy koparki wieloczerpakowej kołowej

Tyt. z nagłówka.Bibliografia s. 210.Dostępny również w formie drukowanej.STRESZCZENIE: Istotnym zagadnieniem obserwowanym podczas eksploatacji koparek wieloczerpakowych kołowych są niekorzystne drgania elementów struktury nośnej. Źródłem tych drgań są obciążenia zmienne od oporów urabiania, od przemieszczającego się urobku na przenośnikach oraz uderzenia punktach przeładowczych. Z uwagi na duże wymiary gabarytowe tych maszyn podczas przejazdów obserwuje się znaczne wychylenia masztów, wysięgnic, wysięgników koła czerpakowego i wysięgnika przeciwwagi. Przedmiotem pracy jest analiza numeryczno-doświadczalna drgań wysięgnicy jednej z koparek, w której obserwuje się znaczne wychylenia boczne, tak podczas urabiania, jak i podczas przejazdów. W tym celu zastosowano odpowiedni układ pomiarowy oparty na czujnikach akcelerometrycznych do rejestracji drgań i analizy częstotliwościowej. Do symulacji komputerowej opracowano model powłokowy do obliczeń metodą elementów skończonych (MES), pozwalający przeprowadzać analizy drgań lokalnych i globalnych. Model MES został dostrojony do parametrów określonych podczas pomiarów na obiekcie. Poprawnie przygotowany model komputerowy umożliwił opracowanie szeregu wariantów zmian konstrukcyjnych mających na celu zmniejszenie niekorzystnych drgań badanego zespołu. SŁOWA KLUCZOWE: Koparki wieloczerpakowe kołowe, metoda elementów skończonych, analiza modalna. ABSTRACT: The adverse vibrations of elements of excavator supporting structure are the significant problem observed during the exploitation of multibucket wheel excavators. The source of these vibrations is the changeable loading from the mining process and from the moving output on the conveyors, as well as the strokes in the tranship points. Because of the large dimensions of these machines significant deflections of masts, fixed jibs, bucket wheel booms and counterweight boom are observed during the machine moving. The aim of the study is the numerical-experimental vibration analysis of the fixed jib of one of the excavators, which the lateral deflections during the mining and moving are observed in. For this reason the equivalent measurement system that bases on the accelerometer sensors for vibration recording and frequency analysis is used. For the numerical simulation, the shell model for calculation with use of Finite Element Method (FEM) that enables to conduct the analyses of local and global vibrations was elaborated. The FEM model was tuned to parameters determined during the measurements done on the object. Correctly prepared computer model has enabled the collaboration of various variants of structural changes, that purpose is to decrease the disadvantageous vibrations of the measured assembly. KEYWORDS: Multibucket wheel excavators, finite element method, modal analysis

Problems of explosion influence on MRAP mine-resistant vehicles

Pojazdy minoodporne MRAP pomimo zwiększonej odporności na działania wybuchu narażone są na uszkodzenia, będące wynikiem ataków z użyciem min i improwizowanych urządzeń wybuchowych. Fakt ten powoduje, że w wielu ośrodkach naukowych prowadzi się badania, zmierzające do wprowadzenia rozwiązań konstrukcyjnych, które pozwoliłyby znacząco zminimalizować tego typu niebezpieczeństwo. W artykule przedstawiono zagrożenia, będące wynikiem eksplozji ładunków wybuchowych i ich wpływ na pojazdy. Dokonano charakterystyki elementów konstrukcyjnych MRAP, mających wpływ na podniesienie wytrzymałości na zjawisko wybuchu. Zdefiniowano zagrożenia będące wynikiem obciążenia odbitą falą uderzeniową oraz zaprezentowano metody określania jej parametrów.MRAP mine-resistant vehicles are still endangered by attacks with mines and improvised explosive devices, despite their increased resistance to blasts. This has led to the situation in which numerous science institutions are carrying out research on new design elements which will minimise this kind of threat. The article presents threats caused by an explosion and its influence on vehicles. Moreover, the authors describe design elements of MRAP vehicles which improve mine resistance. The authors also define threats resulting from the load of the reflected blast wave. The methods of its parameters determination are also presented

Analiza wytrzymałościowa koła czerpakowego koparki w warunkach założonej wydajności

Tyt. z nagłówka.Bibliogr. s. [80].Dostępny również w formie drukowanej.STRESZCZENIE: Zespołami szczególnie wytężonymi i narażonymi na awarie są układy urabiania koparek wieloczerpakowych, w szczególności czerpaki i koła czerpakowe. W pracy przedstawiono analizę wytrzymałościową koła czerpakowego dla obciążeń zapewniających wymaganą wydajność. Analizę przeprowadzono dla różnych kategorii gruntu, dla określonej liczby czerpaków, prędkości obrotowej i mocy układu napędowego. Zagadnienie to jest szczególnie istotne przy zmianie warunków urabiania lub zwiększeniu wydajności z zachowaniem wymaganej trwałości. Przeprowadzono także analizę sił występujących podczas urabiania. Określono całkowity opór urabiania, moment oporu urabiania i moc oporu urabiania przy założonej wydajności. Dane te uwzględniono w obliczeniach wytrzymałościowych przeprowadzonych zgodnie z normą PN-G-47000-2, które pozwoliły ocenić możliwość zastosowania założonej wydajności. SŁOWA KLUCZOWE: maszyny górnictwa węgla brunatnego, koparki wieloczerpakowe kołowe, układ urabiania, obliczenia wytrzymałościowe, metoda elementów skończonych. ABSTRACT: Assembly, which is particularly strained and vulnerable to failures is the mining system of multibucket excavators, especially the buckets and the bucket wheel. The paper presents a strength analysis of bucket wheel at the assumed, required performance. The analysis was conducted for the various categories of land, for a specified number of buckets, velocities and power of transmission system. This issue is particularly important at changing the mining conditions and possibilities of increasing efficiency while maintaining the required stability. An analysis of the forces encountered during excavation was conducted. The total resistance of the mining, cutting resistance torque and power at the assumed resistance of the mining efficiency were determined. These data are included in the carried out strength calculations according to PN-G-47000-2 standard, which allowed to assess the applicability of the assumed productivity. KEYWORDS: brown coal mining machinery, multibucket wheel excavators, mining systems, strength calculation, finite elements method

The conception of station for tests of influence of blast wave on different shape protection elements

W pracy przedstawiono projekt stanowiska badawczego do pomiaru parametrów fali uderzeniowej wybuchu, oddziaływującej na osłony o różnym kształcie. Koncepcję stanowiska przygotowano w oparciu o założenie, że nadciśnienie fali uderzeniowej i impuls nadciśnienia są zasadniczymi charakterystykami fali uderzeniowej wybuchu wpływającymi na powstawanie zagrożeń dla otoczenia oraz określającymi jej mechaniczne oddziaływanie. Opisane stanowisko, zdaniem autorów ma umożliwić pomiar przebiegu wybranych parametrów fali swobodnej i odbitej oddziaływującej na osłony ustawione w stosunku do podłoża pod różnymi kątami oraz oddalonymi od centrum ładunku wybuchowego w różnych odległościach.The article presents the project of station for measurement of influence of blast wave parameters on different shape protection elements. A conception of station is prepared compatibly with theory that overpressure and impulse are main blast wave parameters, which cause danger for surroundings and define mechanical impact. In the opinion of authors described position allows the analysis of protection structure elements, which are positioned in different angle and distance to ground and are loaded by free and reflected blast wave parameters

The analysis of fractures forming in the connection region of the steering frame and the caterpillar girder

Jednym z istotnych problemów podczas eksploatacji maszyn podstawowych górnictwa odkrywkowego są pęknięcia pojawiające się w układzie jezdnym. Pęknięcia te występują najczęściej w układzie skrętu, tj. na połączeniu dyszla z zestawem gąsienic lub dyszla z dźwigarem gąsienic. Zespoły te poddawane są znacznym przeciążeniom podczas wykonywania skrętu. Aktualna norma DIN 22261 nie wymaga przeprowadzenia obliczeń zmęczeniowych elementów podwozia. W pracy zamieszczono przykłady pęknięć w układzie jezdnym podawarki; analizy MES tych elementów i propozycje wzmocnień mających na celu zmniejszenie podatności na pękanie.The most important problems during surface mining are fractures of a mining machines load-carrying structures. They occur most often in the connection region of the steering frame and caterpillar girder. The greatest forces affect this elements in a case of changing the trajectory. According to standard DIN 22261 fatigue calculations of undercarriages are not compulsory. In this article the fracture source of a loading elevator undercarriage connected with an excavator SchRs-4000 was analyzed by the use of numerical methods. The forces acting on the undercarriage were calculated. The Finite Element Analysis was carried out and the results were presented in this paper. On the basis of FEA the fracture spots of a load-carrying structure were specified and the proposals of strengthening were suggested in order to improve fracture toughness