Електротепловий аналіз елементів навчально-дослідного стенду електротехнічної лабораторії

УДК 621.3

О. С. Кириченко1, кандидат технічних наук, доцент
І. М. Сидорика2, кандидат технічних наук, доцент
Д. Д. Марченко1, кандидат технічних наук
1 Миколаївський національний аграрний університет
2 Національний університет кораблебудування ім. адмірала Макарова

Проведено електротепловий аналіз елементів навчально-дослідного лабораторного стенду електротехнічної лабораторії. Отримано картини розподілу електричного потенціалу та температури для різних значень сили постійного струму, що протікає через вольфрамовий резистор. Встановлено залежність температури від величини сили струму для адіабатичної теплової моделі резистора. Показано зручність використання чисельних методів розрахунку для наочної візуалізації фізичних процесів в електрообладнанні електротехнічної лабораторії.

Ключові слова: електротепловий аналіз, навчально-дослідний стенд, електротехнічна лабораторія, моделювання, температурне поле.

Електротепловий аналіз елементів навчально-дослідного стенду електротехнічної лабораторії. (текст статті)

Electrothermal analysis of elements of the educational and research laboratory stand of the electrotechnical laboratory. (анотація)

Список використаних джерел:
1. Алехин В. А. Миниатюрная электротехническая лаборатория МЭЛ. Часть 1. Методические указания по выполнению лабораторных работ / В. А. Алехин. – М. : МИРЭА, 2007.
2. Алехин В. А. Миниатюрная электротехническая лаборатория МЭЛ. Часть 2. Методические указания по выполнению лабораторных работ / В. А. Алехин. – М. : МИРЭА, 2007.
3. Кириченко О.С. Електротепловий аналіз елементів навчально-дослідного лабораторного стенду з теоретичної електротехніки / О. С. Кириченко // Перспективна техніка і технології – 2017 : матеріали ХIII міжнародної науково-практичної конференції молодих учених, аспірантів і студентів – Миколаїв : МНАУ, 2017. – С. 50-53.
4. Кучерявая И.Н. Компьютерное моделирование тепловых процессов в однофазном трансформаторе с учетом анизотропии тепловых свойств активных элементов / И.Н. Кучерявая // Техническая электродинамика. – Киев, 2014. – № 1. – С. 20 – 27.
5. Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни «Електротехніка, промислова електроніка та електрообладнання» для студентів неелектротехнічних спеціальностей / уклад. О. М. Наливайко, Т. В. Кірієнко. – Краматорськ : ДДМА, 2007. – 69 с.
6. Методичні вказівки до лабораторних робіт з теоретичних основ електротехніки для студентів всіх форм навчання / уклад. В. С. Бойко, Є. А. Кудря, І. А. Курило та ін. – К. : НТТУ ”КПІ ”2001. – 40 с.
7. Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах / К. А. Басов. – М. : КомпьютерПресс, 2002. – 224 с.
8. Большаков В. 3D-моделирование в AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor, T-Flex / В. Большаков, А. Бочков, А. Сергеев. – СПб. : Питер, 2010. – 336 с.
9. Каплун А. Б. ANSYS в руках инженера / А. Б. Каплун, Е. М. Морозов, М. А. Олферьева. – М. : Едиториал УРСС, 2003. – 272 с.
10. Романычева Э. Т. Инженерная и компьютерная графика / Є. Т. Романычева, Т. Ю. Соколова. – М. : ДМК Пресс, 2001. – 592 с.
11. Филиппов И.Ф. Теплообмен в электрических машинах / И.Ф. Филиппов. – Л. : Энергоатомизат, 1986. – 256 с.
12. Чигарев А. В. ANSYS для инженеров / А. В. Чигарев, А. С. Кравчук, А. Ф. Смалюк. – М. : Машиностроение-1, 2004. – 512 с.

A. С. Кириченко, И. М. Сидорика, Д. Д. Марченко. Электротепловой анализ элементов учебно-исследовательского лабораторного стенда электротехнической лаборатории.

Проведен электротепловой анализ элементов учебно-исследовательского лабораторного стенда электротехнической лаборатории. Получены картины распределения электрического потенциала и температуры для различных значений силы постоянного тока, протекающего через вольфрамовый резистор. Установлена зависимость температуры от величины силы тока для адиабатической тепловой модели резистора. Показано удобство численных методов расчета для наглядной визуализации физических процессов в электрооборудовании электротехнической лаборатории.

O. Kyrychenko, I. Sidorika, D. Marchenko. Electrothermal analysis of elements of the educational and research laboratory stand of the electrotechnical laboratory.

The electrothermal analysis of the elements of the educational and research laboratory stand of the electrotechnical laboratory was carried out. The patterns of electric potential distribution and temperature distribution for various values of the direct current flowing through the tungsten resistor are obtained. The temperature dependence on the magnitude of the current intensity for the adiabatic thermal model of the resistor is established. The convenience of numerical calculation methods for evident visualization of physical processes in the electrical equipment of the electrotechnical laboratory is shown.

Випуск №4 (96), 2017

Tribological research on the process of wear of a friction pair «cable block – rope» considering rolling slippage

UDC 621.7; 621.8; 539.4

D. Marchenko, candidate of technical sciences
Mykolayiv National Agrarian University

Tribological studies conducted wear of the friction pair «cable block – rope», including rolling with sliding. It was found that wear does not depend on the hardness of the contacting surfaces at least by 5% slip. With the reduction of the surface roughness the coefficient of friction for the surfaces with grease decreases. It is shown that the slippage of up to 2%, a sharp change in the coefficient of friction, after which it remains almost flat due to the spread of slip on the entire contact area. Bearing strain increases with increasing slip, if the shear stresses are sufficiently large.

Key words: pair of friction, slipping, rolling motion, crumpling, coefficient of friction, rolling-off by a roller.

Tribological research on the process of wear of a friction pair «cable block – rope» considering rolling slippage. (текст статті)

Tribological research on the process of wear of a friction pair «cable block – rope» considering rolling slippage. (анотація)

Referenses:
1. Markov D. P. Tribologicheskie aspekty povyshenija iznosostojkosti i kontaktno-ustalostnoj vynoslivosti koles podvizhnogo sostava: dis. … doktora tehn. nauk : 05.02.04 / Markov Dmitrij Petrovich. – M., 1996. – 386 s.
2. Bushe N. A. Sovmestimost’ trushhihsja poverhnostej / N. A. Bushe, V. V. Kopyt’ko. – M. : Nauka, 1981. – 128 s.
3. Popov A. P. Kontaktnaja zadacha naprjazhenno-deformirovannogo sostojanija tel pri rabote stal’nogo kanatnogo bloka i trosa / A. P. Popov, B. I. Butakov, D. D. Marchenko // Problemi tribologії. – Hmel’nic’kij, 2011. – № 1. – S. 29-36.
4. Marchenko D. D. Kincevo-elementne modeljuvannja kontaktnoi’ vzajemodii’ pry roboti stal’nyh kanatnogo bloku i kanatu / D. D. Marchenko // Problemy trybologii’. – Hmel’nyc’kyj, 2013. – № 1. – S. 86-93.
5. Kuz’menko A. G. Zakonomernosti proskal’zyvanija pri vnutrennem i naruzhnom kachenii cilindrov. Jeksperiment (Chast’ 1) / A. G. Kuz’menko // Problemi tribologії. – Hmel’nic’kij, 2012. – № 2. – S. 121-126.
6. Butakov B. I. Povyshenie kontaktnoj prochnosti stal’nyh detalej obkatyvaniem ih rolikami / B. I. Butakov, D. D. Marchenko // Suchasnі problemi tribologії : mіzhnar. nauk.-tehn. konf., 19-21 travnja 2010 r. : tezi dop. – K. : ІVC ALKON NAN Ukraїni, 2010 – S. 74.
7. Butakov B. I. Razrabotka sposoba obkatyvanija rolikami stal’nyh detalej s cel’ju povyshenija ih kontaktnoj prochnosti / B. I. Butakov, D. D. Marchenko // MOTROL. Commission of Motorization and Power Industry in Agriculture Polish Academy of Sciences Branch of Lublin Ropczyce School of Engineering and Management. – Lublin, 2008. – Vol. 10V. – R. 15-28.
8. Shkol’nik L. M. Tehnologija i prisposoblenija dlja uprochnenija i otdelki detalej nakatyvaniem / L. M. Shkol’nik, V. I. Shahov. – M. : Mashinostroenie, 1964. – 184 s.
9. Butakov B. I. Povyshenie kontaktnoj prochnosti stal’nyh detalej s pomoshh’ju poverhnostnogo plasticheskogo deformirovanija / B. I. Butakov, D. D. Marchenko // Problemi tribologії. – Hmel’nic’kij, 2008. – № 1. – S. 14-23.
10. Issledovanie sostojanija poverhnostnogo sloja valov obkatannyh rolikami / B. I. Butakov, D. D. Marchenko, V. A. Artjuh, A. V. Zubehina // Tehnologii uprochnenija nanesenija pokrytij i remonta: teorija i praktika : materialy 14-j mezhdunar. nauch.-prakt. konf., 17 – 20 aprelja 2012 g. : tezisy dokl. : v 2 ch. – Sankt – Peterburg, 2012. – Ch. 2. – S. 50-64.
11. Pat. 93252 Ukrai’na, MPK V 24 V 39/04. Sposib chystovoi’ ta zmicnjujuchoi’ obrobky poverhon’ til obertannja skladnogo profilju i prystrij dlja jogo zdijsnennja / B. I. Butakov, V. S. Shebanin, G. S. Butakova, D. D. Marchenko ; zajavnyk i patentovlasnyk Mykolai’vs’kyj derzhavnyj agrarnyj universytet. – № a200815098 ; zajavl. 29.12.2008 ; opubl. 12.07.2010, Bjul. № 13.

Д. Д. Марченко. Трибологічні дослідження процесу зношування пари тертя «канатний блок – канат» при коченні з урахуванням проковзування.

Проведено трибологічні дослідження зношування пари тертя «канатний блок – канат» при коченні з врахуванням проковзування. Виявлено, що зношування пари тертя не залежить від твердості контактуючих поверхонь з проковзуванням менш ніж 5%. Зі зменшенням шорсткості поверхні коефіцієнт тертя для поверхонь, які мають мащення, зменшується. Показано, що проковзування до 2% призводить до різкої зміни коефіцієнта тертя, після чого він залишається практично незмінним через розповсюдження ковзання на всю площу контакту. Деформація зминання збільшується при підвищенні проковзування, якщо дотичні напруження достатньо великі.
Збільшення проковзування призводить до підвищення наклепу поверхневого шару, відбувається зменшення шорсткості поверхні і коефіцієнту тертя, що призводить до зменшення зминання поверхні та зношування. В нашому випадку, за допомогою обкатування роликом, цей ефект досягається швидше, при цьому створюючи в поверхневому шарі задані триботехнічні властивості зі зменшеними показниками зношування.

Д. Д. Марченко. Трибологические исследования процесса изнашивания пары трения «канатный блок – канат» при качении с учетом проскальзывания.

Проведены трибологические исследования изнашивания пары трения «канатный блок – канат» при качении с учетом проскальзывания. Установлено, что изнашивание пары трения не зависит от твердости контактирующих поверхностей с проскальзыванием менее 5%. С уменьшением шероховатости поверхности коэффициент трения для поверхностей, которые имеют смазку, уменьшается. Показано, что проскальзывание до 2% приводит к резкому изменению коэффициента трения, после чего он остается практически неизменённым из-за распространения скольжения на всю площадь контакта. Деформация смятия увеличивается при повышении проскальзывания, если касательные напряжения достаточно велики.

Зміст випуску 3 (91), 2016