المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

Investigating Rotational vibration characteristics of A centrifugal casting machine

الملخص
تمثل السرعات الدورانية الحرجة العامل الرئيسي للاستقرار الديناميكي في الآلات الدوارة، من ناحية الاهتزازات الميكانيكية. في هذه الورقة، تم حساب السرعات الحرجة لنموذج أولي لآلة سباكة تعمل بالطرد المركزي. هذه الآلة تم تصميمها وبناؤها مسبقاً، ثم اختبارها في كلية التقنية الهندسية (المعروف سابقا بالمعهد العالي للمهن الميكانيكية)، طرابلس، كما سبق نشره في بحث سابق. في البحث الحالي تم تحليل الاستقرار الديناميكي وتحديد الترددات الطبيعية للدوار والسرعات الحرجة المرتبطة به باستخدام طرق تحليل العناصر المحدودة. كما تم إجراء دراسة مفصلة بإجراء محاكاة للتحقق من إمكانية استخدام قوالب بسماكات وأطوال مختلفة. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو السعي إلى تحسين آلة السباكة المصنعة، من حيث أحجام الأنابيب المنتجة. أثبتت الدراسة أن الآلة الحالية مناسبة لإنتاج أنابيب مختلفة في الطول من خلال اجراء تغيير عليها حتى يمكن استخدام قوالب أطول، وبالتالي استخدام سرعات دوران أعلى، دون حدوث اهتزازات أو سرعات دوران حرجة غير مرغوبة.
Abstract
The critical speeds are the key factor for dynamic stability in rotary machines, from the vibration point of view. The critical speeds of an existing centrifugal casting machine (CC machine) are found. The referred CC machine was previously designed, constructed and tested at the College of Engineering Technology (formerly known as the Higher Institute of Mechanical Professionals) in Tripoli, as mentioned in a previous publication. The dynamic stability is analyzed and the natural frequencies of the rotor system and their related critical speeds are identified using finite element analysis (FEA). The analysis is conducted for different thicknesses and different lengths of mold material. The main objective of this analysis is to seek improvement of the CC machine, in terms of produced cylinder sizes. The CC machine proved to be suitable for the production of the specified product cylinders, with limitations on its length and speed of the driving motor. Longer cylinders could still be produced by modifying the existing CC machine and employing longer molds, thus higher driving speeds are eventually needed.