research centers


Search results: Found 2

Listing 1 - 2 of 2
Sort by

Article
Stress Concentration factor Analysis of Helical Gear Drives with Asymmetric Teeth Profiles
تحليل عامل تمركز الاجهادات للتروس الحلزونية ذات الاسنان الغير متماثلة الجوانب

Authors: Mohammad Qasim Abdullah محمد قاسم عبدالله --- Mohammed Abdulaal Kadum محمد عبدالعال كاظم
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2018 Volume: 24 Issue: 5 Pages: 14-28
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This study investigates the influence of asymmetric involute teeth profiles for helical gears on the bending stress. Theoretically, bending stress has been estimated in spur involute gears which have symmetric teeth profile by based on the Lewis, 1892 equation. Later, this equation is developed by, Abdullah, 2012. to determine the effect of an asymmetric tooth profile for the spur gear on the bending stress. And then these equations are applied with stress concentration factor once for symmetric and once other for asymmetric teeth profile. In this paper, the bending stresses for various types of helical gear with various types of asymmetric teeth profile are calculated numerically for defined the stress concentration factor. The numerical solution based on the finite element method technique which that done by using the software simulation SolidWorks 2016. The results of this study indicate that the helical gear drive with asymmetric teeth profile having 'loaded side pressure angle' of (〖14.5〗^°) and 'unloaded side pressure angle' of (〖35〗^°) is better than a helical gear with standard teeth profile having pressure angle of (〖14.5〗^°) from the regarding of tooth bending strength. Also, notes that the great enhancement in the results of maximum tooth bending stress for modified involute of tooth profile compared with the standard teeth profile. In addition to, predict the equation of stress concentration factor which is a function of both unloaded side pressure angle and helix angle and then it used with Abdullah equation for to determine the nominal stresses in the root fillet.

هذه الدراسة تحقق في تأثير اسنان التروس الحلزونية الغير متماثلة الجوانب على اجهاد الانحناء. نظريا، تم تقدير انحناء الإجهاد في التروس ذات حافة الجبل التي لديها اسنان متناظرة الجوانب على أساس معادلة لويس (1892). في وقت لاحق، تم تطوير هذه المعادلة من قبل الباحث عبد الله (2012) لتحديد تأثير اسنان التروس الغير متناظرة على إجهاد الانحناء. ومن ثم تم تطبيق هذه المعادلات مع عامل تركيز الإجهاد مرة للاسنان المتناظرة ومرة أخرى للاسنان الغير متناظرة في هذه البحث، يتم حساب الضغوط الانحناء العظمى لأنواع مختلفة من التروس الحلزونية مع أنواع مختلفة من الأسنان غير المتماثلة عدديا للتنبؤ بعامل تركيز الإجهاد على أساس تقنية أسلوب العناصر المحدودة باستخدام برنامج المحاكاة سوليدووركس 2016 و مقارنتها مع المسننات المتناظرة الاكثر شيوعاً. النتيجة تشير الى ان المسننات المائلة التي لها اسنان بزوايا ضغط (〖14.5〗^°) للجانب المحمل و (〖35〗^°) للجانب غير محمل من السن هي الافضل من المسننات المائلة القياسية مع تخفيظ في قيم اجهادات الانحناء.


Article
Analysis of Fatigue Failure of Francis Turbine Runner at Derbendikhan Hydropower Station
تحليل الفشل بسبب الكلل في مروحة التوربينات من نوع فرانسيس في محطة دربندخان الكهرومائية

Author: Raza Abdulla Saeed رضا عبدالله سعيد
Journal: Sulaimania Journal for Engineering Sciences مجلة السليمانية للعلوم الهندسية ISSN: 24101699/24156655 Year: 2017 Volume: 4 Issue: 4 Pages: 7-13
Publisher: university of Sulaimania جامعة السليمانية

Loading...
Loading...
Abstract

Fatigue failures in Francis turbine runner are frequently occurred in hydropower plants, causing unexpected plant downtime and considerable financial loss. Decades of operational experience have shown that turbine runners develop fatigue cracks in areas, where stress concentrations and material defects coincide. In Francis turbine runners, cracks tend to propagate from the transition of the welded T-joint between the blade and the band or crown. This type of turbine runner, which operate under a wide range of heads and outputs, are subjected to considerable dynamic forces which can lead to fatigue cracking. The magnitude of these forces is a function of the hydraulic pressure, the water velocity and the geometry of the stationary parts guiding the water into the runner.This paper presents the water pressure and bending stresses for different operational conditions in a Francis runner of a Derbendikhan hydropower station. At the first step, the dynamic fluid calculation is used to determine the fluctuating water pressure on the blade of the runner. At the second step, for a period of operational nominal bending stress due to the fluctuating water pressure are determined. The result indicates that the hydropower plant was operated with the high fluctuating water pressure which is responsible for inducing bending stress response. The high bending stress on the blade is a probable reason for fatigue failure. Furthermore, the paper discusses the fatigue analysis of the runner. Typical results are presented and discussed.

يحدث الفشل بسبب الكلل في مروحة التوربينات من نوع فرانسيس كثيرا في محطات توليد الطاقة الكهرومائية، مما يتسبب في عطل غير متوقع للمحطات وخسارة مالية كبيرة. وقد أظهرت الخبرة التشغيلية الطويلة بأن مروحة التوربينات تحدث فيها شقوق الكلل في المناطق التي يتركز فيها الجهد والعيوب المادية المتزامنة. تتكون الشقوق في مروحة التوربينات فرانسيس من مناطق ملحومة بين ريش التوربين والحزام أو التاج. يعمل هذا النوع من المراوح تحت مجالات واسعة من ارتقاع الماء وانتاج الطاقة ولذلك يتم تعرضها لقوى ديناميكية كبيرة التي يمكن أن تؤدي إلى كسر المروحة . تتغير قيمة هذه القوه الديناميكية مع تغير قيمة الضغط الهيدروليكي وسرعة المياه والشكل الهندسي للأجزاء الثابتة التي توجه المياه إلى المروحة . يعرض هذا البحث ضغوط المياه وجهود الانحناء لظروف تشغيل مختلفة لمروحة فرانسيس في محطة دربندخان الكهرومائية. في المرحلة الأولى من هذا البحث تم استخدام حسابات ديناميكية السوائل لتحديد ضغط المياه المتذبذب على ريش المروحة. اما في المرحلة الثانية تم تحديد جهد الانحناء بسبب ضغط المياه المتذبذب في فترة التشغيل. والنتائج تشير إلى أنه تم تشغيل المحطة الكهرومائية مع ضغط المياه المتذبذب بصورة عالية وهو المسؤول عن خلق جهد الانحناء العالي. جهد الانحناء العالي على ريش مروحة التوربين هو السبب المحتمل للفشل بسبب الكلل. واضافة الى ذلك يناقش البحث تحليل الكلل في مروحة التوربين. كذلك تم عرض النتائج ومنثم مناقشتها.

Listing 1 - 2 of 2
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (2)


Language

English (2)


Year
From To Submit

2018 (1)

2017 (1)