Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

The concept of a test stand for couplings with flexible composite elements

Anna Fila

Abstract

The thesis presents a proposal for a test stand for analysis of a coupling with flexible composite elements. The aim of this thesis was to prepare a prototype of the proposed test stand. The layout consists of three discs with elastic elements embedded in them, placed on a shaft. The test stand is assumed to be dedicated for research including, among other applications, torsional vibration. The drive can be carried out in both swinging and rotational motion. In further part of the chapter 1 the purpose and motivation for dealing with this particular topic have been described carefully. Basic informations about clutches, composite materials and unbalanced shafts have been introduced. The topics of linear-elastic systems, vibrations in rotor systems and Castigliano’s method as well as Fourier’s analysis are also described. In the chapter 3 there is shown a complex dynamic model and a series of calculations which allow for the choice of basic parameters. The applied formulas for the torsional rigidity of the system, energy and Lagrange’s equations are described. In chapter 4 an analysis of the vulnerability of the assembly to the changing number of elastic elements has been realized. The concept of the test stand and its 3D model have been also introduced. Numerical simulations finally checking the accuracy of chosen parameters have also been included in the thesis. Basing on the results of the simulation has been confirmed correspondence with test stand. Chapter 5 delineates compatible components, their accurate description and a complete test stand. The next step of the thesis is the representation of the experiment’s assumptions and the measuring path. A representation of an amplitude spectrum of the acceleration oscillation of the support for various frequencies of rotation and the results of the experiment are included in the diploma. The thesis was summarized with synthetic conclusions.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Anna Fila (FACME) Anna Fila,, Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Title in Polish
Koncepcja stanowiska do badania sprzęgła z kompozytowymi elementami podatnymi
Supervisor
Robert Zalewski (FACME/IMDF) Robert Zalewski,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Bogumił Chiliński (FACME/IMDF) Bogumił Chiliński,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Certifying unit
Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Affiliation unit
Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
19-11-2019
Issue date (year)
2019
Internal identifier
SIMR; D-2220
Reviewers
Damian Markuszewski (FACME/IMDF) Damian Markuszewski,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME) Bogumił Chiliński (FACME/IMDF) Bogumił Chiliński,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Keywords in Polish
1. Drgania skrętne,2. Stanowisko badawcze,3. Równania Langrange'a II rodzaju,4. Sprzęgło.
Keywords in English
1. Torsional vibrations,2. Test stand,3. Lagrangian mechanics4. Couplings.
Abstract in Polish
Praca przedstawia koncepcję modułowego stanowiska do badania sprzęgieł z kompozytowymi elementami podatnymi. Celem pracy było wykonanie prototypu zaproponowanej koncepcji stanowiska badawczego. Układ składa się z trzech tarcz zamocowanych na wale, w których osadzono elementy sprężyste. Założono, że stanowisko będzie służyć do badania min. drgań skrętnych. Napęd może być realizowany w ruchu wahadłowym jak również obrotowym. W dalszej części rozdziału 1 szczegółowo opisano cel i nakreślono motywację podjęcia się tematyki pracy. Przedstawiono podstawowe informacje na temat sprzęgieł, materiałów kompozytowych oraz problemu niewyrównoważenia wału. Opisano również zagadnienie liniowej sprężystości, drgań w układach wirnikowych oraz twierdzenie Castigliano i analizę Fourier’a. W rozdziale 3 przedstawiono zbudowany model dynamiczny, przeprowadzono obliczenia pozwalające dobrać podstawowe parametry. Opisano zastosowane wzory na sztywność skrętną układu, jego energię oraz równania Lagrange’a. W rozdziale 4 wykonano badanie wrażliwości układu na zmianę liczby elementów sprężystych, przybliżono koncepcję stanowiska badawczego oraz zaprezentowano model 3D. Przedstawiono symulacje numeryczne sprawdzające ostatecznie poprawność dobranych parametrów. Na podstawie wyników symulacji stwierdzono zgodność z układem rzeczywistym. Rozdział 5 przedstawia dobrane komponenty, ich dokładny opis oraz gotowe stanowisko badawcze. Kolejnym etapem pracy było przedstawienie założeń do eksperymentu i toru pomiarowego. Zaprezentowano przebiegi oraz widma amplitudowe przemieszczeń i prędkości drgań podpory dla ustalonej częstotliwości obrotowej oraz wyniki eksperymentów. Całość została podsumowana syntetycznymi wnioskami.
File
  • File: 1
    Praca_Dyplomowa_Inzynierska_Fila_Anna_275262.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 36144

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTf262684797c34e6d9c21c1eeefd40a39/
URN
urn:pw-repo:WUTf262684797c34e6d9c21c1eeefd40a39

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page