SV - JME 57 (2011) - 6

 

---

Napoved kavitacijske in nekavitacijske vrtinčne cevi v sesalni cevi Francisove turbine z numerično analizo toka

Avtorja - Dragica Jošt – Andrej Lipej

Povzetek

Članek obravnava napoved pojava vrtinčne cevi v sesalni cevi Francisove turbine z numerično analizo toka. Vrtinčna cev se pojavlja predvsem pri delnih pretokih. Intenziteta vrtinca je odvisna od obratovalnega režima, specifične hitrosti turbine in predvsem od oblike kanala in lopatic gonilnika. Posledice pojava vrtinca so oscilacije tlaka, vibracije in nihanje moči turbine. Zato je pomembno vnaprej napovedati pojav vrtinca ter velikost in frekvenco oscilacije tlaka, to pa je v fazi oblikovanja gonilnika in sesalne cevi mogoče le z numerično analizo toka. V večini člankov s tega področja je predstavljen izračun vrtinca le v eni ali največ dveh obratovalnih režimih z enim turbulentnim modelom. Računske mreže so bile pogosto zelo redke, računski čas pa prekratek, da bi dobili zanesljive rezultate. Raziskava, predstavljena v tem prispevku, je veliko bolj kompleksna. Namen članka je pokazati vpliv različnih turbulentnih modelov, gostote mreže, časovnega koraka ter časa računanja in upoštevanja kavitacije na natančnost in zanesljivost numeričnih rezultatov za različne obratovalne režime...

Ključne besede - vodne turbine, Francisova turbina, vrtinčna cev, kavitacija, pulzacije tlaka, turbulentni modeli

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)6, SI 87

 Napoved kavitacijske in nekavitacijske vrtinčne cevi v sesalni cevi Francisove turbine z numerično analizo toka (pdf)

 

---

 

Metodologija za kvantifikacijo kinematičnih položajnih napak zaradi proizvodnih in montažnih toleranc

Avtor - Paulo Flores

Povzetek

Glavni namen tega raziskovalnega dela je predstavitev splošnega in sistematičnega pristopa k kvantifikaciji kinematičnih položajnih napak zaradi toleranc pri proizvodnji in montaži.
Kinematične omejitve in enačbe gibanja sistemov več teles so zapisane v skladu z njihovimi metodologijami obravnave sistemov. Sistem je definiran z naborom posplošenih koordinat, ki predstavlja trenutni položaj vseh teles, skupaj z naborom posplošenih dimenzijskih parametrov, ki določa funkcijske dimenzije sistema. Posplošeni dimenzijski parametri upoštevajo tolerance, povezane z dolžinami. Predstavljena je povezava med kinematičnimi omejitvami, dimenzijskimi in izhodnimi kinematičnimi parametri...

Ključne besede - položajna napaka, proizvodne tolerance, montažni sistemi, ravninski mehanizmi

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)6, SI 88

 Metodologija za kvantifikacijo kinematičnih položajnih napak zaradi proizvodnih in montažnih toleranc (pdf)

 

---

 

Konfiguracija sekundarnega vira za obvladovanje hrupa prezračevalnih ventilatorjev v kanalih

Avtorja - Jurij Prezelj ‒ Mirko Čudina

Povzetek

Aktivno dušenje hrupa (ADH) deluje na principu dodajanja »protihrupa« v primarni hrup. Protihrup ima v časovnem prostoru popolnoma enako pojavno obliko kot primarni hrup, le da ima drugačen predznak. Protihrup ustvarimo s sekundarnim virom, ki je največkrat kar dinamični zvočnik. Signal za protihrup dobimo iz referenčnega signala z algoritmi za ADH. Referenčni signal mora biti v popolni korelaciji s primarnim hrupom. Na delovanje sistema za ADH močno vpliva ravno kakovost referenčnega signala.
Za aktivno dušenje širokopasovnega in naključnega hrupa, ki je največkrat posledica naključnega turbulentnega gibanja zraka, smo danes še vedno primorani uporabljati mikrofone. Referenčni mikrofon za zaznavanje referenčnega signala se najpogosteje postavi v bližino primarnega vira hrupa. Referenčni mikrofon, ki naj bi zaznal samo primarni hrup, zazna tudi protihrup iz sekundarnega vira, s katerimsmo izničili primarni hrup v predhodnem koraku...

Ključne besede - aktivno dušenje hrupa, sekundarni vir, prezračevalni kanal, hrup, ventilator

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)6, SI 89

 Konfiguracija sekundarnega vira za obvladovanje hrupa prezračevalnih ventilatorjev v kanalih (pdf)

---

Zaznavanje napak na industrijskem prenosniku toplote s pomočjo modela

Avtor - Dejan Dragan

Povzetek

Za sodobne procesne industrije je značilna težnja po zagotavljanju visoke kakovosti proizvodov in varnosti ob čim nižjih stroških proizvodnje. Zgodnje odkrivanje nepravilnega delovanja sistemov je zato ključnega pomena za učinkovito vodenje sodobnih procesov. Pri tem sodobni nadzorni sistemi omogočajo avtomatsko nadziranje stanja opreme in lahko temeljijo tudi na modelu procesa. Le-ta predstavlja navidezni element instrumentalne opreme, s katerim se »razkrijejo« dodatne informacije o stanju procesa. Tako je zagotovljen učinkovitejši nadzor delovanja procesa, zgodnje odkrivanje nepravilnosti pa zmanjša možnost izpadov proizvodnje...

Ključne besede - industrijski prenosnik toplote, zaznavanje napak, nadzor procesov, modeliranje, identifikacija, odkrivanje napak, detekcija napak na osnovi modela

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)6, SI 90

 Zaznavanje napak na industrijskem prenosniku toplote s pomočjo modela (pdf)

---

Numerične metode za modeliranje termomehanskega utrujanja

Avtorji - Henrik Zaletelj – Gorazd Fajdiga – Marko Nagode

Povzetek

Eksperimentalno preverjanje vzdržljivosti strojnih delov, ki so izpostavljeni termomehanskim obremenitvam, zahteva napredno in drago merilno opremo. Pri določevanju napetostno-deformacijskega odziva materiala so zato vse bolj uveljavljene in uporabne numerične metode. Obstaja več različnih metod določevanja napetostno-deformacijskega odziva materiala. V članku so predstavljeni rezultati treh različnih numeričnih modelov. Predstavljeni so Chabocheov, Skeltonov in numerični model s Prandtlovimi operatorji, kjer je upoštevan elastoplastični odziv materiala ob neupoštevanju vpliva lezenja. Rezultati numeričnih modelov za različna obremenitvena stanja so primerjani z eksperimentalnimi rezultati. Predstavljene so lastnosti modelov, njihove slabosti in možne izboljšave...

Ključne besede - ciklično obremenjevanje, elastoplastična analiza, kinematično utrjevanje, napetostno-deformacijsko stanje, termomehansko utrujanje

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)6, SI 91

 Numerične metode za modeliranje termomehanskega utrujanja (pdf)

---

Analiza kritičnosti elementov zgloba jarmovega droga lahkega gospodarskega vozila

Avtorji - Dobrivoje Ćatić – Branislav Jeremić – Zorica Djordjević – Nenad Miloradović

Povzetek

Članek prikazuje rezultate teoretične študije in praktične uporabe kvantitativne analize načinov, učinkov in kritičnosti odpovedi (FMECA) na elementih strojnih sistemov. Analiza kritičnosti elementov je še zlasti pomembna pri sistemih, kot je na primer krmilni sistem motornega vozila, kjer bi odpovedi lahko ogrozile varnost ljudi. Odvisno od zahtev in možnosti pridobitve ustreznih podatkov je analizo FMECA mogoče izvesti kvantitativno ali kvalitativno.
Razvit je postopek za kvantitativno analizo FMECA za ocenjevanje kritičnosti elementov elektronskih sistemov. Pri uporabi te analize je uporabljena osnovna predpostavka, da je intenzivnost odpovedi elementov sistema konstantna, kar močno poenostavlja postopek ocenjevanja kritičnosti elementa. Uporaba te metode v primerih, ko je intenzivnost odpovedi funkcija časa, pa lahko privede do velikih napak in popačenja realne predstave o kritičnosti elementov...

Ključne besede - zanesljivost, FMECA, krmilni sistem lahkega gospodarskega vozila, zglob jarmovega droga

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)6, SI 92

 Analiza kritičnosti elementov zgloba jarmovega droga lahkega gospodarskega vozila  (pdf)

 

---

Matematični model avtoklava

Avtorji - Aleksander Preglej ‒ Rihard Karba ‒ Igor Steiner ‒ Igor Škrjanc

Povzetek

V prispevku je predstavljeno matematično modeliranje procesov segrevanja, hlajenja in spreminjanja tlaka v avtoklavu. Avtoklav je tlačna posoda cilindrične oblike in prostornine 5600 l, v katero se na kovinsko ploščo nad električne grelce postavijo polizdelki (kot so deli čolnov, kioskov, kopalnih kadi, letal, helikopterjev, avtomobilov, otroških igral itd.) iz kompozitnih materialov (kot so smola, kovina, keramika, steklo, karbon itd.), katere nato pod povišanim tlakom in pri določenih temperaturah segrevajo, da postanejo trši in kvalitetnejši.
Namen modeliranja je bil izgradnja podrobnega matematičnega modela, s katerim bomo lahko v okolju Matlab simulirali delovanje omenjenih procesov in izboljšali že izvedeno vodenje temperature (PFC-regulacija) in tlaka (ON-OFF regulacija) v avtoklavu. Nadalje bomo lahko na pridobljenem matematičnem modelu načrtovali in preizkušali različne napredne uni- in multivariabilne algoritme vodenja...

Ključne besede - avtoklav, matematični model, prehod toplote, toplotna prevodnost, toplotna prestopnost, temperatura, tlak

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)6, SI 93

 Matematični model avtoklava (pdf)

 

---

 

Teoretična analiza vzmetne konstante in efektivne mase za polkrožno upognjeni nosilec v pospeškomeru MEMS

Avtorji - Wai Chi Wong ‒ Ishak Abdul Azid ‒ Burhanuddin Yeop Majlis

Povzetek

Namen tega članka je teoretična izpeljava vzmetne konstante in efektivne mase za polkrožno upognjeni nosilec, ki bosta uporabljeni za napovedovanje delovanja tovrstne konstrukcije.
Vzmetna konstanta in resonančna frekvenca, kot predmeta te raziskave, sta dve najpomembnejši funkcionalnosti, ki ju zahteva konstrukcija vsake naprave MEMS s premičnimi deli. Zlasti senzorji in aktuatorji pogosto zahtevajo posebno vzmetno konstanto in resonančno frekvenco za zagotavljanje zmogljivosti in ponovljivosti delovanja. Vzmetna konstanta in efektivna masa, ki upoštevata tako materialne lastnosti kot fizično geometrijo, določata občutljivost in resonančno frekvenco pospeškomera MEMS. Občutljivost pospeškomera je merilo za odmik v odvisnosti od pospeška. Resonančna frekvenca pa po drugi strani določa pasovno širino pospeškomera. Obešalni nosilec je lahko izveden na različne načine, odvisno od namena uporabe pospeškomera MEMS...

Ključne besede - efektivna masa, upognjen nosilec, pospeškomer MEMS, vzmetna konstanta, deformacijska energija

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)6, SI 94

 Teoretična analiza vzmetne konstante in efektivne mase za polkrožno upognjeni nosilec v pospeškomeru MEMS (pdf)

 

---