کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5014446 1463296 2017 29 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Pump drill: A superb device for converting translational motion into high-speed rotation
ترجمه فارسی عنوان
مته پمپ: یک دستگاه فوق العاده برای تبدیل حرکت نقل و انتقال به چرخش با سرعت بالا
ترجمه چکیده
مته پمپ یک دستگاه باستانی است که به راحتی ساخته شده است که برای قرن ها برای شروع آتش سوزی و حفاری سوراخ شده است. این می تواند به طور موثر حرکت حرکات ریتمیک را به چرخش چرخشی ارتعاشی، دو طرفه انتقال دهد. در اینجا ما از نظر آزمایشگاهی و نظری، سینماتیک، پویایی و کاربرد بالقوه مته های پمپ را کشف می کنیم. مدل نظری که با اندازه گیری های آزمایشی معتبر است، ما را قادر می سازد تا هندسه های ساختاری بهینه (مثلا طول نخ و عرض کراس) حفاری های پمپ را بدست آوریم که واکنش های مکانیکی مانند زاویه پیچشی نخ ها را به حداکثر می رساند. علاوه بر این، وابستگی سرعت چرخشی و نیروی سوراخ کننده آن در شرایط بارگیری بررسی می شود. در نهایت، دستگاه های دستی، از جمله یک ژنراتور الکتریکی و یک جداساز گریز از مرکز، بر اساس مته پمپ طراحی شده اند. این مطالعه راه را برای برنامه های کاربردی متناوب پمپاژ، به عنوان مثال، برداشت انرژی و سانتریفوژ شدن، راه می اندازد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
چکیده انگلیسی
Pump drill is an easily constructed ancient device that has been used for centuries to start fires and bore holes. It can effectively transfer rhythmic translational motions into vibratory, bi-directional rotary insertions. Here we explore, both experimentally and theoretically, the kinematics, dynamics, and potential applications of pump drills. The theoretical model, validated by experimental measurements, enables us to obtain the optimal structural geometries (e.g., the thread length and the crossbar span) of pump drills that maximize the mechanical responses such as the winding angle of the threads. Furthermore, the dependence of its rotational speed and piercing force on the loading conditions is investigated. Finally, manually powered devices, including an electric generator and a centrifugal separator, are developed based on the pump drill. This study paves a way towards promising applications of the pump drill in, for instance, energy harvesting and centrifugation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Extreme Mechanics Letters - Volume 16, October 2017, Pages 56-63
نویسندگان
, , , ,