Вплив дисбалансів на динамічні характеристики лабораторної центрифуги HERMLE Z306

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБабенко, А. Є.
dc.contributor.authorЛавренко, Я. І.
dc.date.accessioned2024-05-01T07:11:03Z
dc.date.available2024-05-01T07:11:03Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractАнотація. Лабораторні центрифуги застосовуються у різних галузях промисловості. Під час експлуатації виникають вібрації, в тому числі і на резонансних частотах, що у свою чергу погіршують функціональні можливості. У даній науковій роботі розглянуто модель лабораторної центрифуги HERMLE Z306 для визначення динамічних характеристик, що використовується у медичних лабораторіях для сепарації сумішей різних фракцій. Аналітично визначені зони стабільної роботи центрифуги і вплив швидкості обертання на власні частоти. Експериментально отримані дані, які показують вплив дисбалансів на динамічні характеристики центрифуги HERMLE Z306. В результаті моделювання визначені амплітудно-частотні характеристики та побудована діаграма Кемпбелла. Моделювання динамічних процесів у лабораторних центрифугах шляхом дослідження впливу дисбалансів на якість сепарації сумішей. Визначення зон стійкої роботи центрифуги. Побудови амплітудно-частотних характеристик центрифуги, визначення зон стійкої роботи лабораторної центрифуги під час сепарації та діаграми Кемпбелла, що відображає залежність власних частот від частоти обертання центрифуги HERMLE Z306. Дана діаграма дає можливість визначити резонансні зони. На основі використання рівняння Лагранжа другого роду отримується модель, яка надає можливість визначити зони стійкої роботи центрифуги. За допомогою експериментального обладнання визначити АЧХ центрифуги та для визначення резонансних зон проаналізувати діаграму Кемпбелла. Аналітично визначені зони стійкої роботи лабораторної центрифуги. Побудовані амплітудно-частотні характеристики центрифуги HERMLE Z306, побудовані траєкторії руху вільного кінця валу з врахуванням відповідних дисбалансів та експериментально визначені резонансні зони. Експериментальні дослідження показали, що вільний кінець валу лабораторної центрифуги рухається по поверхні, форма якої і, відповідно, шлях руху залежить як від кутів повороту, так і поступального переміщення, які виникають в наслідок деформацій пружних опор. Проведені аналітичні та експериментальні дослідження дали можливість визначити нестабільні режими та тим самим визначити області робочих режимів центрифуги. Процес сепарації буде стійким якщо корені рівняння мають від’ємну дійсну частину, більш того рух при цьому буде асимптотно стійким при наявності сил опору. Розроблена експериментальна методика визначення динамічних параметрів центрифуги. На її основі визначено вплив швидкості обертання на власні частоти.
dc.description.abstractotherAbstract. Laboratory centrifuges are used in various industries. During operation, vibrations occur that lead to resonant frequencies, which in turn impair functionality. This paper presents an overview of the computational model of the HERMLE Z306 laboratory centrifuge used in medical laboratories to separate mixtures of different fractions to determine the dynamic characteristics. The zones of stable operation of the centrifuge and the influence of the rotation speed on the natural frequencies are analytically determined. Experimental results are presented with the influence of imbalances on the dynamic characteristics of the HERMLE Z306 centrifuge. As a result of the modeling, the amplitude-frequency characteristics are determined and a Campbell diagram is constructed. Modeling of dynamic processes in laboratory centrifuges by studying the influence of imbalances on the quality of mixture separation. Determination of zones of stable operation of the centrifuge. Construction of amplitude-frequency characteristics of the centrifuge, determination of zones of stable operation of the laboratory centrifuge during separation and Campbell diagram showing the dependence of natural frequencies on the rotation speed of the HERMLE Z306 centrifuge. This diagram makes it possible to determine the resonance zones. Based on the use of the Lagrange equation of the second kind, a model is obtained that makes it possible to determine the zones of stable operation of the centrifuge. Using experimental equipment, determine the frequency response of the centrifuge and analyze the Campbell diagram to determine the resonance zones. The zones of stable operation of a laboratory centrifuge were analytically determined. The amplitude-frequency characteristics of the HERMLE Z306 centrifuge were constructed, the trajectories of the free end of the shaft were built taking into account the corresponding imbalances, and the resonance zones were experimentally determined. Experimental studies have shown that the free end of a laboratory centrifuge shaft moves along a surface whose shape and, accordingly, the path of movement depend on both the angles of rotation and translational movement that arise as a result of deformations of elastic supports. The analytical and experimental studies made it possible to identify unstable modes and thereby determine the areas of the centrifuge’s operating modes. The separation process will be stable if the roots of the equation have a negative real part, and moreover, the motion will be asymptotically stable in the presence of resistance forces. An experimental technique for determining the dynamic parameters of the centrifuge has been developed. On its basis, the effect of the rotation speed on the natural frequencies was determined.
dc.format.pagerangePp. 62-72
dc.identifier.citationБабенко, А. Є. Вплив дисбалансів на динамічні характеристики лабораторної центрифуги HERMLE Z306 / Бабенко А. Є., Лавренко Я. І. // Mechanics and Advanced Technologies. – 2024. – No. 1(100). – P. 62–72. – Bibliogr.: 26 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2024.8.1(100).294820
dc.identifier.orcid0000-0003-4197-1607
dc.identifier.orcid0000-0002-4384-4866
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/66585
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, Vol. 8, No. 1(100)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectротор
dc.subjectцентрифуга
dc.subjectдисбаланс
dc.subjectмоделювання
dc.subjectамплітуда
dc.subjectчастота
dc.subjectrotor
dc.subjectcentrifuge
dc.subjectimbalance
dc.subjectmodeling
dc.subjectamplitude
dc.subjectfrequency
dc.subject.udc539.3
dc.titleВплив дисбалансів на динамічні характеристики лабораторної центрифуги HERMLE Z306
dc.title.alternativeThe influence of imbalances on the dynamic characteristics of the laboratory centrifuge HERMLE Z306
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
294820-694945-1-10-20240403.pdf
Розмір:
5.01 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 8, No. 1(100)