MOST CITED
Update: 2021-07-01
Task „Implementation of procedures ensuring the originality of scientific papers published in the quarterly „Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability” financed under contract 532/P-DUN/2018 from the funds of the Minister of Science and Higher Education for science dissemination activities.
Egidijus Dragašius
Zastosowanie piezogeneratora drgań elektrycznych do sterowania ruchem silnika ultrasonicznego
Niniejszy artykuł przedstawia badania nowatorskiego układu sterowania przemieszczeniem kątowym silnika ultrasonicznego za pomocą piezogeneratora drgań elektrycznych. W tym celu, został zaprojektowany oraz zbudowany piezogenerator drgań elektrycznych, który składa się z generatora drgań mechanicznych, przetwornika piezoelektrycznego typu Langevina i masy rezonansowej. Zastosowany piezogenerator drgań elektrycznych pozwala generować sygnały elektryczne o częstotliwości 20,2 kHz i tym samym umożliwia precyzyjne sterowanie krokowym piezosilnikiem ultrasonicznym. Dodatkowo, piezogenerator drgań elektrycznych pozwala na odzyskanie części energii drgań i przekształcenie energii mechanicznej na elektryczną, co z kolei umożliwia wyeliminowanie dodatkowych źródeł zasilania zewnętrznego. W pracy zrealizowano również drugi układ sterowania z zastosowaniem kondensatora włączonego w układ piezogeneratora sygnałów elektrycznych. Pozwoliło to na wydłużenie ilości generowanych krokowych przemieszczeń piezosilnika z 1 do 30 dla jednorazowego ładowania kondensatora piezogeneratora.
A burst type signal generator for ultrasonic motor control
The aim of this study was to investigate a novel burst type signal generator for controlling an ultrasonic motor (USM). For this purpose, an experimental burst type signal generator consisting of a shock exciter, a waveguide, a Langevin-type piezoelectric transducer and backing mass was designed and investigated. The proposed burst type signal generator allows to control a USM in stepper motion, rendering traditional signal generators and power supplies superfluous. The investigated burst type signal generator is designed for controlling a USM with a 20.2 kHz resonant frequency and allows to generate a burst type electric signal with the same frequency. In view of the fact that such a harvester does not require traditional power supply, it could be used as an impact energy harvester. Also, a simple scheme for improving shock exciter operation using an additional capacitor was proposed and investigated. Such a scheme allows to drive USM up to 30 steps instead of 1 per one electric charge of the additional capacitor.
AMB flywheel integration with photovoltaic system for household purpose – modelling and analysis
W artykule przedstawiono wstępne badania zintegrowanego układu paneli fotowoltaicznych z łożyskowanym magnetycznie zasobnikiem energii kinetycznej. Głównym celem pracy jest próba integracji elementów elektrycznych i mechanicznych wysokoobrotowego elektromechanicznego magazynu energii kinetycznej jako urządzenia UPS z układem paneli fotowoltaicznych. W szczególności przeprowadzono obliczenia najważniejszych parametrów elektrycznych łożyskowanego magnetycznie zasobnika energii połączonego z układem paneli fotowoltaicznych celem jego integracji z trakcją sieci elektrycznej niskiego napięcia. Wykorzystując pakiety oprogramowania: CAD, SolidWorks i Matlab, wykonano badania symulacyjne wskaźników wytrzymałości koła zamachowego zasobnika energii kinetycznej w szerokim zakresie prędkości obrotowej dla dwóch różnych typów materiałów kompozytowych. Następnie, wykorzystując między innymi narzędzia Simscape, przeprowadzono optymalizację elementów systemu celem dopasowania jego głównych parametrów do wymagań stawianym domowym instalacjom fotowoltaicznym z akumulatorami energii elektrycznej. Wyniki badań symulacyjnych, przeprowadzone w cyklach krótko‒ i długo‒ czasowych, układu paneli fotowoltaicznych zintegrowanych z elektromechanicznym akumulatorem energii potwierdziły wstępne obliczenia i założenia.
Integracja łożyskowanego magnetycznie zasobnika energii kinetycznej z układem paneli fotowoltaicznych dla zastosowań w gospodarstwach domowych – modelowanie i analiza
Abstract―This paper presents the design and investigation of a photovoltaic‒flywheel system for household purposes. The main goal of this work is the electrical and mechanical integration of the electromechanical high speed kinetic energy storage as UPS (Uninterruptible Power Supply) with photovoltaic solar system. The paper contains calculation and division of photovoltaic panels system according to its integration with active magnetic bearing (AMB) flywheel and external electric grid. The photovoltaic solar installation costs as well as its size were considered. The composite shell AMB flywheel prototype configuration design (using CAD-software) and two different material variants are investigated and presented. In particularly, the structural composite shell stress calculations of two different materials vs rotational speed are performed using a direct coupling of SolidWorks and Matlab software. The analytical calculations of PV‒flywheel system are provided in order to choose optimal type of photovoltaic panels according to motor/generator flywheel and household energy system requirements. All elements of PV‒flywheel system as transducers, bridges, wiring diagrams, etc., are optimized using Simscape tools. Finally, short- and long-time simulations results of PV‒AMB‒flywheel system and initial experimental results are presented and discussed.
Optimization synthesis of technological parameters during manufacturing of the parts
Technological ensuring the reliability of machine parts is realized by failing to reach the limited state of the elements of the technological system: machine – clamping device – metal-cutting tool-part. A method of optimization synthesis of parameters of technological processes of manufacturing machine parts has been developed. Testing the developed methodology, it was found that the metal cutting tool is Meanwhile, research has shown that metal cutting machine has the least influence on the formation of detailed quality-adjustable parameters from all the the weakest element of the technological system in terms of reliability and has the greatest impact on the quality of machined parts. elements of the process media "machine – clamping device – cutting tool". Finally, a concrete example is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed method. The proposed technique has been successfully tested for the manufacturing process of the reduction-gear housing.