Wyniki 11-18 spośród 18 dla zapytania: authorDesc:"Ivo DOLEŽEL"

Load-Bearing Actuator with Permanent Magnet for Transport of Rails

Czytaj za darmo! »

A new solution for transporting long ferromagnetic bodies is presented, based on a system of permanent magnets whose attractive force at the moment of releasing the load is reduced by pulse magnetic field produced by appropriately arranged coils. The continuous mathematical model of the device is solved numerically. Its operation characteristics illustrated by an example are evaluated and discussed. Streszczenie. W artykule przedstawiono metodę transportu długich obiektów ferromagnetycznych. W rozwiązaniu wykorzystane zostało zjawisko osłabiania siły z jaką magnesy trwałe przyciągają obciążenie, poprzez wytworzenie impulsowego pola magnetycznego, wytworzonego przez odpowiednio ustawione cewki. Zastosowano model matematyczny urządzenia o dziedzinie ciągłej, który poddano analizie numerycznej. Przedstawiono i omówiono wynikowe charakterystyki pracy. (Siłownik nośny z magnesami trwałymi to transportu szyn). Keywords: transport of ferromagnetic bodies, permanent magnet, magnetic field, numerical analysis Słowa kluczowe: transport korpusów ferromagnetycznych, magnesy trwałe, pole magnetyczne, analiza numeryczna. Introduction Transport of long massive steel bodies (for example rails, rods or pipes) is commonly realized by mobile cranes to which such bodies are fastened by steel ropes. The process of their binding and manipulation with them, however, are laborious and dangerous. That is why new possibilities in the domain are intensively looked for. The paper represents an introductory study of a fixing device for transport of steel rails (or other long bodies) equipped with a system of load-bearing transport actuators with permanent magnets producing the necessary attractive force. The device does not need any external source of electric energy. It just works with short current pulses (causing a short-time demagnetization of the permanent magnets) at the moment of releasing the body that may be, for example, delivered from a sufficiently [...]

Monolithic model of induction shrink fit for high-speed tools DOI:10.12915/pe.2014.12.31

Czytaj za darmo! »

Axisymmetric induction clamping of high-speed machine tools is proposed and modeled. The model consists of three nonlinear partial differential equations (PDEs) describing the distribution of magnetic field, temperature field and field of thermoelastic displacements in the domain. The system is solved numerically in the monolithic formulation using own code Agros2D based on a fully adaptive higher-order finite element method. The methodology is illustrated with an example of fixing the shank of a high-revolution drilling tool in the clamping head. Streszczenie. W artykule zaproponowano I zamodelowano osiowo-symetryczne zaciskanie w wysokoobrotowych maszynach. Model składa się z trzech nieliniowych cząstkowych równań różniczkowych, opisujących rozkład pola magnetycznego, pola temperatury i pola odkształceń termoplastycznych. Układ równań rozwiązywany jest numerycznie w sformułowaniu monolitycznym z wykorzystanie własnego oprogramowania Agross2D opartego na adaptacyjnej wyższego rzędu metodzie elementów skończonych. Przedstawiona metodologia zostałą zilustrowana przykładem dopasowania trzonu wysokoobrotowej wiertnicy w głowicy zaciskowej. (Monolityczny model ściskania indukcyjnego w maszynach z dużą prędkością) Keywords: induction shrink fit, magnetic field, temperature field, field of thermoelastic displacements, monolithic formulation. Słowa kluczowe: ściskanie indukcyjne, pole magnetyczne, pole odkształceń termoplastycznych, sformułowanie monolityczne doi:10.12915/pe.2014.12.31 Introduction Induction clamping is a hot-pressing technology, where heat is produced by induction heating [1]. Its typical representatives are induction shrink fits used for clamping high-revolution tools, for example, in the automotive and aerospace industries [2-3]. The process of assembly of a shrink fit is depicted in Fig. 1. At cold, the diameter of the bore of the clamping head is d1 and diameter of the tool shank is d2>d1 (Fig. 1, upper part). First, th[...]

Optimization of Special Inductor for Induction Pre-heating DOI:10.12915/pe.2014.12.64

Czytaj za darmo! »

The shape of a device for induction pre-heating of steel bodies is optimized in order to obtain its best performance. The goal is to maximize heat delivered to the place of the body that will be post-heated by laser beam, while heat produced elsewhere should be minimized. The direct problem (hard-coupled analysis of magnetic and temperature fields in the system) is solved by the finite element method. The inverse problem is solved using a special genetic algorithm with some elements of NSGA II. The methodology is illustrated by a typical example. Streszczenie. W artykule prezentowana jest optymalizacja kształtu urządzenia do indukowania grzania wstępnego stalowych obiektów w celu otrzymania najlepszego działania. Celem jest maksymalizacja ciepla dostarczanego do miejsca w obiekcie, które zostanie poddane grzaniu wiązką laserową, przy jednoczesnej minimalizacji ciepla dostarczanego wszędzie indziej. Zagadnienie proste (silnie sprzężona analiza pola magnetycznego i pola temperaturowego w systemie) rozwiązane zostało metodą elementów skończonych. Zagadnienie odwrotne rozwiązywane jest przy użyciu specjalnego algorytmu genetycznego z pewnymi elementami NSGA II. Metodyka została zilustrowana typowym przykładem. (Optymalizacja specjalnego induktora dla indukcji grzania wstępnego) Keywords: induction heating, shape optimization, hard-coupled formulation, genetic algorithm Słowa kluczowe: grzanie indukcyjne, optymalizacja kształtu, sformułowanie silnie sprzężone, algorytm genetyczny doi:10.12915/pe.2014.12.64 Introduction Presently, induction pre-heating of metals belongs to prospective technologies for their surfacing (such as laser welding or hardening), see, for example, [1-4]. Its purpose is to suppress unacceptably high temperature gradients in the surface layers of heated material irradiated later by a laser beam and avoid problems connected with subsequent excessive local mechanical strains and stresses of the thermal origin [5]. The c[...]

Control of movement of artificial satellites by geomagnetic field

Czytaj za darmo! »

The paper deals with a possibility of influencing the movement of artificial satellites of the Earth by its geomagnetic field using "tethers", i.e. long, direct current carrying superconductive cables moving together with the satellite. Derived is the continuous mathematical model of the problem consisting of an ordinary nonlinear differential vector equation. Its solution is carried out n[...]

Higher-Order Modeling of Electrostatic Separator of Plastic Particles

Czytaj za darmo! »

Optimization of a separator of plastic particles is carried out. The objective function maximizes the number of particles falling down to the corresponding bins. Electric field in the system is solved numerically, using the fully adaptive higher-order finite element method. The trajectories of particles are determined by means of an adaptive Runge-Kutta-Fehlberg method with a time varying time step. The shape of the electrodes is performed by a technique based on higher-order conjugate gradients. Streszczenie. W artykule przeprowadzono optymalizację separatora cząstek plastycznych. Funkcja celu maksymalizuje liczę cząstek spadających do odpowiednich pojemników. Pole elektryczne w tym systemie wyznaczane jest numerycznie, poprzez zastosowanie pełno adaptacyjnej metody elementów skończonych wyższego rzędu. Trajektorie ruchu cząstek zostały wyznaczone za pomocą adaptacyjneh metody Runge-Kutta-Fehlberga ze zmiennym krokiem czasowym. Kształt elektrod jest wyznaczany techniką gradientów sprzężonych wyższego rzędu. (Modelowanie wyższego rzędu elektrostatycznego separatora cząstek plastycznych) Keywords: electrostatic separator, plastic particles, higher-order finite element method, electric field Słowa kluczowe: separator elektrostatyczny, cząstki plastikowe, metoda elementów skończonych wyższego rzędu, pole elektryczne Introduction The paper deals with the possibility of recycling plastic materials. As their particular levels should be as pure as possible, it is crucially important to have a sufficiently powerful technique for their mutual separation. One of the promising techniques of this kind is based on the triboelectric effect consisting in the fact that small p[...]

Induction Heating of Cylindrical Billets in Magnetic Field Produced by Permanent Magnets: Simulation and Experiments

Czytaj za darmo! »

A complete overview of results is presented concerning induction heating of nonmagnetic cylindrical billets in magnetic field produced by permanent magnets. The authors proposed and modelled two possible ways of the process. The billet either rotates inside a system of appropriately arranged static permanent magnets or a ring containing such magnets rotates around an unmoving billet. Both arrangements were modelled numerically using fully adaptive higher-order finite element method and some results were verified by experiments on a physical model built in our lab. Streszczenie. W pracy opisano rezultaty modelowania procesu nagrzewania indukcyjnego kęsów aluminiowych w polu magnetycznym wytwarzanym przez magnesy stałe. Autorzy proponują i modelują dwa warianty technologii. Kęs może być obracany wewnątrz zestawu odpowiednio ustawionych magnesów lub pierścień magnesów jest obracany względem nieruchomego kęsa. Oba warianty były symulowane przy pomocy w pełni adaptacyjnej metody elementów skończonych wyższych rzędów. Niektóre wyniki symulacji porównano z modelem fizycznym zbudowanym przez autorów. (Indukcyjne nagrzewanie cylindrycznych kęsów w polu magnesów trwałych: symulacje i eksperymenty) Keywords: induction heating, nonmagnetic billets, higher-order finite element method, magnetic field, temperature field Słowa kluczowe: nagrzewanie indukcyjne, kęsy aluminiowe, MES wyższego rzędu, pole magentyczne, pole temperatury Introduction Induction heating of cylindrical aluminum billets belongs to heat treatment technologies used for their softening before consequent hot forming. As the classical techniques are characterized by rather low efficiencies, novel, much more advantageous processes of this kind are introduced nowadays. One of them is based on heating a billet in magnetic field generated by appropriately arrange[...]

Experimental Verification of Device for Setting of Position Based on Induction Heating-Produced Thermoelastic Effect

Czytaj za darmo! »

Experimental verification of thermoelastic effect is performed with the aim to calibrate the device for accurate setting of position built in our laboratory. The time evolution of temperature and dilatation of the action element was measured for a sufficient spectrum of field current parameters (amplitude and frequency). The resultant graphs were compared with results obtained by numerical simulation. Streszczenie. W pracy opisano eksperymentalną weryfikację modelu numerycznego nagrzewania indukcyjnego. Zmiana rozmiaru elementu wykonawczego została zmierzona dla szerokiego zakresu amplitudy i częstotliwości prądu wzbudzającego. Wyniki uzyskane z pomiarów zostały porównane z rezultatami symulacji numerycznych. (Eksperymentalna weryfikacja urządzenia do precyzyjnego pozycjonowania zbudowanego w oparciu o efekt termoplastyczny z podgrzewaniem indukcyjnym) Keywords: experimental verification, setting of position, thermoelastic effect, numerical analysis. Słowa kluczowe: weryfikacja eksperymentalna, ustawianie pozycji, efekt termoplastyczny, analiza numeryczna. Introduction Accurate setting of position on the order of 10-5-10-3 m may be realized by a number of techniques based on mechanical, hydraulic, pneumatic, electromagnetic and other principles. All these systems, however, contain movable parts, whose presence often makes complications. Qualitatively much better results can be achieved using the principle of thermoelasticity produced by induction heating. Our team proposed a device [1] that was modelled numerically, and that exhibits very prospective results. That is why we decided to build a real device and verify these results experimentally. Description of the device The arrangement of the device is depicted in Fig. 1. The dilatation element 2 made of a suitable metal is inserted into a harmonic current-carrying coil 3 fixed in fr[...]

Numerical Solution of Electroheat Problems with Time-varying Geometries DOI:10.15199/48.2018.01.07

Czytaj za darmo! »

Some modern electroheat technologies work with continuous delivery of material (coming, for instance, from welding rods or metal powder) in the course of the process and this material in different forms (liquid or solid) must also be considered in the corresponding models. As some parts of the system during the operation move, the classical way of computation was based on full remeshing of the solved model in every time step and assigning new material properties to cells containing it (moreover, the shape of particular elements with added material is not known in advance) and had to be estimated. In 3D, however, this procedure is generally very expensive. The paper presents an alternative algorithm of solving the problem locally, which is based on a simple adaptive technique. Let us illustrate the problem on laser cladding [1-4]. This process belongs to the best techniques of depositing material on a substrate with the aim to improve the surface properties (hardness, corrosion and/or wear resistance) or renovation of the damaged areas. Laser beam heats metal powder added by a nozzle and the powder melts together with the surface layer of the substrate, thus producing a melt pool. After its solidification, a track is created, containing mixture of the substrate and added powder metals. A series of parallel tracks then forms the deposited layer. The technology is mostly applied on either planar or cylindrical surfaces. The process of laser heating is characterized by extremely high temperature gradients. As the temperature of the surface irradiated by laser beam reaches 2000 °C in about 1-2 s, its gradient exceeds even more than 1000 °C/s. This may lead, however, after cooling to subsequent mechanical stresses of thermoelastic or thermoplastic origin in the processed material. But their presence is highly undesirable, as they may cause, for instance, cracks or peeling off the cladded tracks. One of suitable methods for supp[...]

« Poprzednia strona  Strona 2