Метод конечных элементов в задачах сопротивления материалов и линейной теории упругости

Викладені основи методу скінченних елементів при розв’язанні за- дач опору матеріалів і теорії пружності. Наведені приклади розрахунків напружено-деформованого стану різних конструкцій. Для студентів спеціальності «Динаміка і міцність», а також для студентів інженерних спеціальностей, що факультативно вивчають метод скінченних елементів. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/281

Estimation of the Reliability of Automatic Axial-balancing Devices for Multistage Centrifugal Pumps

The permanent increase of operating parameters of modern multistage centrifugal pumps requires more precise modelling for estimation their dynamic reliability and needs to develop new approach and methodology for the related calculations. It is necessary to change the approach assuming empirical coefficients to another one based on the probabilistic design for analysis of reliability for pumps and their nodes. In this case, the probabilistic parameters of the design features and fluid flow are significant for the calculation (e. g. geometry of gap seals, boundary conditions, material properties) and should be considered. The automatic axial-balancing device of the rotor is one of the most important nodes of multi-stage centrifugal pumps. It operates as the balancing disc for the axial force up to 1 MN. This paper presents the methodology for the numerical calculation of the balancing disc and its influence on the reliability of multistage centrifugal pumps. The proposed approach is based on the criterion of the permissible amplitudes of axial oscillations of the rotor with the automatic axial-balancing device considering probabilistic origin of main geometrical, hydromechanical and operating parameters

Electromagnetic energy rotation along plasma-metal interface in cylindrical waveguides initiated by azimuthal surface waves

Energy transfer along finite curvature plasma-metal interfaces in cylindrical metallic waveguides entirely filled by magnetoactive plasma is studied. Angular phase velocity, angular velocity of energy transfer, and angular group velocity are introduced and analyzed as functions of the waveguide parameters: radius, plasma particle density, azimuthal wave number, and external static axial magnetic field

Development of a mathematical model of the trolleybus steering system using a rolling rotor switched reluctance motor

An important part of the overall task of social and economic development of many developed countries is the creation of a unique transport infrastructure or improvement of transport services for the population. The cumulative solution to many problems is to improve the quality and reliability of elements and equipment in any vehicle design. This determines its efficient operation and the safety of passengers. A common urban electric transport in megacities is a trolleybus, the reliability of which depends on individual components and assemblies, power supply systems and traffic control. But this type of transport requires modern scientific and technical solutions for the design of individual components and assemblies, for example, steering, which is directly related to the safe and comfortable transportation of passengers. An innovative technical solution has been proposed that will increase the energy efficiency of the trolleybus steering system through the use of an electric power steering based on a rolling rotor electric motor. The analysis of the design is carried out and the principle of control of the rolling rotor motor is determined. Functional diagrams of the components of the trolleybus steering system with an electric power steering based on a rolling rotor motor are developed. The electromagnetic and mechanical connections of the motor with the rolling rotor are determined and mathematically described. Factors affecting the steering system when turning the steered wheels are reasoned. A mathematical model of a trolleybus steering system with an electric booster based on an electric rolling rotor motor has been developed. The mathematical model is based on the differential equations of the electrical and mechanical parts. Algebraic equations were used to characterize the electromagnetic connections of the rolling rotor motor. The proposed solution will allow simulating dynamic processes in the trolleybus steering system and evaluating the results. Determination of the efficiency of the steering system was carried out by comparative analysis of the following factors: the control action created by the driver, the condition of the road surface, dynamic and transient electromechanical processes of the system, and the lik

Static and dynamic analysis of the closing rotor balancing device of the multistage centrifugal pump

The closing rotor balancing device of the multistage centrifugal pump with regulator of pressure difference acts as the end seal and the hydrostatic bearing with self-regulating gap and fluid leakages. The main advantages of this design are absence of end seals and bearings and leakage of working fluid. As an example for feed pump PE 600-300 were stated static characteristics: pressures in chambers of the hydraulic path, face gap and leakages through available throttles. The minimum pressure difference, critical value of the discharge pressure and closing fluid flow rate are stated. Amplitude frequency characteristic and dynamic stability of the system are investigated. The lowest resonance frequency is 2.9 times more the operating frequency. At this stage dynamic stability of the system is implemented by numerical verification by linearized equations. In perspective it is necessary to define conditions and boundaries for dynamic stability by Hurwitz criterion and investigate mathematical model without linearization on the basis of numerical methods for solving nonlinear systems of differential higher order equations.У статті представлені методи статичного і динамічного аналізу запірно-врівноважуючого пристрою ротора багатоступінчатого відцентрового насоса. На прикладі живильного насоса ПЕ 600-300 визначені статичні і динамічні характеристики. Визначені резонансні частоти і досліджена стійкість системи "ротор насоса - автоматичний урівноважуючий пристрій - регулятор перепаду тиску". Визначена залежність для різниці тисків і умови забезпечення надійної роботи запірно-врівноважуючого пристрою.В статье представлены методы статического и динамического анализа затворно-уравновешивающего устройства ротора многоступенчатого центробежного насоса. На примере питательного насоса ПЭ 600-300 определены статические и динамические характеристики. Определены резонансные частоты и исследована устойчивость системы "ротор насоса - автоматическое уравновешивающее устройство - регулятор перепада давления". Определена зависимость для разности давлений и условий для обеспечения надежной работы затворно-уравновешивающего устройства.In this paper the methods of static and dynamic analysis of the closing rotor balancing device of the multistage centrifugal pump are represented. On an example of the feed pump PE 600-300 static and dynamic characteristics are determined. Defined the resonance frequencies and investigated stability of the system “pump rotor – automatic balancing device – pressure difference regulator”. The dependence for the pressure difference and conditions to ensure reliable operation of the locking rotor balancing device are determined

Методика розрахунку запірно-врівноважуючого пристрою багатоступінчатих відцентрових машин для турбулентного режиму руху середовища

Отримані результати можуть бути застосовані для уточненого проектного і перевірочного розрахунків запірно-врівноважуючих пристроїв багатоступінчатих відцентрових машин високих подач і тисків.У роботі на прикладі насоса ПЭ 600-300 і компресора К 180-131 наведені методики статичного і динамічного розрахунків автоматичної системи осьового врівноваження ротора з системою подачі запірного середовища, на основі створеної нелінійної математичної моделі, яка описує рівняння осьового руху ротора і балансу витрат через елементи гідравлічного тракту. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/30589В работе на примере насоса ПЭ 600-300 и компрессора К 180-131 приведены методики статического и динамического расчетов автоматической системы осевого уравновешивания ротора с системой подачи запорного среды, на основе созданной нелинейной математической модели, описывающей уравнения осевого движения ротора и баланса расходов через элементы гидравлического тракта. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/30589In this paper methods for static and dynamic analysis of automatic rotor-balancing device for pump PE 600-300 and compressor K 180-131 were states based on nonlinear mathematical model describing the equation of axial rotor movement and balances of costs through elements of hydraulic path. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3058

Експериментальний стенд для дослідження комбінованих опорно-ущільнюючих автоматичних систем осьового урінвноваження роторів відцентрових машин

Оснащена контрольно-вимірювальними приладами експериментальна установка дозволяє здійснювати експерименти, спрямовані на дослідження гідродинамічних процесів в автоматичному розвантажувальному пристрою з метою побудови статичних, витратних та інших характеристик, що дають уявлення про ефективність цього пристрою. Стенд також може бути застосований для досліджень гідродинаміки торцевого дроселя з різноманітною геометрією робочої поверхні розвантажувального диска, а також для дослідження гідроп’ят з пружними конструктивними елементами і підведенням затворного середовища. Широкий діапазон зміни робочих параметрів (тиск на вході, подача, частота обертання ротора)сприяють всебічному дослідженню і подальшому досконаленню комбінованих опорно-ущільнюючих автоматичних систем осьового урівноваження роторів відцентрових машин, розробці нових і вдосконаленню існуючих методик їх розрахунку. Установка дозволяє вимірювати витоки робочої рідини через торцевий дросель, отримувати інформацію про осьові коливання ротора і кутові коливання торцевого диска, визначати розподіл гідродинамічного тиску по довжині торцевого зазору різної конфігурації, проводити дослідження впливу геометрії кромок диску гідроп’яти на коефіцієнти місцевих втрат.У роботі описано стенд, створений з метою проведення всебічного дослідження автоматичних розвантажувальних пристроїв і подальшою розробкою рекомендацій щодо використання його результатів. Сферою застосування установки є розробка нових енерго- і ресурсозберігаючих конструкцій систем автоматичного урівноваження; підвищення надійності, економічності та екологічної безпеки відцентрових машин на підприємствах і організаціях, які займаються їх розробкою, виготовленням і дослідженням. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/2954В работе описан стенд, созданный с целью проведения всестороннего исследования автоматических разгрузочных устройств и дальнейшей разработки рекомендаций по использованию его результатов. Сферой применения установки является разработка новых энерго-и ресурсосберегающих конструкций систем автоматического уравновешивания, повышение надежности, экономичности и экологической безопасности центробежных машин на предприятиях и организациях, занимающихся их разработкой, изготовлением и исследованием. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/2954In this paper the experimental bench, which created to conduct a comprehensive study of automatic unloading devices and further develop recommendations on the use of its results, is described. The scope settings are developing new energy-saving designs and automatic balancing, increased reliability, efficiency and environmental safety of centrifugal machines in enterprises and organizations involved in their development, production and research. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/295