BADANIE KONSTRUKCJI NOŚNEJ SCHRONU SKŁADANEGO WYKONANEGO Z LAMINATÓW
FOLDING LAMINATED SHELTER SUPPORTING STRUCTURE INVESTIGATION
Józef Augustynowicz, Andrzej Figiel – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Grzegorz Drogowski, Wacław Malej – Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej im. prof. Józefa Kosackiego,Wrocław
Coraz powszechniej w różnych konstrukcjach tradycyjne materiały służące do ich budowy (stal) zastępowane są tworzywami sztucznymi. Tworzywa te pozwalają na wyeliminowanie problemów eksploatacyjnych wynikających z procesów korozyjnych, są też znacznie lżejsze od stali, a także posiadają porównywalne własności wytrzymałościowe. Ich własności wytrzymałościowe mogą być także kształtowane w trakcie produkcji w taki sposób, aby zapewnione było jak najlepsze spełnienie wymagań wynikających z analizy wytrzymałościowej całej konstrukcji. W celu zweryfikowania poprawności działań polegających na zastąpieniu tradycyjnych konstrukcji (stalowych) konstrukcjami wykonanymi z laminatów wykonano badania w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych. Wyniki tych badań zostały zaprezentowane w niniejszej pracy.
The traditional steel materials in the different supporting structures are substituted with the plastics. Such modern materials are eliminating existing exploitation problems joined with the corrosion processes. The plastics are more lightweight then steel with the same strength characteristics. The plastics strength properties can be shaped in the production process for the all of structure strength potential features. For the all of the activities concerned on the folding shelter supporting structure steel substitution with laminated plastics – the verification investigation were done. The verification investigation data were presented.
ESTYMACJA PARAMETRYCZNA POLA OBCIĄŻEŃ DŹWIGARA PIERŚCIENIOWEGO MECHANIZMU OBROTU NADWOZIA MASZYNY ROBOCZEJ
PARAMETRIC ESTIMATION OF THE RING GIRDER LOAD FIELD IN THE HEAVY DUTY MACHINE ROTATION MECHANISM
Józef Augustynowicz, Dionizy Dudek, Andrzej Figiel– Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Krzysztof Dudek – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska, Instytut Techniki Kolegium Karkonoskiego, Jelenia Góra
Na przykładzie wielonaczyniowej koparki kołowej KWK 1500s przedstawiono metodę szacowania parametrów obciążeń losowych, jakim poddawane są elementy konstrukcji mechanizmu obrotu nadwozia maszyny roboczej. Znajomość widma obciążenia umożliwiła oszacowanie trwałości zmęczeniowej dźwigara pierścieniowego.
The random loads parameters estimation method on the KWK 1500s bucket wheel excavator example was presented. Such random loads are applied in the machine rotation mechanism. The knowledge of the load spectrum will be an indicator for the fatigue life estimation of the ring girder.
NAPRAWA USZKODZEŃ RUROCIĄGÓW I ZBIORNIKÓW Z CHEMOODPORNYCH KOMPOZYTÓW POLIMEROWYCH
REPAIR TECHNOLOGY FOR PIPELINES AND STORAGE TANKS MADE OF CHEMICALLY RESISTANT POLYMER COMPOSITES
Andrzej Bełzowski – Wydział Mechaniczny, Wydziałowy Zakład Wytrzymałości Materiałów, Politechnika Wrocławska
Kompozyty polimerowe utworzone z żywic chemoutwardzalnych wzmocnionych włóknem szklanym są sprawdzonym rozwiązaniem materiałowym stosowanym w budowie aparatury przemysłowej narażonej na działanie substancji żrących oraz rurociągów komunalnych, gdzie zagrożenie korozyjne jest mniejsze. Materiały te są podatne na degradację, której przejawem są niekorzystne zmiany struktury oraz własności mechanicznych i fizycznych wpływające na trwałość, niezawodność i bezpieczeństwo eksploatacji instalacji. W artykule omówiono zagadnienie napraw przemysłowych instalacji kompozytowych wysokiego ryzyka oraz rurociągów komunalnych z grupy instalacji niskiego ryzyka. Przytoczono analizę zapisów niektórych najważniejszych norm określających zasady konstruowania i eksploatacji instalacji kompozytowych oraz opisano przykłady problemów związanych z oceną uszkodzeń i realizacją działań naprawczych. Pokazano możliwości zagrożeń wynikających z nieprofesjonalnej oceny uszkodzeń i planowania napraw urządzeń chemoodpornych wysokiego ryzyka oraz niestosowania nowoczesnych metod oceny skuteczności takich prac.
Polymer composites fabricated from hardening resins and glass fibres have long been used in the construction of industrial equipment and municipal pipelines exposed to aggressive media. The GRP composites are prone to degradation involving unfavourable changes in microstructure and physical/mechanical properties. These in turn affect durability, reliability and service safety. The paper deals with problems related to repair procedures for high-risk industrial systems and low-risk sewer systems. A critical review is given of principal standards concerned with design and maintenance of composite installations. Actual case studies are analyzed to show relationships between damage evaluation and repair schemes as well as safety hazards due to errors made at the evaluation and planning stages.
STRUKTURY I WYBRANE WŁASNOŚCI STALI HTK
THE STRUCTURES AND THE SELECTED PROPERTIES OF THE HTK STEELS
Beata Łętkowska, Grzegorz Pękalski, Mateusz Stachowicz-Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
W ostatnich kilkunastu latach wzrasta wykorzystanie nowej grupy stali o strukturach typu martenzytycznego lub bainitycznego. Charakteryzują się one wysokimi własnościami mechanicznymi, odpornością na ścieranie i dobrą spawalnością. Najszerzej są stosowane (już w 41 krajach świata) szwedzkie stale Hardox. W Polsce stale o zbliżonych cechach są produkowane przez Hut- -Trans w Katowicach o nazwie HTK. Oprócz informacji od producenta, w literaturze naukowej praktycznie nie ma udokumentowanych wynikami badań charakterystyk tych materiałów. Dlatego (podobnie jak dla stali Hardox) podjęto szerokie badania stali HTK w różnych stanach obróbki cieplnej. Metodami mikroskopii świetlnej i elektronowej przeprowadzono identyfikacje ich budowy strukturalnej, określono rzeczywiste składy chemiczne i własności wytrzymałościowe. Wyznaczono (w warunkach laboratoryjnych) odporność na ścieranie, zmiany udarności w funkcji temperatury oraz przeprowadzono analizę fraktograficzną budowy przełomów. Uzyskanie rezultaty wskazują, że stale HTK mogą tylko w ograniczonym zakresie być zamiennikami dla stali typu Hardox w budowie zespołów konstrukcyjnych koparek węgla brunatnego narażonych na ścieranie i obciążenia dynamiczne.
Over last ten years the usage rate of the new steels, based on the martensite and bainite structure, has incised. Those steels characterize with high properties like wear resistance and the sufficient weldability. Most popular in use (in 41 countries worldwide) are Swedish Hardox steels. In Poland, steels with the similar features are manufacture by the Hut-Trans located in Katowice. Excluding the manufacturer’s information, the scientific literature is poor in characteristics based on a substantiate research of those steels. Therefore (similar like for the Hardox steels) wide researches of the HTK steels in the various conditions of the heat treatment have been done. The methods of the reflection and electron microscopy have been used for the identification of these structures, specification of the real chemical composition, also for the identification of mechanics properties. The wear and impact resistance in the time function have been determined (in the labolatory environment) as well as fractography of the fracture structure has been made. The obtained results of the researches indicate that HTK steels can be interchanged with the Hardox steels in limited range of the construction units as lignite bucket wheel excavators open on the wear and dynamic load environment.
MODELOWANIE PRZEPŁYWU STRUMIENI MATERIAŁÓW ZIARNISTYCH WE WSPÓŁPRACUJĄCYCH WĘZŁACH PRZESYPOWYCH SYSTEMÓW TRANSPORTU PRZENOŚNIKOWEGO
MODELLING OF THE FLOW OF BULK MATERIAL STREAMS IN COOPERATING POURING POINTS IN CONVEYING SYSTEMS
Joanna A. Cyganiuk – Wydział Mechaniczny, Instytut Budowy i Eksploatacji Maszyn, Zakład Automatyzacji Procesów Produkcyjnych, Uniwersytet Zielonogórski
Artykuł przedstawia analizę warunków przepływu materiału ziarnistego we współpracujących ze sobą węzłach zrzutowym i odbojowym pracujących w systemach transportowych opartych na przenośnikach taśmowych. Analizę wykonano dla przepływów ustalonych w czasie, w których procesy transportu materiału zachodzą z dużymi prędkościami. Przedstawiono również propozycję matematycznego sposobu opisu prędkości materiału transportowanego za pomocą współpracujących węzłów, skupiając się głównie na teoretycznych możliwościach wyznaczenia liczbowej wartości prędkości materiału opuszczającego ich końcowy odcinek, którym jest płyta odbojowa. Przedstawiono uproszczoną metodę obliczeniową oraz metodę rozszerzoną wyznaczania prędkości na odcinku końcowym, a także przykładowe zastosowanie proponowanych rozwiązań matematycznych.
The paper presents the analysis of flow conditions of bulk material in throwing and impact points cooperating with each other, which operate in conveying systems with belt conveyors. The analysis was carried out for a stationary flow, where the flow processes proceed with high velocities. It also presents the proposal of a mathematical method of description of velocity of bulk material transported with the use of cooperating points. The paper focuses mainly on theoretical abilities of determination of numerical value of the velocity of material leaving their final section i.e. the impact plate. A simplified calculation method and a broadened calculation method of the determination of the velocity at the final section and also an example application of the proposed mathematical solutions have been presented.
METODA DIAGNOZOWANIA SYSTEMÓW EKSPLOATACJI
METHOD OF DIAGNOSIS SYSTEM OF EXPLOITATION
Franciszek W. Przystupa, Paweł Szczyrek – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono metody oceny systemów eksploatacji. Procesy diagnostyki technicznej wymuszają prowadzenie badań eksperymentalnych oraz/lub doświadczalnych. Badania te pozwolą na wyeliminowanie wielu blędów w miejscach najbardziej narażonych i pokażą kierunki dalszych działań. Obecnie możemy zauważyć silny związek pomiędzy eksploatacją obiektu, całym systemem eksploatacji oraz otoczeniem, który wpływa na niezawodność systemu.
The article presents the methods of rating system of exploitation. Process of technical diagnosis exact many experimental or/and operation investigations. Those investigations permit to eliminate many misakes in the places which are the most exposed and show directions on farther activities. Present, we can notice hard connection among exploitation objects, all systems of exploitation and surroundings, which influence on reliability of the system.
ANALIZA FRAKTOGRAFICZNA STALI HARDOX 400 I HARDOX 500 W BADANIACH UDARNOŚCIOWYCH
FRACTOGRAPHIC ANALYSIS OF HARDOX 400 AND HARDOX 500 STEELS IN IMPACT TESTING
Stanisław Frydman, Łukasz Konat, Grzegorz Pękalski – Zakład Materiałoznawstwa, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Rozwój konstrukcji i wymagania związane ze zwiększaniem ich bezpieczeństwa i niezawodności prowadzi do projektowania nowych materiałów. Ostatnio można zaobserwować coraz szersze i różne zastosowanie stali typu Hardox. Prowadzone są badania rozpoznawcze, co do możliwości zastosowania tych stali na elementy podstawowych maszyn górnictwa węgla brunatnego. Do tej pory wiedza o tych zaawansowanych stalach nie jest dostateczna. Informacje o nich głównie pochodzą od producenta. Maszyny górnicze podlegają podczas swojej pracy obciążeniom udarowym czy dynamicznym, dlatego ważne jest stworzenie możliwości przewidywania bezpiecznego poziomu tych obciążeń w temperaturach eksploatacji tych urządzeń. W prezentowanym artykule rozważane są dynamiczne właściwości stali Hardox 400 i Hardox 500 w stanie dostarczenia (po hartowaniu i odpuszczaniu). Przeprowadzono próbę udarności Charpy’ego w zakresie temperaturowego przejścia plastyczno-kruchego, w powiązaniu z analizą fraktograficzną. Udarnościowa krzywa przejścia wyznaczona na podstawie wyników próby Charpy’ego nie zawsze trafnie charakteryzuje zachowanie się materiału w warunkach obciążeń dynamicznych, dlatego też fraktografia może uściślić rzeczywiste zachowanie się materiału. Badania prowadzono na próbkach wyciętych wzdłużnie i poprzecznie do kierunku przeróbki plastycznej. Próby przeprowadzono w zakresie temperatur od -40o do 20oC. Stwierdzono występowanie znaczącej różnicy w określeniu temperatury przejścia w przypadku, gdy jest ona wyznaczona w oparciu o wynik próby udarności oraz gdy wyznaczono ją opierając się na charakterze przełomu. W pierwszym przypadku wynik jest bardziej zachowawczy. Wyniki badań wskazują na dostateczną odporność na obciążenia udarowe stali Hardox 400 i Hardox 500 w stanie dostarczenia, w zakresie do temperatury -40oC, jednak należy zaznaczyć, że udarność w kierunku poprzecznym względem kierunku przeróbki plastycznej może być znacząco niższa niż w kierunku wzdłużnym.
Development of structures and the desire for increased their safety and reliability leads to the development of new materials. Recently we can point out more wide and different application of Hardox steels. The steels are also predicted to be applied in basic machines of brown coal mining. Till now we don’t have sufficient knowledge of the advanced steels. The all information we have about the steels arises mainly from manufacturer. Many structures such as machines of coal mining are subjected to impact or dynamic loading, so it is important to predict the safety level of their performance at the service temperature. In this paper dynamic properties of Hardox 400 and Hardox 500 steels in delivered state (after hardening and tempering) are considered. Charpy V – notch (CVN) test results in connection with fractography in the ductile – to – brittle transition temperature region were analyzed. The impact transition curve obtained from CVN test not always predicts properly a behavior of materials in conditions of dynamic loading, so the analyze of character of fracture helps to evaluate the real behavior of materials. Tested samples were cut out longitudinally and transversely in relation to cold work direction. The results of CVN test for two steels, in the range of temperatures from -40 to 20oC are presented. Regarding ductile – to – brittle transition temperature, there is a significant difference taking into account values of Charpy V energy absorbed and a character of fracture. The values of Charpy V energy absorbed are more conservative in comparison to manner of fracture. The investigation results indicate generally sufficient resistance to impact loading of Hardox 400 and Hardox 500 steels in delivered state up to temperatures of -40oC, however it should point out that values of energy absorbed for transversal samples can be significantly lower than those for longitudinal samples.
CHARAKTERYSTYKA UDARNOŚCIOWA I FRAKTOGRAFICZNA STALI HARDOX 400 I HARDOX 500 W STANIE NORMALIZOWANYM
IMPACT AND FRACTOGRAPHIC CHARACTERISTICS OF HARDOX 400 AND HARDOX 500 IN NORMALIZED STATE
Stanisław Frydman, Łukasz Konat, Grzegorz Pękalski– Zakład Materiałoznawstwa, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Stale typu Hardox należą do zaawansowanych stali niskostopowych. Ostatnio istnieją plany szerszego zastosowania tych stali na elementy podstawowych maszyn górnictwa węgla brunatnego. Do tej pory nie ma wielu prac na temat tych stopów i występuje niedostateczna wiedza o tych zaawansowanych stopach. Informacja o tych stopach pochodzi głównie od producenta i odnosi się do stanu dostarczenia, czyli po hartowaniu i odpuszczaniu. W tym stanie stale te charakteryzują się wysokimi właściwościami mechanicznymi. Brak natomiast informacji o właściwościach tych stali w innych stanach. W prezentowanej pracy badane były stale Hardox 400 i Hardox 500 w stanie normalizowanym. Rozważano dynamiczne własności tych stali. Analizowano udarność wyznaczoną w próbie Charpy’ego oraz charakter przełomów w zakresie temperaturowego przejścia plastyczno kruchego. Badano próbki wycięte wzdłuż i w poprzek do kierunku przeróbki plastycznej. Badania prowadzono w zakresie temperatur -40o – 20oC. Występuje znacząca różnica między temperaturą przejścia plastyczno-kruchego wyznaczoną na podstawie próby udarności oraz na podstawie charakteru przełomu. W temperaturze 20oC stale Hardox 400 i Hardox 500 po normalizowaniu charakteryzują się wysokimi wartościami udarności i jednocześnie wykazują częściowo kruchy przełom. W temperaturze 0oC wartości zaabsorbowanej energii nadal są względnie wysokie, podczas gdy powierzchnia przełomu wykazuje około 50-cio procentowy udział przełomu kruchego. W temperaturze -40oC stale Hardox w normalizowanym stanie cechują się niską wartością udarności i wykazują prawie całkowicie kruchy przełom. Generalnie, temperatura przejścia plastyczno – kruchego określona na podstawie wartości otrzymanych w próbie Charpy’ego jest znacząco niższa od temperatury wyznaczonej na podstawie charakteru przełomu. Wyniki prezentowanych badań pokazują, że wytrzymałość na obciążenia udarowe badanych stali w stanie normalizowanym w temperaturach poniżej 0oC nie są dostateczne.
Hardox steels belong to low-alloyed advanced steels. Recently the steels are predicted to be applied, instead of present materials, in basic machines of brown coal mining. Till now there is not many works on the alloy and there is not sufficient knowledge of the advanced steels. The all information we have about the steels arises mainly from manufacturer and refers to delivered state (after hardening and tempering). In the state the Hardox steels are characterized by high mechanical properties. There is lack of information about properties of the steels in other states. In this paper Hardox 400 and Hardox 500 steels in normalized state were investigated. Dynamic properties of the steels are considered. Charpy V – notch (CVN) test results in the ductile – to – brittle transition temperature region and character of fracture were analyzed. Samples tested were cut out longitudinally and transversely in relation to cold work direction. The results of CVN test for the two steels, in the range of temperatures from -40 to 20oC, are presented in this paper. There is a significant difference between ductile – to – brittle transition temperature estimated from results of CVN test and character of fracture. At 20oC temperatures Hardox 400 and Hardox 500 steels after normalization present high values of Charpy V energy absorbed and at the same time exhibit partly brittle cleavage fracture. At 0oC temperature values of energy absorbed of normalized samples are also relatively high, while contribution of brittle fracture of the samples is about 50%. At -40oC temperature samples after normalization present very low values of energy absorbed and exhibit almost entirely brittle fracture. In the main, ductile – to – brittle transition temperature, taking into account values of Charpy V energy absorbed is significant lower than the temperature evaluated from a character of fracture for normalized state. Results of the investigations show that impact strength of the tested steels is not sufficient in normalized state at temperatures below 0oC.
STRUKTURY I ODPORNOŚĆ KOROZYJNA MODYFIKOWANYCH STOPAMI ALUMINIUM POKRYĆ CYNKOWYCH NA STALI NIESTOPOWEJ
STRUCTURES AND ANTICORROSIVE RESISTANCE OF ALUMINUM ALLOY MODIFIED ZINC COATINGS APPLIED TO NON ALLOYED STEEL SUBSTRATE
Marian Głuszko – Instytut Elektrotechniki, Wrocław
Grzegorz Pękalski – Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej, Politechnika Wrocławska
Tomasz Godlejewski – Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów, Politechnika Wrocławska
Na podstawie przeglądu literaturowego, dokonano modyfikacji zanurzeniowej powłoki cynkowej dwoma wybranymi stopami aluminium, tj. PA2 (ENWA-5251) i PA6 (ENAW-2017A), w celu podwyższenia jej odporności korozyjnej. Stopy te dodawano do wyjściowej kąpieli cynkowej w ilości 8%. Zwiększenie trwałości zanurzeniowej powłoki cynkowej jest szczególnie ważne dla jej zastosowań w środowiskach morskich i przemysłowych, w których ochronna warstwa czystego cynku ulega szybkiemu niszczeniu. Wzrost odporności korozyjnej klasycznej powłoki cynkowej uzyskuje się poprzez modyfikację jej składu chemicznego lub przez dodatkowe pokrywanie odpowiednio dobranymi zestawami powłok lakierowych (system Duplex). Odporność korozyjną modyfikowanych powłok badano w odniesieniu do wyjściowej powłoki cynkowej w komorach korozyjnych solnej i z atmosferą wilgotnego SO2. Dokonano także identyfikacji struktur uzyskanych powłok. Metodą potencjodynamiczną w roztworze 3% NaCl, a także w roztworze 3% Na2SO4 wyznaczono prądy korozyjne określające odporność korozyjną badanych powłok. Stwierdzono, że najwyższą odporność korozyjną wykazała powłoka cynkowa modyfikowana stopem PA2.
Using literature data the hot-dip zinc coating modification with the two selected aluminum alloys PA2 (ENWA-5251) and PA6 (ENAW-2017A) was carried out to enhance its resistance to corrosion. The coating wear resistance is of particular importance for applications in hostile marine environment and industrial atmospheres where protective layer of pure zinc quickly wears out. The zinc coating protective quality can be enhanced by modification of its chemical composition or/ and by covering it with additional layer of paint (Duplex system). The initial concentration of PA2 (ENWA-5251) and PA6 (ENAW-2017A alloys in zinc bath was 8 %. The corrosion was produced using corrosion chambers with salt spray and wet SO2 atmospheres and the corrosive wear of modified coatings was compared to the wear of the typical coating made of pure zinc. From the coatings’ structure and potentiodynamic investigations in 3 % NaCl and 3 % Na2SO4 can be concluded that the highest protective quality has the zinc coating modified with PA2 alloy.
NISKOCYKLOWA WYTRZYMAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWA STALI WELDOX 900
LOW CYCLE FATIGUE LIFE WELDOX 900 STEEL
Czesław Goss, Paweł Marecki – Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
Franciszek Kuczmarski – Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań zmęczeniowych i niszczących pojedynczej koleiny mostu MS-20 oraz badań statycznych i zmęczeniowych próbek ze stali WELDOX 900 w zakresie niskiej liczby cykli.
In this paper some selected results of strength and destroy tests bridge MS-20 is presented. The paper also shows static and low cycles fatigue tests of WELDOX 900 steel.
KONCEPCJA ANALITYCZNO-DOŚWIADCZALNEGO DOBORU WYBRANYCH PARAMETRÓW UKŁADACZA MOSTOWEGO
ANALYTICAL AND EXPERIMENTAL CONCEPT OF SELECTING PARAMETERS OF BRIDGE LAYER MANIPULATOR
Franciszek Kuczmarski – Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
Jarosław Zelkowski – Katedra Logistyki, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
W artykule przedstawiono ogólną charakterystykę układaczy w kontekście tworzenia ich struktury konstrukcyjnej. Opracowano stanowisko laboratoryjne, które umożliwia doświadczalny dobór wybranych parametrów układacza mostowego.
In the paper authors presented general profile of bridge-layer manipulators in context of its design structures formation. Designed and developed laboratory device enables experimental selecting of needed parameters of bridge-layer manipulator.
BADANIA SKUTECZNOŚCI TRAŁOWANIA MIN PRZECIWPANCERNYCH TRAŁAMI O DZIAŁANIU DYNAMICZNYM
RESEARCH OF EFFECTIVENESS THE DYNAMIC MINE SWEEPENG SYSTEM ON MINES LAID IN SOIL
Franciszek Kuczmarski, Adam Bartnicki, Piotr Sprawka – Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
Autorzy prezentują właściwości min przeciwpiechotnych w oparciu o badania laboratoryjne i terenowe wykonane na ćwiczebnych minach przeciwpiechotnych i w oparciu o testy przeprowadzone na modelach min wyposażonych w czujniki pomiaru nacisku i ugięcia. Modele pozbawione były zdolności bojowych jednakże ich rozmiar i ciężar był takie same jak w przypadku min bojowych. Celem badań było ustalenie wpływu rodzaju, stanu i grubości warstwy gleby na transmisję ładunku z powierzchni gruntu do pokrywy zapalnika miny. Umożliwiło to określenie optymalnych parametrów dla trałów pancernych o działaniu dynamicznym wpływającym zarówno na miny umieszczone w ziemi jak i te na powierzchni.
Analiza struktury min przeciwpiechotnych wykorzystywanych przez armie w różnych krajach wykazała, że polskie miny TM 62M były najodpowiedniejsze dla określenia technicznych i taktycznych wymogów dla modeli min przeciwpiechotnych. Wybór taki gwarantuje, że badania nad modelami min będą prowadzone w takich samych warunkach jak przy minach ćwiczebnych. Wyniki badań mogą zatem być wykorzystane przy zmianach parametrów modeli min przeciwpiechotnych.
The authors present a concept of examination of antitank mine properties based on laboratory and military training ground tests done on antitank training mines and on tests carried out on mine models equipped with force and deflection sensors. The models were deprived of combat facilities, but their shape and weight were similar to those of combat mines. The aim of the research was to determine the influence of type, state, and coat thickness of the soil on load transmission from ground’s surface to the lid of the mine fuse. It made it possible to determine optimal parameters for mine sweeping equipment with dynamic effect on both the mines laid in the soil, and those on the ground surface.
The results of analysis of structures of antitank mines used by armies in different countries showed that the Polish-made TM 62M mine was suitable for determining technical and tactical requirements for antitank mine model. Such a choice also gave a guarantee that the research on mine models would be carried out in the same conditions as the training mines tests. The results of the research could then be used to verify the parameters of antitank mine models.
WYKORZYSTANIE ZASOBU TRWAŁOŚCI ZMĘCZENIOWEJ SPAWANYCH KONSTRUKCJI NOŚNYCH MASZYN GÓRNICTWA ODKRYWKOWEGO
THE MAKING USE OF A FATIGUE LIFE RESERVE FOR WELDED STEEL STRUCTURES OF OPENCAST MINING MACHINES
Marek Kowalczyk – SKW Biuro Projektowo-Techniczne, Zgorzelec
W artykule przedstawiono nowe podejście do zagadnienia zapewnienia wymaganej trwałości zmęczeniowej konstrukcji nośnych maszyn produkowanych jednostkowo i przeznaczonych do pracy w szczególnie trudnych warunkach eksploatacyjnych. Na przykładzie koparki KWK-910 przeznaczonej do eksploatacji złóż trudno urabialnych zaprezentowano zastosowaną procedurę projektową obejmującą wymiarowanie konstrukcji, zapewnienie żądanej jakości wykonania oraz ocenę zasobu trwałości projektowej w zakresie zmęczenia na podstawie wyników ciągłych pomiarów naprężeń eksploatacyjnych w wybranych punktach referencyjnych konstrukcji. Zaproponowano modyfikację parametrów siłowych mechanizmów maszyny na etapie eksploatacji jako końcową fazę procesu projektowego w celu uzyskania wymaganej trwałości zmęczeniowej konstrukcji poddanej obciążeniom zmiennym.
A new approach to the problem of ensuring demanded fatigue life for unique heavy duty machines was presented in this paper. A new concept of the steel structure designing was illustrated by an example of the bucket wheel excavator KWK-910 dedicated to digging a hard material. It contains dimensioning of the structure, ensuring proper quality level in manufacturing and calculating the resulting fatigue life on the base of exploitation stresses in chosen reference points of the steel structure. Proposal of modifying main drives parameters as the way of ensuring demanded fatigue life of welded steel structure was presented.
WPŁYW RODZAJU NAPEŁNIACZA W SMARZE PLASTYCZNYM NA CHARAKTERYSTYKI TRIBOLOGICZNE ŚLIZGOWYCH WĘZŁÓW TARCIA
THE INFLUENCE OF THE FILLER TYPE IN A GREASE LUBRICANT ON TRIBOLOGICAL CHARACTERISTICS OF FRICTION PAIRS
Stanisław Krawiec – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule opisano badania wpływu rodzaju napełniacza w smarze plastycznym na efektywność smarowania węzłów ślizgowych pracujących przy tarciu mieszanym. Badania tribologiczne prowadzono na aparacie cztero kulowym z zastosowaniem wytycznych normy PN-76/C-04147. Analizie poddano kompozycje smarowe mające 6% wagowo przyjętych napełniaczy. Efektywność analizowanych smarów oceniano według czterech wielkości kryterialnych, tj. granicznego obciążenia zużycia Goz, wskaźnika zużycia Ih , zużycia kulek d oraz obciążenia granicznego Fg. Wykazano, że dobierając odpowiedni zestaw napełniaczy do smaru litowego 1S, można bardzo znacząco polepszyć jego efektywność smarowania. Można uzyskać kompozycję smarową, która w stosunku do smaru bazowego ma niektóre wskaźniki efektywności nawet czterokrotnie większe. Przykładowo, pakietem takim jest proszek miedzi i PTFE, który dodany w ilości 6% wagowych do smaru litowego 1S zwiększa obciążenie graniczne z wartości 126 daN do 550 daN.
In the paper, the influence of the type of filler in a lithium grease lubricant on the efficiency of lubrication of friction pairs operating under mixed friction conditions has been described. The testing was carried in agreement with the guidelines of the PN-76/C-04147 standard using a four ball apparatus. Lubricant compounds containing 6 wt% of the assumed fillers were tested. The efficiency of the tested lubricants was evaluated using four criteria magnitudes: the limiting wear load Goz; wear index Ih, ball wear d and limiting load Fg. It was proved that with a skilfully selected set of fillers, the efficiency of the 1S lithium grease efficiency might be considerably enhanced. It is possible to obtain compositions that have some of the indices four times higher than in the base grease. An exemplary set is a mixture of copper and PTFE powders which, when added to a lithium grease, increases its limiting load from 126 daN to 50 daN.
OCENA PRZYDATNOŚCI CZUJNIKA WIROPRĄDOWEGO DO POMIARU DRGAŃ MECHANICZNYCH
EVALUATION REFERRING USEFULNESS OF EDDY CURRENT SENSOR TO MEASUREMENT THE MECHANICAL VIBRATION
Bartosz Marek, Wacław Skoczyński – Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Politechnika Wrocławska
Grzegorz Beziuk – Instytut Cybernetyki Technicznej, Politechnika Wrocławska
Dane producenta dotyczące właściwości czujnika wiroprądowego nie zawierają dostatecznych informacji o jego przydatności do pomiarów dynamicznych. Celem pracy było sprawdzenie jak tego typu czujnik zachowuje się podczas pomiarów drgań obiektu zachodzących z różnymi częstotliwościami oraz ustalenie wpływu szczeliny pomiarowej i wybranych parametrów kształtu tego obiektu na wskazania tego przetwornika. W pracy przedstawiono wyniki badań czujnika wiroprądowego IN081 firmy Bruel & Kjaer współpracującego z próbkami ze stali 45. Wyniki pomiarów zrealizowane z użyciem tego czujnika w odniesieniu zarówno do powierzchni płaskiej, jak i walcowej pozwoliły stwierdzić, że jego przydatność do pomiarów drgań jest ograniczona. Czujnik wiroprądowy można z powodzeniem stosować do pomiarów przemieszczeń statycznych lub wolnozmiennych. W przypadku pomiaru drgań sygnały uzyskane za pomocą takiego czujnika mogą by przydatne do estymacji ich widma, lecz nie mogą być wiarygodnym źródłem informacji ilościowych o poziomie amplitud tych drgań. Wynika to zarówno z nieliniowej zależności amplitudy drgań od wielkości szczeliny pomiarowej, jak i różnego charakteru tej nieliniowości w zależności od częstotliwości drgań.
Manufacturer’s data relating proprieties of eddy current sensor do not contain sufficient information about its usefulness to measurement of vibration. The aim of this study was to check how this type of sensor behaves during vibration of object subjected the excitations with different frequencies as well as the determination of influence of measuring gap and chosen parameters of this object shape on indication of this sensor. Results of testing of the sensor type IN081 of Bruel & Kjaer were in this work presented. The sensor was co-operated with samples made of steel 45. Measurements realized using this sensor relate both to plane as cylindrical surface enabled to conclude that its usefulness to measure vibration was limited. This kind of sensor can be successfully applied to static or quasi-static measurements, but in case of vibration signals measured using such sensor can be useful to estimation spectrum of vibration. However these signals can not be the reliable source of quantitative information about level of vibration amplitudes. It appears from non-linear dependence amplitude of vibration on size of measuring gap as well a different character of this nonlinearity accordingly to frequency of vibration.
ANALIZA NOŚNOŚCI I STATECZNOŚCI ZBIORU SUWNIC POMOSTOWYCH O UDŹWIGU 20T
STRENGTH AND STABILITY ANALYSIS OF OVERHEAD TRAVELING CRANES WITH 20T LOAD CAPACITY
Sylwester Markusik, Damian Gąska – Katedra Logistyki i Transportu Przemysłowego, Wydział Transportu, Politechnika Śląska, Katowice
Artykuł przedstawia wyniki analizy nośności i stateczności zbioru 25 suwnic pomostowych dwudźwigarowych zaprojektowanych w Ośrodku Badawczo – Rozwojowym Dźwignic i Urządzeń Transportowych „Detrans” w Bytomiu. Ponadto omówiono zasady budowy modeli numerycznych i kojarzenia obciążeń.
The article shows results of 25 overhead traveling cranes strength and stability analysis. The cranes were designed and carried out in 1970-2005 in Research and Development Center Detrans. Additionally the FEM models creating principles and load combinations are discussed.
PROBLEMY ANALIZY USZKODZEŃ W BADANIACH EKSPLOATACYJNYCH
PROBLEMS OF FAILURE ANALYSIS IN THE FIELD TESTS
Marek Młyńczak – Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Mechanizacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Zaprezentowano problemy pojawiające się w trakcie analizy uszkodzeń maszyn. Omówiono sposoby opisu uszkodzeń oraz metody analizy uszkodzeń wykorzystywane w niezawodności i bezpieczeństwie. Przedstawiono typowe błędy baz danych o uszkodzeniach oraz ich przykłady w badaniach eksploatacyjnych. Zwrócono szczególną uwagę na opis rodzaju uszkodzenia jako podstawy metody FMCEA. Dokonano klasyfikacji opisów uszkodzeń i pokazano główne obszary wykorzystania analizy uszkodzeń.
Problems dealing with machine failure analysis are presented. The way of failure description and methods of failure analysis applied in reliability and safety are discussed. Typical errors in failure databases and examples taken from field tests are presented. Special attention is directed on description of failure mode as a basis of FMECA. Classification of failure descriptions and main fields of its application are shown.
APRAGMATYCZNA METODOLOGIA BADAŃ DOŚWIADCZALNYCH
APRAGMATICAL METHODOLOGY OF EMPIRICAL RESEARCH
Stanisław Oziemski – Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego, Warszawa
Gdy czas realizacji i konkurencja nas goni, podejmujemy coraz to wyższe ryzyko, że wyniki badań doświadczalnych – próbnych – nie sprawdzą się. Wnioskowanie indukcyjne wsparte wieloletnimi badaniami zastępujemy badaniami rozpoznawczymi a wykorzystując doświadczenie, umiejętności i intuicję dedukcyjnie tworzymy obraz rzeczy jeszcze nie wykonywanych. Wspomaga nas w tym metodologia zawierająca strategię, strukturę, atrybuty, abstrakcje połączone fenomenologicznym poszukiwaniem istoty rzeczy. Powstaje układ systemów logiczny i fizyczny, w którego budowie wspomóc nas mogą intensywnie rozwijane metody obiektowe.
When the deadline and our competition is chasing us we tend to take even a greater risk that the result of our empirical research will fail us. Inductive way of drawing conclusions supported by years of research is replaced with cognitive research and by means of our experience, skills and intuition we deduct the picture of things that have not been done. In this we support ourselves with methodology consisting of strategy, structure and attributes and abstraction connected with phemonological search of the heart of things. It creates a system set both logical and physical in the creation of which we can be supported by intensively developed object methods.
MODELOWANIE PRZEPŁYWU MATERIAŁU ZIARNISTEGO TYPU CEMENT W WĘŹLE ODBOJOWYM Z PŁASKĄ PŁYTĄ ODBOJOWĄ
MODELLING OF THE FLOW OF FINE MATERIAL OF A CEMENT TYPE IN AN IMPACT POURING POINT WITH FLAT IMPACT PLATE
Franciszek W. Przystupa – Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Zakład Podstaw Konstrukcji Maszyn i Tribologii, Politechnika Wrocławska
Joanna A. Cyganiuk – Wydział Mechaniczny, Instytut Budowy i Eksploatacji Maszyn, Zakład Automatyzacji Procesów Produkcyjnych, Uniwersytet Zielonogórski
Artykuł przedstawia analizę warunków przepływu materiału ziarnistego typu cement w węźle odbojowym, zbudowanym w oparciu o płaską płytę odbojową. Analizę wykonano dla przepływów ustalonych w czasie przebiegających z dużymi prędkościami. Przedstawiono matematyczny sposób opisu prędkości materiału opuszczającego płytę odbojową węzła odbojowego oraz równanie końcowe umożliwiające wyznaczenie wartości prędkości materiału z dokładnością wystarczającą dla zastosowań praktycznych. W artykule przedstawiono również weryfikację proponowanych rozwiązań matematycznych zrealizowaną dla warunków przemysłowych panujących na linii produkcyjnej cementu w Cementowni Lafarge – Kujawy oraz omówiono uzyskane wyniki poznawcze.
The paper presents the analysis of a stationary flow of fine material, such as cement, in an impact point with a flat impact plate. The analysis was carried out for stationary flows proceeding with high velocities. It also presents a mathematical method of description of the velocity of material leaving the impact plate of the impact point as well as the final equation, which enables determination of the value of the velocity of the material with the accuracy sufficient for practical use. The verification of the proposed mathematical method was carried out in industrial conditions i.e. in the cement production line in the Cement Lafarge – Kujawy plant. The obtained results of the verification have been also presented and discussed.
WYBRANE ZAGADNIENIA Z PROCESU WYWAŻANIA SAMOJEZDNEGO PRZENOŚNIKA GĄSIENICOWEGO
SELECTED ASPECTS OF MOBILE TRANSFER CONVEYOR WEIGHING MEASUREMENTS
Eugeniusz Rusiński, Przemysław Moczko – Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Obowiązujące przepisy i normy wymagają, aby przed dopuszczeniem do eksploatacji maszyny podstawowe przeznaczone do pracy w kopalniach odkrywkowych posiadały zatwierdzony dowód stateczności. Nowo budowane lub modernizowane, które uległy zmianom masowym lub konfiguracyjnym wymagają obowiązkowo przeprowadzenia wyważania obiektu fizycznego. W pracy zostanie przedstawiona metodyka wyważania tej grupy maszyn. Przedstawione zostaną wyniki z pomiarów wyważania przenośnika gąsienicowego w kopalni Neyelii w Indiach.
Strip mining machines require confirmed stability proof before approval for operation. New designed or modified machines (weight modifications or structural modifications) require also weighing measurements of real objects. In the paper weighing method of such machines is presented. The weighing results of mobile transfer conveyor are presented in the paper.
ZASTOSOWANIE DIAGNOSTYCZNEGO WSKAŹNIKA ZAGROŻENIA BEZPIECZEŃSTWA W SYSTEMIE TRANSPORTU DROGOWEGO
APPLICATION OF DIAGNOSTIC SAFETY LEVEL FACTOR IN THE ROAD TRANSPORT SYSTEM
Jacek Sipa – Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Stale wzrastający udział samochodu jako środka transportu powoduje coraz większe natężenie ruchu drogowego i powinien pociągać za sobą rozwój całego systemu komunikacji drogowej. Niski poziom bezpieczeństwa na drodze wynika ze słabego rozwoju infrastruktury drogowej, nieprzystosowanej do coraz większej liczby pojazdów oraz niedostosowania się kierowców do warunków panujących w systemie, czasem umyślnie, ale często z braku doświadczenia lub nieświadomości o niekorzystnej sytuacji panującej na drodze. Poprawę przynieść może zaawansowane monitorowanie stanu sytemu transportu drogowego. Jako obiekt rozległy stwarza on szereg problemów związanych z jego diagnozowaniem. Opracowanie i wdrożenie syntetycznego wskaźnika zagrożenia poziomu bezpieczeństwa pozwoli na zaawansowane diagnozowanie systemu oraz wykorzystanie wskaźnika nie tylko w okresowych analizach stanu obiektu, ale także przez użytkowników systemu podczas poruszania się na danym odcinku drogowym.
The constantly increasing participation of cars as means of transport causes the increase of traffic density and should entail the development of the whole road transport system. The low level of traffic safety on roads results from the insufficient development of road infrastructure, unadapted to constantly increasing number of vehicles and from the fact drivers are not adapted to conditions existing in the system, sometimes purposely, but often from their inexperience or ignorance about the current unfavorable situation on the road. An advanced monitoring of the road transport system can assure the improvement. As a wide spread object, the road transport system causes a number of problems concerning diagnosing its state. The synthetic safety level factor, generated and implemented into the system, permits to introduce the advanced diagnosing and permits to use itself not only in periodical analysis, but also by vehicle users during driving on the given section of the road net.
BADANIE WŁASNOŚCI DYNAMICZNYCH STRUKTURY NOŚNEJ WZBUDNIKA DO TESTOWANIA MOSTÓW KOLEJOWYCH
STUDY ON DYNAMIC PROPERTIES OF EXCITER’S BEARING STRUCTURE TO TESTING OF RAILWAY BRIDGES
Wacław Skoczyński, Bartosz Marek, Andrzej Roszkowski, Stanisław Mokrzan – Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Politechnika Wrocławska
Celem pracy było opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej i wykonanie ramy nośnej wzbudnika do testowania mostów kolejowych oraz przeprowadzenie badań charakterystyk dynamicznych tego układu. Rama ta umożliwiała: stały pomiar składowych sił wymuszających podczas testowania mostów kolejowych, tymczasowe mocowanie układu kół jezdnych na czas transportu oraz podnoszenie i opuszczanie całego układu podczas zakładania /zdejmowania układu kół jezdnych. Wzbudnik przetestowano w zakresie od 1 do 23Hz i stwierdzono, że można go stosować do wymuszania drgań mostów kolejowych dla częstotliwości większych niż 5Hz. Badania wykazały, że jedna z częstotliwości drgań własnych układu nośnego wzbudnika pokrywa się z zakresem możliwych do uzyskania częstotliwości wymuszeń, ale dla położenia wzbudnika nad pojedynczym siłomierzem drgania rezonansowe układu w małym stopniu wpływają na wartości składowych siły wymuszającej, mierzonych pozostałymi siłomierzami.
The aim of this study was to develop a constructional documentation and produce of a new exciter’s supporting structure to inspect railway bridges dynamic parameters and perform some dynamic of this structure. This frame made possible to permanently measure the excitation force components during the railway bridges inspections and the temporary fastening of the road wheels for the transport purposes from its unloading place to the investigation plant. The exciter was tested in range since 1 to 23Hz. It was recognized that the exciter is useful to excite bridge vibration of the frequency above 5Hz. The laboratory tests showed that in the range of applied excitation frequencies for bridge structures the system shaker – supporting frame on the elastic support (bow shaped dynamometers) displays base natural frequencies ranging from 18.8Hz to 6.6Hz, depending on the shaker’s placement on the frame. Although for the placement over individual dynamometer the exciter resonant vibration in small degree influenced on component values of exciting force that measured with remaining dynamometers.
EFEKTYWNOŚĆ MODERNIZACJI PARKU MASZYNOWEGO KOPALNI
EFFECTIVENES OF MODERNIZATION OF THE ROCK MINERALS OPEN PIT MACHINES
Jan Marianowski – Katedra Maszyn Górniczych, Przeróbczych i Transportowych, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
Proces produkcji kruszyw w kopalni surowców skalnych realizowany jest przez układy, w których można wyróżnić: wiercenie otworów strzałowych, kruszenie calizny za pomocą MW, załadunek urobku koparkami (ładowarkami), transport urobku, rozdrabianie wstępne oraz przeróbka w systemach maszynowych zakładu przeróbczego. Rozwiązanie problemu opiera się na zastosowaniu jednolitego kryterium energetycznego. Analiza i identyfikacja procesów górniczych wykazują, że jest możliwe opisanie wszystkich głównych operacji technicznych z punktu widzenia zużycia energii.
One can set apart the following stages of aggregate production process into a rock minerals open pit: drilling of blastholes, crushing of rock body with explosive materials, loading of yielded materials from excavators (whell loaders), haulage of output, initial crushing and preparation into machinery systems of processing plant. A solution of problem has based on the application of a uniform energy criterion. The analysis and identification of mining processes have shown that it would be possible to describe all main technological operations from the energy consumption point of view.
WYZNACZENIE ŚRODKA CIĘŻKOŚCI ŁADOWARKO-ZWAŁOWARKI O PODWOZIU SZYNOWYM
DETERMINATION OF CENTRE OF GRAVITY OF STACKER RECLAIMER WITH THE RAIL UNDERCARRIAGE
Tadeusz Smolnicki, Marcin Kowalczyk, Mariusz Stańco, Juliusz Zając– Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Wyznaczenie położenia środka ciężkości jest podstawową czynnością, którą podejmuje się przy doświadczalnej weryfikacji stateczności maszyny roboczej lub identyfikacji przyczyn szybkiej degradacji węzła obrotu. Przez zastosowanie pomiaru odkształceń szyny od poszczególnych kół jezdnych i odpowiednią kombinację położeń nadwozia względem podwozia możliwa jest eliminacja systematycznego błędu wynikającego z charakterystyki tensometru i jego położenia.
Determination of the centre of gravity is the basic activity, that is taken on during the experimental verification of stability of working machine or during the reason identification of fast degradation of the rotational joint. By the application of measurements of rail’s strains from the particular wheels and the proper combination of superstructure orientation it is possible to eliminate the systematic failure that is a result of strain gauge characteristic and its location.
UKŁAD POMIAROWY DO IDENTYFIKACJI OBCIĄŻENIA ELEMENTÓW TOCZNYCH W ŁOŻYSKU WIELKOGABARYTOWYM
THE METER CIRCUIT FOR IDENTIFICATION THE LOADING OF THE ROLLING ELEMENTS IN LARGE DIAMETER BEARING
Tadeusz Smolnicki, Mariusz Stańco, Lesław Prus, Juliusz Zając– Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Bezpośredni pomiar obciążenia elementów tocznych w łożyskach wielkogabarytowych kulowych nie był dotychczas stosowany. Pomiary sił w łożysku odbywały się poprzez pomiary pośrednie, np. przez tensometryczne pomiary odkształcenia podzespołów wsporczych. Przedstawiono nowy sposób pomiaru wielkości obciążenia elementu tocznego przy wykorzystaniu czujników będących integralną częścią łożyska. Omówiono metodę oraz schemat układu pomiarowego.
The direct measurement of loading of rolling elements in ball large diameter bearings was not applied so far. The force measurement in bearing was conducted by the indirect measurements, eg. by strain measurements of the supporting subassemblies with use of strain gauges. The study presents a new method of measurement of rolling element loading with use of sensors, that are the integral part of bearing. The method and scheme of meter unit were also described.
BADANIA PRZYCZYN AWARII ZWAŁOWARKI NA ZWAŁOWISKU POPIOŁU
SELECTED ASPECTS OF MOBILE TRANSFER CONVEYOR 11000 TPH WEIGHING MEASUREMENTS
Eugeniusz Rusiński, Jerzy Czmochowski, Przemysław Moczko – Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Analiza awarii, uszkodzeń i katastrof maszyn oraz urządzeń dostarcza cennych danych do badań i zapobiegania podobnym zdarzeniom. W przypadku wystąpienia tego typu zdarzeń prowadzi się szczegółowe analizy mające na celu ustalanie ich przyczyn, przebiegu i skutków. Te trzy wymienione działania mają różne cele i sposoby realizacji. W artykule przedstawiono metodologię analizy awarii na przykładzie awarii zwałowarki eksploatowanej na zwałowisku popiołu.
Investigations of machines failures are efficient way to prevent similar cases in future. Advanced analyses are focused on determining causes, accident sequence and effects of the event. These three actions are different from points of view such as purposes and ways of determination. Based on dumping conveyor failure methodology of investigations is presented in paper.
MODEL MATEMATYCZNY SIŁY URABIANIA GRUNTU KOPARKĄ KOŁOWĄ – POSTAĆ WSTĘPNA
MATHEMATICAL MODEL OF FORCE OF GROUND MINING WITH BUCKET WHEEL EXCAVATOR – INTRODUCTION
Jerzy Alenowicz– IGO Poltegor-Instytut, Wrocław
Józef Augustynowicz, Dionizy Dudek – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Zaproponowano nowe, statystyczne podejście do modelowania procesu urabiania gruntów koparkami kołowymi na podstawie rzeczywistych badań parametrów tego procesu. Podstawą takiego modelowania są wartości skrajnych statystycznych rozkładów asymptotycznych.
New, statistical approach to the process of ground mining with wheel excavators has been presented on the basis of actual reserach on paramaters of this process. Extreme values of statistical asymptotic distributions are the basis for modelling.
OCENA WPŁYWU AKUMULATORA NA EFEKTYWNOŚĆ PRACY MAŁOGABARYTOWEGO MŁOTA HYDRAULICZNEGO- STUDIUM PRZYPADKU
THE ESTIMATION OF ACCUMULATOR INFLUENCE ON WORK EFFICIENCY OF A SMALLSIZED HYDRAULIC HAMMER – CASE STUDY
Marek Sokolski – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono wyniki badań wpływu pojemności akumulatora na energię oraz maksymalną siłę uderzenia bijaka małogabarytowego młota hydraulicznego, stosowanego jako źródło wymuszenia w strugołupaczach węglowych. Doświadczalnie wyznaczono optymalną wartość pojemności akumulatora, dla której uzyskuje się maksymalną sprawność procesu roboczego.
The results of laboratory tests of accumulator’s influence on impact energy and maximum impact force of a small – sized hydraulic hammer, used as an excitation source in coal ploughs, are presented. The optimal accumulator capacity was determined for which the maximum efficiency of working process is achieve.
WYSOKI POZIOM ZAGROŻEŃ WIBROAKUSTYCZNYCH – ATRYBUT DEGRADACJI MASZYN PODSTAWOWYCH GÓRNICTWA ODKRYWKOWEGO
HIGH VIBROACOUSTIC HAZARDS LEVEL – ATTRIBUTE OF THE DEGRADATION OF THE OPEN PIT MINING MACHINERY
Marek Sokolski – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Poruszono problematykę starzenia się maszyn podstawowych w polskim górnictwie węgla brunatnego i wzrostu zagrożeń wibroakustycznych jako efektu degradacji tych maszyn. Opisano charakterystyczne przykłady: lokalnych zagrożeń wibracyjnych w kabinach operatorów koparek kołowych, lokalnych zagrożeń akustycznych w maszynowniach oraz ogólnych zagrożeniach akustycznych emitowanych do środowiska. Wskazano, że realizowany konsekwentnie program modernizacji starych koparek i zwałowarek jest skutecznym sposobem obniżenia poziomu tych zagrożeń.
The problem of become stale of the Polish open pit mining machinery and the increase of vibroacoustic hazards as an effect of the degradation of those machines. The characteristic examples of local vibration hazards in the operator`s cabin of the bucket-wheel excavators, local acoustic hazards in the engine rooms and global acoustic hazards emitted to the environment were described. The odds are that the consistently executed modernization program of the old excavators and stackers is an effective means of decrease of vibroacoustic hazards in these machines.
WYDAJNOŚĆ I ENERGOCHŁONNOŚĆ EKSPLOATACJI ORAZ CZAS TRWANIA USZKODZEŃ UKŁADÓW KTZ W KOPALNIACH WĘGLA BRUNATNEGO W POLSCE
PRODUCTIVITY, ENERGY-CONSUMING AND FAILURE ANALYSIS OF POLISH BROWN COAL OPEN PITS
Zbigniew Kasztelewicz– Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
Elżbieta Dwornik – KWB Konin
Analizując parametry pracy kopalń węgla brunatnego w Polsce, a szczególnie porównując takie parametry jak: wydajność, czas pracy, energochłonność czy awaryjność koparek nadkładowych, stwierdzono, że wartości tych parametrów są zbliżone do osiąganych przez koparki pracujące w podobnych kopalniach w Niemczech, USA czy Australii.
Z przedstawionych danych wynika, że około 60% koparek w branży ma już ponad 30 lat pracy. Natomiast koparek pracujących mniej niż 20 lat jest tylko około 17%. Aby zrealizować założenia strategii rozwoju branży węgla brunatnego w Polsce sięgającą 2040 roku poszczególne kopalnie powinny dokonać gruntownej modernizacji i częściowej wymiany niektórych koparek wielonaczyniowych i zwałowarek taśmowych.
Some important parameters of operation of brown coal open pit are analyzed. Especially there are compared between mines such parameters as: productivity, work time, energy-consuming, and failure rate of excavators. It is stated that indexes calculated for Polish open pits are close to values obtained for similar open pits in Germany, US or Australia. It is seen from analysis that about 60% of excavators are over 30 years old, and only 17% are younger than 20 years. Concerning strategic plans of surface mining development up to year 2040, thorough modernization and replacement of some basic machines is required.
OCENA STATECZNOŚCI POPRZECZNEJ PRZEGUBOWYCH NOŚNIKÓW OSPRZĘTU W KONTEKŚCIE WYMAGAŃ NORMATYWNYCH
ASSESSMENT OF LATERAN STABILITY OF ARTICULATED TOOL-CARRIER IN POINT OF VIEW STANDARDIZATION DEMAND
Agnieszka Kozicka, Marian Łopatka, Tomasz Muszyński – Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
W artykule przedstawiono przegląd metod i kryteriów oceny stateczności poprzecznej pojazdów terenowych oraz wykazano konieczność ich doprecyzowania w stosunku do przegubowych nośników osprzętu. Ponadto wskazano alternatywne propozycje kryteriów oceny.
In this paper the test methods and lateral stability assignment criterions of articulated handling and loading rough terrain equipment are described and new proposition for high terrain mobility classification from point of view lateral stability is presented.
OKREŚLENIE WPŁYWU CYKLICZNEGO WYMUSZENIA NA DRGANIA PODŁOŻA W HALI PRODUKCYJNEJ
DETERMINATION OF THE CYCLIC INPUT ON THE FOUNDATION VIBRATION
Eugeniusz Rusiński, Tadeusz Smolnicki, Marcin Kowalczyk – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Maszyny i urządzenia wykonujące cykliczny ruch liniowy są źródłem wymuszeń powodujących drgania podłoża, które mogą niekorzystnie wpływać na procesy technologiczne realizowane przez inne maszyny i urządzenia znajdujące się w pobliżu. W celu określenia ich lokalizacji oraz doboru odpowiedniej wibroizolacji konieczne jest określenie wpływu wymuszeń na drgania podłoża. Metodologię identyfikacji pola drgań przedstawiono na przykładzie hali fabrycznej z zainstalowaną prasą hydrauliczną.
Machines and systems that perform a cyclic linear movement are the source of inputs that causes the foundation vibration, which may adversely influence on technological processes realize by the other machines and systems situated in the vicinity. In order to determine the localization of vibration and to select the suitable vibration isolation it is necessary to define the influence of inputs on the foundation vibration. The methodology of the identification of vibration field was presented on the example of hydraulic press installed in the production hall.
INNOWACYJNA METODA IDENTYFIKACJI EKSPERYMENTALNEJ ROZKŁADU NACISKÓW W STREFIE INTERAKCJI GĄSIENICY ELASTOMEROWEJ Z PODŁOŻEM SZTYWNYM
THE INNOVATIVE METHOD FOR EXPERIMENTAL IDENTIFICATION OF PRESSURE DISTRIBUTION BETWEEN RUBBER TRACK AND NON-DEFORMABLE GROUND
Piotr Dudziński, Adam Gładysiewicz– Zakład Inżynierii Maszyn Roboczych i Pojazdów Przemysłowych, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Stale rosnący wzrost zapotrzebowania na różne mobilne maszyny robocze i pojazdy przemysłowe, które często pracują na różnych podłożach sprawia, że w ostatnich latach gąsienice elastomerowe (przede wszystkim gumowe) coraz częściej zastępują tradycyjne gąsienice stalowe. Gąsienice elastomerowe wymagają jednak nowego podejścia teoretycznego i doświadczalnego, szczególnie w przypadku ruchu po sztywnych, utwardzonych podłożach, na których rzadko poruszają się gąsienice stalowe. W artykule zostanie przedstawiona innowacyjna metoda identyfikacji rozkładu nacisków pod gąsienicą gumową. Aby określić rozkład nacisków zbudowano nowe stanowisko badawcze. Opisane zostaną zarówno wyniki eksperymentalna jak i teoretyczne zależności. Na tle dotychczasowego stanu wiedzy i techniki wyniki te pokazują zjawiska i zależności, których charakter był dotychczas nie zarejestrowany, a na ich podstawie możliwe będzie lepsze niż dotychczas kształtowanie podwozia gąsienicowego.
The increasing requirement for different mobile engineering machines and special vehicles, which often operate in various terrain, has caused that in the recent years rubber tracks much more often replace the steel ones. The rubber-track undercarriages require however new theoretical and experimental approach, especially in case of moving on rigid, paved ground, where steel tracks rarely move. In this paper an innovative method for identification of pressure distribution under rubber track will be presented. To investigate the pressure distribution a new test stand was built. Some of experimental as well as theoretical results will be described. In terms of the present-day state-of-the-art this results show new relationships and phenomena’s, according to them a better understanding and construction of rubber tracked vehicles could be possible.
METODA BADAŃ OBCIĄŻEŃ EKSPLOATACYJNYCH ZAWIESZENIA POJAZDU PRZEMYSŁOWEGO NA PODWOZIU KOŁOWYM
THE METHOD FOR TESTING OPERATIONAL LOADS ON THE SUSPENSION OF WHEELED INDUSTRIAL VEHICLE
Piotr Dudziński, Andrzej Kosiara – Zakład Inżynierii Maszyn Roboczych i Pojazdów Przemysłowych, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule zaprezentowano oryginalny przetwornik pomiarowy do rozdzielnego pomiaru składowych obciążeń eksploatacyjnych zawieszenia pojazdu przemysłowego. Dzięki zastosowaniu tej metody w praktyce uzyskano interesujące wyniki badań, które umożliwiły prawidłowy dobór struktury oraz parametrów zawieszenia kołowego pojazdu górniczego.
The paper discusses the original test transducer for simple measuring of loads components in the suspension of an industrial vehicle. This method was applied in practice and lead to obtaining interesting results what permitted for the suspension to be correctly selected on a mining vehicle.
EKSTRAKCJA SYGNAŁU INFORMACYJNEGO NA POTRZEBY WYKRYWANIA USZKODZEŃ LOKALNYCH
INFORMATION SIGNAL EXTRACTION FOR LOCAL DAMAGE DETECTION
Walter Bartelmus, Radosław Zimroz – Badawcze Laboratorium Diagnostyki i Wibroakustyki
W artykule przedstawiono wyniki aktualnie prowadzonych prac dotyczących detekcji i diagnozowania uszkodzeń lokalnych w elementach układów napędowych maszyn górniczych. Uszkodzenia lokalne stanowią jedno z najważniejszych wyzwań współczesnej diagnostyki ze względu na niskoenergetyczny charakter zaburzeń i bardzo szybki rozwój uszkodzenia do fazy krytycznej. Ze względu na maskowanie sygnału informacyjnego (tj. zawierającego informacje o uszkodzeniu) poprzez zakłócenia o różnym charakterze i zwykle wielokrotnie większej energii podstawowego znaczenia nabierają procedury eliminacji zakłóceń i ekstrakcji sygnału informacyjnego. W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące tej problematyki tj. filtrację pasmowo- -zaporową, uśrednianie synchroniczne, optymalizację filtracji z wykorzystaniem 2 różnych kryteriów, metody analizy czasowo- -częstotliwościowej Wignera-Ville’a i filtrację Wienera wykorzystującą cyklo-stacjonarne właściwości sygnału drganiowego. Podkreślono, że integrowanie różnych technik przetwarzania wstępnego i analizy sygnałów może pozytywnie wpłynąć na wyniki diagnozy. Ostateczny dobór metod zależy od stopnia złożoności problemu które można rozpatrywać przez pryzmat czynników konstrukcyjnych, eksploatacyjnych i zmiany stanu badanego obiektu.
The paper deals with current results of research related to local tooth damage detection in driving units used in mining machines. Local faults seem to be one of the most important challenge in the contemporary diagnostics due to low-energy character of the signal and very quick propagation of a crack until its critical phase. Due to of masking of interest signal (that contains information about fault) by interference that have bigger energy the signal enhancement becomes a fundamental issue. A several techniques are presented in the paper, namely: different form of filtering, time synchronous averaging, Wigner Ville analysis and cyclic Wiener filtering. It was underlined that integration of different techniques can bring the new quality of results. Final selection of approaches depends on the complexity of a machine and it could be viewed by influence of design, operation and change of condition factors.
BADANIA HYDROSTATYCZNEGO UKŁADU SKRĘTU BEZZAŁOGOWEJ PLATFORMY LĄDOWEJ
RESEARCH OF HYDROSTATIC STEERING SYSTEM OF UNMANNED GROUND PLATFORM
Adam Bartnicki, Piotr Sprawka, Andrzej Typiak – Wojskowa akademia Techniczna, Warszawa
W artykule przedstawiony został hydrostatyczny układ skrętu w bezzałogowej platformie lądowej dla zdalnego i automatycznego systemu kontroli. Badania potwierdziły znaczenie tego systemu w zastosowaniach zaprezentowanych w artykule, a jednocześnie dowiodły potrzeby przeprowadzania dalszych badań struktury systemu i algorytmu regulacji.
In this paper an application of hydrostatic steering system in unmanned ground platform for remote and automation control system is presented. Experimental research confirmed usefulness of this system in applications presented in this paper and simultaneously pointed at necessity of carrying out further research on the system’s structure and control algorithms.
BADANIA MOŻLIWOŚCI ZWIĘKSZENIA STATECZNOŚCI POPRZECZNEJ MASZYN PRZEGUBOWYCH Z WYKORZYSTANIEM DEMONSTRATORA
THE IMPROVEMENT POSSIBILITIES INVESTIGATION OF LATERAL STABILITY OF ARTICULATED TOOL-CARRIER WITH USING SMALL MODEL-DEMONSTRATOR
Agnieszka Kozicka, Marian J. Łopatka, Tomasz Muszyński – Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
Praca i poruszanie się maszyn w terenie wymaga wysokiej stateczności poprzecznej. Jej minimalna wartość w przypadku maszyn przegubowych zależy od kąta skrętu oraz zorientowania maszyny na zboczu. W celu jej wyznaczenia oraz określenia najniekorzystniejszych położeń przeprowadzono badania modelowe dla wybranych typów maszyn. Na ich podstawie opracowano zalecenia do testowania stateczności poprzecznej terenowych maszyn przegubowych oraz określono możliwości zwiększenia ich stateczności przy zachowaniu dotychczasowej wysokości środka ciężkości.
Lateral stability of articulated wheeled equipment like loader or handler is depended on articulation and equipment position on the slop. The goal of demonstrator research was finding the worst position for typical construction solution and worked out propositions for testing terrain capabilities of articulated equipment.
DOŚWIADCZALNA OCENA CHARAKTERYSTYK MAŁOGABARYTOWEGO MŁOTA HYDRAULICZNEGO JEDNOSTRONNEGO DZIAŁANIA
THE EXPERIMENTAL ESTIMATION OF CHARACTERISTICS OF A SMALL-SIZED SINGLE-ACTING HYDRAULIC HAMMER
Marek Sokolski, Piotr Sokolski – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny Politechnika Wrocławska
Przedstawiono wyniki badań młota hydraulicznego jednostronnego działania stosowanego jako napęd aktywny noży w strugołupaczach SŁH. Na podstawie pomiarów określono charakterystyki siłowe oraz oszacowano sprawność młota.
The research results of a single-acting hydraulic hammer applied as an active drive unit of coal plow chisels are presented. On this basis the force characteristics and efficiency of a tested hammer were determined.