OCENA STANU TECHNICZNEGO MASZYN GÓRNICTWA ODKRYWKOWEGO PO WIELOLETNIEJ EKSPLOATACJI WSPOMAGANA METODAMI NUMERYCZNO-EKSPERYMENTALNYMI
TECHNICAL CONDITION ASSESSMENT OF SURFACE MINING MACHINERY WITH THE USE OF NUMERICAL AND EXPERIMENTAL METHODS
Eugeniusz Rusiński, Jerzy Czmochowski, Marcin Kowalczyk, Przemysław Moczko, Grzegorz Przybyłek – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Na przykładzie badań koparki wieloczerpakowej SRs-2000 przedstawiono procedurę oceny stanu technicznego ustroju nośnego tej maszyny po wieloletniej eksploatacji z wykorzystaniem metod numerycznych i eksperymentalnych. Za pomocą MES z uwzględnieniem aktualnych norm, co do obciążeń, zidentyfikowano miejsca najbardziej wytężone. Metodami eksperymentalnymi zmierzono rzeczywiste oddziaływania dynamiczne podczas procesu urabiania węgla. Przedstawiono wybrane wyniki symulacji komputerowych i badań eksperymentalnych.
Based on investigations of bucket wheel excavator SRs-2000, a procedure covering numerical and experimental methods for technical condition assessment of the superstructure of the machine, after many years of exploitation is presented. Using FEM with regard to loads obtained from current standards, areas indicating higher effort were identified. Experimental methods enabled to measure the actual dynamic loads during the process of coal excavation.Selected results of computer simulations and experimental studies are presented in the paper.
ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCIOWA ŁADOWARKI KOPALNIANEJ SLP8
STRENGTH ANALYSIS OF MINING LOADER SLP8
Jacek Karliński, Eugeniusz Rusiński, Paulina Działak, Mariusz Ptak – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
W artykule zaprezentowano wybrane zagadnienia z analizy wytrzymałościowej ustroju nośnego ładowarki kopalnianej. Analizę wykonano w zakresie statycznym dla kilkunastu przypadków obliczeniowych. W zbudowanym modelu uwzględniono cały układ kinematyczny ładowarki. Wyznaczony współczynnik asymetrii cyklu, wynikający z typowych przypadków obciążenia, pozwolił zaprojektować miejsca wykonania spoin w taki sposób, aby obciążenia były jednostronnie tętniące a amplituda naprężeń była jak najmniejsza.
The paper presents chosen aspects of the strength analysis of the load-bearing structure of the underground mining loader SLP8. The static analysis for multiple computational cases was performed. In the designed model the entire kinematic system was taken into consideration. The stress ratio, resulting from typical load cases, allows designing the areas where the weld should be located, in order that the loading is unilateral pulsing and the stress amplitude is the slightest.
ZASTOSOWANIE SKANERA LASEROWEGO 3D DO ODTWARZANIA GEOMETRII ZŁOŻONYCH OBIEKTÓW NA PRZYKŁADZIE BLOKU ENERGETYCZNEGO
APPLICATION OF 3D LASER SCANNING TO RECONSTRUCTION OF COMPLEX GEOMETRY ON EXAMPLE OF POWER BOILER STRUCTURE
Artur Iluk – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono metodę rekonstrukcji rzeczywistej geometrii złożonych obiektów z użyciem technologii skanowania laserowego. Metodę przedstawiono na przykładzie skanu jednego z najbardziej złożonych geometrycznie obiektów technicznych, jakim jest blok energetyczny dużej elektrowni węglowej. W pracy zamieszczono przykładowe skany zarówno laserowe jak i optyczne. Przedstawiono możliwości i wyniki skanowania, omówiono również możliwości wykorzystania tego typu informacji.
In the paper, the reconstruction method of the complex structure geometry with the use of fast 3D laser scanner was presented. The reconstruction was carried out on example of the difficult environment of the power boiler structure of the coal power plant, The examples of the reconstruction results was shown as the laser scans and the corresponding optical images. The advantages and limitations of the method were presented and discussed.
BADANIE EKSTREMALNYCH WARTOŚCI PRZECIĄŻEŃ W NAPĘDACH JAZDY KOPAREK WIELONACZYNIOWYCH KOŁOWYCH
THE STUDY OF EXTREME OVERLOAD IN DRIVES OF CHASSIS OF BUCKET WEEL EXCAVATORS
Marcin Kowalczyk, Paweł Maślak, Eugeniusz Rusiński – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn Politechniki Wrocławskiej
Zidentyfikowanie ekstremalnej wartości obciążeń w napędach jazdy koparek w warunkach eksploatacji wymaga zbudowania układu pomiarowego, którego integralną częścią jest maszyna. W istotnym stopniu błąd pomiaru uzależniony jest od różnych czynników wynikających z budowy zespołów maszyny, dokładności wykonawczych części, procesów ich zużywania, działania sił poza wielkościami mierzonymi wpływającymi na wynik pomiaru, które można zminimalizować poprzez analizę ich wpływu na modelach numerycznych.
Identification of extreme load values in drives of chassis of excavators in the conditions of use will require the construction of the measuring system as an integral part of the machine. The significant measurement error depends on various factors depended on the construction of the machine, the accuracy of implementing parts, wear of processes, forces beyond the measured values affect the result of the measurement, which can be minimized by analyzing their impact on numerical models.
WYBRANE ZAGADNIENIA PROJEKTOWANIA LINII KRIOGENICZNEJ XATL1
SELECTED ASPECTS OF THE XATL1 CRYOGENIC LINE DESIGN
Eugeniusz Rusiński, Artur Iluk, Kazimierz Malcher – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Politechnika Wrocławska
Maciej Chorowski, Jarosław Fydrych – Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono wybrane problemy projektowania kriogenicznej linii helowej XATL1. Omówiono założenia do budowy modelu geometrycznego 3D instalacji kriogenicznej, przedstawiono przykładowe rozwiązania modelowe 3D i obiekty rzeczywiste. Przedstawiono również przykładowe wyniki obliczeń wytrzymałościowych. Analizę wytrzymałości rurociągu pracującego w ultra niskich temperaturach i współpracujących z nim urządzeń, przeprowadzono z wykorzystaniem MES oraz opracowanych modeli geometrycznych 3D projektowanych obiektów. Przy ustalaniu warunków brzegowych uwzględniono przypadki odpowiadające normalnej pracy projektowanej instalacji jak również przypadki odpowiadające stanom wyjątkowym jak próby ciśnieniowe lub awaria systemu. Na podstawie wyników obliczeń numerycznych dokonano weryfikacji założeń i opracowanych modeli geometrycznych 3D, które po wprowadzeniu niezbędnych poprawek, wykorzystano do sporządzenia kompletnej dokumentacji technicznej kriogenicznej linii XATL1.
The paper presents selected aspects of designing cryogenic helium lines XATL1. In the paper the design of a 3D geometric model of the cryogenic installation, the examples of the design solutions and real objects were presented. It also presents examples of the results of the strength calculations. The strength analysis of the transfer line was carried out using Finite Element Method. The analyzed load cases take into account the boundary conditions corresponding to the normal operation of the proposed installation as well as special cases of the pressure tests and system failure. Based on the results of numerical calculations, design assumption were verified and geometric models were modified to fulfil requirements of the AD 2000-Merkblatt code.
DOBÓR I OPTYMALIZACJA RÓŻNORODNOŚCI WARTOŚCI WYMIARÓW CECH KONSTRUKCYJNYCH W TYPOSZEREGACH MASZYN
SELECTION AND OPTIMIZATION OF THE DIVERSITY OF VALUE DIMENSIONS OF CONSTRUCTIONAL FEATURES FOR SERIES OF TYPES
Piotr Gendarz – Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska
Podstawowym celem pracy jest taki dobór cech konstrukcyjnych w poszczególnych typowielkościach typoszeregu, aby uzyskać identyczne stany: fizyczne, stereomechaniczne oraz proste jak w konstrukcji wzorcowej. Ten dobór cech konstrukcyjnych zintegrowano z optymalizacją różnorodności ilościowych cech konstrukcyjnych poprzez agregację wartości wymiarów. Agregacja wpływa na liczność typowielkości w typoszeregach konstrukcji, a więc możliwość tworzenia jak największej liczby złożeń ograniczoną ich liczbą.
The main goal of this work is the selection of constructional features in the series of types to get the same states: physical, stereomechanical and simple as in the master constructions. The selection of constructional features are integrated with the optimization of quantitative constructional features by aggregating the value of dimensions. Aggregation effect on the size of series of types of construction, and therefore possibility of creating the greatest number of assemblies with a limited their number.
METODOLOGIA PROJEKTOWANIA I KONSTRUOWANIA SZKOŁY ŚLĄSKIEJ I JEJ WPŁYW NA UKSZTAŁTOWANIE SIĘ ZASAD KONSTRUOWANIA
THE SCHOOL SILESIAN METHODOLOGY OF DESIGNING AND CONSTRUCTING AND ITS IMPACT ON THE RUDIMENTS OF CONSTRUCTIONS
Piotr Gendarz – Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska
Podstawą optymalizacji jest układ kryteriów. W publikacji podejmuję się próbę określenia źródła kryteriów w metodologii projektowania i konstruowania maszyn. Określa się wpływ kryteriów na dwa podstawowe utwory działań inżynierskich: system i konstrukcję. System określa sposób działania, natomiast konstrukcja opisuje struktury zewnętrzne, wewnętrzne i stany przyszłego środka technicznego. Jako projektanci i konstruktorzy nowych środków technicznych jesteśmy tyle warci, ile warte są nasze kryteria.
The basis of the optimization are the criteria. The paper presents an attempt to identify the source of the criteria in the methodology design and construction. Determines the impact of the criteria on two basic pieces of engineering activities: system and construction. The system determines the method of operation, constructions describes the external structure and internal states of future technical means. As designers and constructors of new technical measures we are worth as much as worth are our criteria.
GRAFICZNE PROBLEMY ZŁOŻONOŚCI DECYZYJNEJ KOMPLEKSOWYCH STRUKTUR ROZGRYWAJĄCYCH PARAMETRYCZNIE W OPTYMALIZACJI UKŁADÓW MASZYNOWYCH
GRAPHIC DECISION- MAKING PROBLEMS OF COMPLEX GAME TREE STRUCTURES IN THE OPTIMIZATION OF MECHANICAL SYSTEMS
Adam Deptuła, Marian A. Partyka – Wydział Inżynierii Produkcji i Logistyki, Politechnika Opolska
Każde dyskretne zadanie optymalizacyjne można rozwiązać przez przejrzenie wszystkich możliwości (wszystkich elementów przestrzeni stanów). Model danego systemu, np.: układu maszynowego opisywany jest przez przestrzeń stanów. Wśród narzędzi wspomagania decyzji można wyróżnić tablice i drzewa decyzyjne, dendryty, klasyfikatory drzewiaste, a także graf. Skierowany graf zależności przepływu informacji opisuje powiązania wielkości wejściowych, wyjściowych oraz zmiennych decyzyjnych w analizowanym systemie (np. układ maszynowy). Opracowanie przedstawia szczegółową budowę węzłów na kompleksowych strukturach drzewiastych, które odpowiadają przekształceniom analityczno-algebraicznym i decyzjom z pierwotnego grafu.
Discrete optimization problem can be solved by reviewing all possibilities (all elements of the state space). Model of the system, for example, the machine is described by the state space. Among the decision support tools can be distinguished boards and decision trees, dendrites, tree-classifiers, as well as a graph. Depending directed graph describes the flow of information relationship the size of input, output, and the decision variables in the analyzed system (eg, mechanical system). The study presents a detailed construction of the nodes on complex tree structures that correspond to the analytical and algebraic transformations and decisions from the original graph.
EFEKTYWNY MODEL OBLICZENIOWY BĘBNA MASZYNY WŁÓKIENNICZEJ DO OPTYMALIZACJI PARAMETRYCZNEJ Z WYKORZYSTANIEM MES
EFFICIENT CALCULATION MODEL OF TEXTILE MACHINE CYLINDER FOR PARAMETRIC OPTIMIZATION WITH THE USE OF THE FEM METHOD
Piotr Danielczyk – Katedra Podstaw Budowy Maszyn, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej
W artykule przedstawiono rozwiązanie zadania poszukiwania optymalnego kształtu i wymiarów bębna głównego zgrzeblarki wałkowej z punktu widzenia minimalizacji amplitudy ugięcia. Do analiz przygotowano parametryczny, efektywny obliczeniowo, dyskretny model bębna z wykorzystaniem MES. Do jego budowy użyto superelementów zastosowanych w niestandardowy sposób. Pokazano korzyści wynikające z przyjętej metodyki modelowania.
The paper presents a solution to the problem of finding optimal shape and dimensions of the carding machine main cylinder from the point of view of minimizing the amplitude of deflection. With the use of the FEM method, a computationally efficient parametric discreet model of the cylinder was prepared for the analyzes. The model’s construction involved using superelements in a non-standard way. Benefits of the adopted modelling methodology have been shown.
OPTYMALIZACJA CYKLU ROBOCZEGO MANIPULATORA Z PARAMI OBROTOWYMI
OPTIMIZATION OF WORK CYCLE OF MANIPULATOR WITH REVOLUTE JOINTS
Bogdan Posiadała, Mateusz Tomala – Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Częstochowska
W artykule przedstawiono zagadnienie optymalizacji cyklu roboczego manipulatora wyposażonego w kinematyczne pary obrotowe. Jako kryterium optymalizacji przyjęto minimalizację obciążeń w aktuatorach manipulatora oraz minimalizację całkowitego czasu wykonania przez manipulator cyklu roboczego, polegającego na transporcie końcówki roboczej z jednego punktu trójwymiarowej przestrzeni do innego. W pracy zamieszczono przykładowe wyniki obliczeń numerycznych.
In this work, the problem of work cycle optimization of manipulator with revolute joints has been presented. The optimization purposes to minimize torques in actuators of the manipulator and total time of the work cycle. The work cycle is to move end- -effector from one point of spatial workspace to another. An exemplary computation has been performed and results of the computation have been attached to the paperwork.
KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE W PROJEKTOWANIU INNOWACYJNYCH MASZYN PRZEŁADUNKOWYCH DLA ENERGETYKI W P.U.I. RIALEX PRZY ZASTOSOWANIU SYSTEMÓW CAD/FEM
COMPUTER AIDED DESIGNING OF INNOVATIVE RELOADING MACHINES FOR POWER INDUSTRY IN RIALEX WITH USAGE OF CAD/FEM SYSTEMS
Adam Byczyński, Rafał Orłowski – Rialex Crane Systems w Kluczborku
Artykułt w swoim zakresie obejmuje krótki zarys historii firmy Rialex Crane Systems, opis stosowanego oprogramowania CAD/ FEM oraz opisy najnowszych projektów maszyn przeładunkowych realizowanych dla branży energetycznej.
Paper contains short history of Rialex Crane Systems company, description of used CAD/FEM software and specification of latest designs of bulk material handling machines realized for power industry.
WYBRANE ZAGADNIENIA NOWOCZESNYCH NAPĘDÓW HYDROSTATYCZNYCH
SELECTED PROBLEMS OF MODERN HYDROSTATIC DRIVES
Klaudiusz Klarecki, Mariusz Hetmańczyk, Dominik Rabsztyn – Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Politechnika Śląska
W artykule przedstawiono porównanie dokładności pozycjonowania serwonapędów hydraulicznych z zaworami proporcjonalnymi różnych klas (z zaworem o podwyższonych parametrach dynamicznych D1FPE01FC9NB00 oraz typowym zaworem proporcjonalnym D1FBB32FC0NJW0) dla wybranych parametrów kinematycznych oraz stanów obciążeń. W obydwu serwonapędach zastosowano zaawansowany kontroler z rodziny Compax3 prod. Parker Hannifin.
The paper presents a comparison of positioning accuracy of hydraulic servodrives with proportional valves of various classes (a D1FPE01FC9NB00 valve of improved dynamics and a typical D1FBB32FC0NJW0 proportional valve) for chosen kinematic parameters and load conditions. In both servodrives an advanced Parker Hannifin Compax3 controler was applied.
APLIKACJA DOBORU DANYCH TECHNOLOGICZNYCH DLA TYPOSZEREGÓW KONSTRUKCJI MASZYN
THE APPLICATION OF TECHNOLOGICAL DATA SELECTION FOR SERIES OF TYPES OF CONSTRUCTIONS
Rafał Rząsiński – Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Politechnika Śląska
Podstawowym zagadnieniem opracowanym w pracy jest aplikacja wspomagająca generowanie danych technologicznych dla typoszeregów konstrukcji maszyn. Dane generowane są w formie tradycyjnej (karty technologiczne i instrukcyjne) oraz kodów na obrabiarki sterowane numerycznie. Model przekształceń bazuje na opracowanej teorii podobieństwa technologicznego i algorytmach przekształceń cech konstrukcyjnych z zastosowaniem relacyjnych baz danych [6, 7, 8].
The paper presents the applications supporting of technology date generating for series of types of constructions. The data are generated in traditional form (technological and instruction cards) and codes for numerically controlled machines. The model of transformation is based on the theory of similarity and algorithms of transformation constructional features using relational databases [6, 7, 8].
SPECYFIKA ZMIAN OPORU TOCZENIA ŁOŻYSKA WIEŃCOWEGO PODWÓJNEGO W ASPEKCIE DOBORU SIŁ NAPIĘCIA WSTĘPNEGO ŚRUB ŁOŻYSKOWYCH
THE PECULIARITY OF VARIABILITY OF ROLLING RESISTANCE OF TWIN SLEWING BEARING IN ASPECT OF SELECTION OF INITIAL BEARINGS BOLT TENSION
Ludwik Kania, Szczepan Śpiewak – Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Częstochowska
W artykule zaprezentowano metodykę doboru siły napięcia wstępnego śrub mocujących łożyska wieńcowego podwójnego do struktur osadczych. W pracy wykorzystano oryginalną metodę wyznaczania momentu tarcia w łożyskach wieńcowych. Do analizy przedstawionych problemów wykorzystano metodę elementów skończonych i analityczny model tarcia tocznego. Wyniki obliczeń przedstawiono w formie graficznej. Metoda obliczeń przedstawiona w artykule może być użyta do analizy innych łożysk wieńcowych.
In the article the method of selection of initial tension force screws fixing the twin slewing bearings to support structures is presented. The original method of determining friction torque for twin slewing bearings is used in the article. The finite element method and analytic model of rolling friction has been used to the analysis of presented problems. The results are shown as a graph. The method presented in the article can be used to the analysis of other kinds of slewing bearings.
OPTYMALIZACJA UKŁADÓW MASZYNOWYCH Z UWZGLĘDNIENIEM KOMPLEKSOWEGO WSPÓŁCZYNNIKA ZŁOŻONOŚCI DLA WIELOWARTOŚCIOWYCH DRZEW DECYZYJNYCH
OPTIMIZATION OF MACHINE SYSTEMS INCLUDING A COMPLEX COEFFICIENT OF COMPLEXITY FOR MULTI- VALUED DECISION TREES
Adam Deptuła – Wydział Inżynierii Produkcji i Logistyki, Politechnika Opolska
Skierowany graf zależności przepływu informacji opisuje powiązania wielkości wejściowych, wyjściowych oraz zmiennych decyzyjnych w analizowanym układzie maszynowym. Przetłumaczenie skierowanego grafu zależności na strukturę rozgrywającą parametrycznie, pozwala na określenie obszaru rozwiązań dopuszczalnych i wybór procedury optymalizacyjnej. Struktura drzewiasta, o najmniejszej wartości kompleksowego współczynnika posiada najmniejszy stopień złożoności decyzyjnej. Możliwe jest zastosowanie kompleksowego współczynnika złożoności dla wielowartościowych drzew decyzyjnych w opisie strukturalnych procesów optymalizacji układów maszynowych, według zagadnień minimalizacji funkcji logicznych.
Different graph solutions mean connections between input and output data as well as decision variables of the analyzed system (eg in the machine system). The graph distribution from any vertex in the first stage leads to a tree structure with cycles, and next to a general tree game structure. Algorithmic way to create graphical structures out of a mathematical model describes the optimization method of systematic exploration. Tree structure, with the lowest values of complexity level is the simplest structure. It is possible to apply a complex coefficient of complexity for multi valued decision trees in the description of the processes of structural optimization of the machine according to the issues of minimizing logic functions.
IDENTYFIKACJA CECH DYNAMICZNYCH KONSTRUKCJI URZĄDZENIA MECHATRONICZNEGO DO TRENINGU LOKOMOTORYCZNEGO Z WYKORZYSTANIEM ANALIZY MODALNEJ
MODAL ANALYSIS OF PROTOTYPE MECHATRONIC DEVICE
Sławomir Kciuk, Damian Gąsiorek, Sławomir Duda – Katedra Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej, Politechnika Śląska
W artykule przedstawiono zastosowanie eksperymentalnej analizy modalnej do wyznaczania właściwości dynamicznych konstrukcji. Opisano przebieg oraz wyniki badań konstrukcji prototypowego urządzenia do treningu lokomotorycznego. W trakcie badań wyznaczano częstotliwości oraz postacie drgań rezonansowych obiektu, a także widmowe funkcje przejścia. Wyniki badań zostały wykorzystane do modyfikacji właściwości dynamicznych urządzenia oraz do weryfikacji modeli numerycznych obiektu będącego przedmiotem badań.
In this paper it has been presented the application of experimental modal analysis to determine the dynamic properties of the structure. The course and results of the investigations of construction of a prototype device for locomotor training have been described. During the tests, frequency of the resonant modes of vibration object, and spectral transfer functions were determined. The investigation’s results were used to modify the dynamic properties of the device and to verify numerical models of the object being studied.
SYMULACJE MONTE CARLO PODCZAS VALIDACJI NIEPEWNOŚCI POMIARÓW SIŁY SKRAWANIA W TOCZENIU
MONTE CARLO SIMULATIONS IN VALIDATION OF MEASUREMENT UNCERTAINTY OF CUTTING FORCE DURING MACHINING BY TURNING
Neven Trajčevski – Goce Delčev University in Štip, Macedonia
Mikolaj Kuzinovski, Mite Tomov – Ss. Cyril and Methodius University in Skopje, Macedonia, Faculty of Mechanical Engineering
Piotr Cichosz – Institute of Production Engineering and Automation of the Wroclaw University of Technolog
W artykule przedstawiono wyniki walidacji niepewności pomiarów siły skrawania z zastosowaniem symulacji Monte Carlo GUM z uzupełnieniem 1. Obliczenia realizowano na przykładzie wyników uzyskanych z badań doświadczalnych podczas pomiaru siły skrawania w warunkach obróbki toczeniem. W badaniach zastosowano wsparty komputerowo system pomiarowy. Przedstawione wyniki badań analitycznych oraz wynikające z nich wnioski dotyczące walidacji niepewności pomiarowej dokonano w oparciu o metody numeryczne.
This paper presents validation results of measurement uncertainty of cutting force by using Monte Carlo Simulations according to GUM Supplement 1. The calculations were performed over experimental results obtained by computer aided measuring system in measuring of cutting force during machining by turning. There are given conclusions for a need of validation of measurement uncertainty in this field by using a numerical method.
Cały artykuł (język angielski)…
ANALIZA WPŁYWU METODY ZAMOCOWANIA HYDRAULICZNEJ POMPY ZĘBATEJ NA CZĘSTOTLIWOŚCI WŁASNE ZESPOŁU PRZY WYKORZYSTANIU ANALIZY MODALNEJ – MES
FEM – NATURAL FREQUENCY ANALYSIS OF DIFFERENT MOUNTING ARRANGMENTS OF AN EXTERNAL GEAR PUMP
Wiesław Fiebig, Jakub Wróbel – Katedra Maszyn i Układów Hydraulicznych, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej
Artykuł przedstawia zagadnienia modelowania drgań występujących w pompach zębatych. Przedstawiono wpływ połączenia miedzy elementami pompy oraz wpływ zamocowania na częstotliwości drgań własnych. Stworzony został przestrzenny model rzeczywistej pompy zębatej w dwóch konfiguracjach zamocowania. Geometria obudowy pompy została uproszczona i dla każdej konfiguracji zamocowania przeprowadzono analizę modalną. Porównano wyniki symulacji oraz zaproponowane zostały metody weryfikacji i ulepszenia modelu obliczeniowego.
This paper presents the problem of natural frequencies of vibration in hydraulic gear pumps. The influence of connection between the pump elements on vibration has been shown. CAD three dimensional parts of a gear pump and a pair of brackets were created, simplified, assembled. A FEM – Natural Frequency Analysis simulation was prepared with two types of connection between assembly components for each mounting arrangement. Results of the simulation were compered. Conclusions on achieved results were stated and model verification method was suggested.
Cały artykuł (język angielski)…
ANALIZA MES WYTRZYMAŁOŚCI ELEMENTÓW POMPY ŁOPATKOWEJ PODWÓJNEGO DZIAŁANIA
STRENGTH ANALYSIS OF ELEMENTS OF DOUBLE ACTING VANE PUMP USING FEM METHOD
Wiesław Fiebig, Piotr Cependa – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono obliczenia wytrzymałościowe elementów mechatronicznej pompy łopatkowej, która jest zabudowana w wirniku silnika elektrycznego. Zaprezentowano podstawowe cechy konstrukcyjne nowego rozwiązania pompy łopatkowej i przedstawiono wyniki obliczeń wytrzymałościowych MES podstawowych jej elementów. W obliczeniach uwzględniono obciążenia pochodzące od ciśnienia hydrostatycznego oraz siły reakcji działające na elementy pompy.
The paper presents FEM analysis of the vane pump integrated with an electrical motor. The new design of a mechatronic pump is presented. Calculations of strength and deformations of pump elements were made for three main elements: vane, rotor and cam ring. Dynamic loads as well as loads from hydrostatic pressure were considered.
MODEL MATEMATYCZNY ROZWOJU SZCZELINY ZMĘCZENIOWEJ W XIX-WIECZNYCH STALACH ZGRZEWNYCH
THE MATHEMATICAL MODEL OF THE FATIGUE CRACK GROWTH RATE IN 19TH PUDDLED STEEL
Grzegorz Lesiuk, Mieczysław Szata – Katedra Mechaniki i Inżynierii Materiałowej, Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono problem mikrostrukturalnej degradacji XIX-wiecznych stali zgrzewnych. Zaprezentowano wyniki badań materiałowych i wytrzymałościowych XIX-wiecznych elementów konstrukcyjnych. Wykazano, że obecność przejawów mikrostrukturalnych procesów degradacyjnych wpływa negatywnie na proces rozwoju zmęczeniowego pękania. Zaproponowano nową zależność opisującą kinetykę pękania zmęczeniowego otrzymaną na drodze analizy wymiarowej.
The subject of the Authors research were elements of steel structures (of puddled steel) coming from the turn of the 19th and 20th centuries. Material for the investigation comes from the main hall of the Main Wroclaw Railway Station. The works were focused on the phenomenon of microstructural degradation of those steels and its potential influence on their strength properties from the mathematical point of view. The obtained results of own tests and those presented in work [19] indicate for proportionality of the fatigue cracking kinetics equation to the member ΔK5. By means of dimensional analysis approach, the initial functional form of the model was fixed, and supplementing it with the asymptotic member ΔKth 5 enables relatively good (in relation to the existing models), universal description of fatigue cracking kinetics based at one identifiable parameter. The authors have verified the possibility of reconstruction of the fatigue cracking kinetics for two steel types in the non-degraded state (normalised) based at the empirical data from the after operation state. Such situation can be useful while attempting quantitative evaluation of the microstructural degradation processes, in the aspect of the remained safe operating period of a structural part containing a crack.
KOMPUTEROWY MODEL SYSTEMU WSPOMAGAJĄCEGO PROJEKTOWANIE TRANSPORTU BLISKIEGO
COMPUTER MODEL SUPPORT SYSTEM MIDDLE OF TRANSPORTATION PLANNING
Paweł Zając, Stanisław Kwaśniowski – Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Problem optymalnego doboru wózka widłowego w logistycznym systemie transportu bliskiego dla magazynu sztukowych jednostek paletowych, występuje zarówno na etapie jego projektowania jak i rewitalizacji. Dotychczas zagadnienie to rozwiązuje się w oparciu o deterministycznie określone normy czasowe (dawne normy branżowe PN lub metodykę MTM), praca zawiera teoretyczne podstawy komputerowego modelowania tych zagadnień w systemie ReSolver oraz przykładowe obliczenia dla zadań przemysłowych, z wynikami.
The problem of optimal selection of a forklift truck in logistics handling system for a magazine piece cargo pallet units, occurs both at the stage of design and revitalization. Until this issue is resolved based on a deterministic time-specific standards (former industry standards BS or methodology MTM), the work includes theoretical foundations of computer modeling of these issues in the system resolver, and sample calculations for industrial tasks, the results.
OCENA NAPRĘŻEŃ W STREFIE MOCOWANIA NARZĘDZIA MŁOTA HYDRAULICZNEGO W EKSTREMALNYM STANIE OBCIĄŻEŃ
EVALUATION OF STRESSES IN THE RETAINER ZONE OF A HYDRAULIC HAMMER IN EXTREME LOAD STATE
Marek Sokolski – Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono wyniki symulacji procesu wymuszenia udarowego w układzie roboczym hydraulicznego młota bijakowego. Na podstawie analizy wyników dokonano oceny wytężenia w strefie mocowania narzędzia w ekstremalnie niekorzystnych warunkach – tzw. blank hammering. Jest to jeden ze stanów krytycznych obciążeń roboczych narzędzi młotów hydraulicznych. Wykazano, że uderzanie z prędkością powyżej 7,5 m/s w narzędzie maksymalnie wysunięte i oparte tylko na zabezpieczeniu sworzniowym, może prowadzić do degradacji zarówno narzędzia jak i sworzni ustalających.
The results of the simulation of the impact process in the system “piston – tool” of a hydraulic hammer are presented. On this base the evaluation of the stress in the zone of retainer pin and pin groove in the extreme case of loads – in the so-called blank hammering was made. That is on of the critical state of loads of the hydraulic hammers. It was shown that impacting with velocity above of 7,5 m/s on the tool which is moved forward and supported on the retainer pin can lead to degradation of a tool as well as retainer pins.
MODELOWANIE I BADANIA SYMULACYJNE DYNAMIKI JAZDY ŁADOWARKI
MODELING AND SIMULATION RESEARCHES OF LOADERS’S DRIVING DYNAMICS
Jacek Bałchanowski, Jacek Karliński, Sławomir Wudarczyk – Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
W artykule podjęto problem badań dynamiki jazdy ładowarki czołowej stosowanej w górnictwie podziemnym do transportu urobku. Maszyny te podczas jazdy w podziemnych chodnikach o nierównych podłożach poddane są znacznym oddziaływaniom dynamicznym. W celu wyznaczenia stanu obciążenia głównych węzłów konstrukcyjnych ładowarki opracowano i przedstawiono procedury budowy modelu obliczeniowego i badań symulacyjnych dynamiki jazdy. Zamieszczono wyniki symulacji jazdy maszyny po podłożu o różnych profilach.
The paper discusses the problem of building computational model and simulation research of a front loader used in underground mining for ore transport. These machines while driving in the underground sidewalks on uneven surfaces are subjected to significant dynamic interactions. In this paper an attempt to determine the load status of loader’s major structural nodes by simulation researches were prepared. The paper presents the results of a simulation driving of the machine on the uneven ground about different profiles.
ANALIZA ZAGROŻEŃ DZIAŁAJĄCYCH NA OPERATORÓW SAMOJEZDNYCH MASZYN GÓRNICZYCH
WORKSITE HAZARD ANALYSIS OF SELF-PROPELLED MACHINE OPERATORS
Jacek Karliński, Mariusz Ptak, Paulina Działak – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Krzysztof Kułakowski – Katedra Maszyn i Układów Hydraulicznych, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
W artykule zaprezentowano dane dotyczące wypadkowości w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A. W analizie bezpieczeństwa i zagrożeń w górnictwie rud miedzi skupiono się na operatorach samojezdnych maszyn górniczych. Obecnie stosowane konstrukcje chroniące operatorów maszyn spełniają wymagania stawiane im w Dyrektywie Maszynowej 2006/42/WE. Kryteria oceny tego typu konstrukcji są identyczne jak w przypadku maszyn budowlanych. Istotnym wyróżnikiem w przypadku maszyn górniczych jest stosowanie w ocenie bezpieczeństwa normy PN-G-59001, w której obciążenia działające na ustrój nośny są znacznie większe niż w przypadku powszechnie stosowanej normy PN EN ISO 3449(FOPS). W artykule przedstawiono zjawiska nie ujęte w ustawodawstwie, których oddziaływanie jest istotne dla bezpieczeństwa operatorów maszyn górniczych.
The paper presents data on accidents in the mines of KGHM Polska Miedz SA. The analysis of safety and hazards in copper ore mining focused on operators of self-propelled mining machines. The currently used structures to protect machine operators comply with the requirements of the Machinery Directive 2006/42/EC. The criteria for assessing this type of construction are the same as in the case of construction machinery. However, an important differentiator for mining machines is to use the safety regulation PN-G-59001, in which the loads acting on the superstructure are much larger than in the commonly used standard BS EN ISO 3449 (FOPS). The paper presents the phenomenon which was not included in the legislation, yet essential for the safety of machine operators.
ANALIZA WPŁYWU POŁOŻENIA OTWORÓW MONTAŻOWYCH NA PRĘDKOŚĆ PROPAGACJI PĘKNIĘĆ ZMĘCZENIOWYCH W DŹWIGARACH MOSTÓW STALOWYCH
NFLUENCE ANALYSIS OF THE MOUNTING HOLES LOCALIZATION ON THE PROPAGATION RATE OF FATIGUE CRACKS IN STEEL BRIDGE GIRDERS
Artur Duchaczek – Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych imienia generała Tadeusza Kościuszki we Wrocławiu
Zbigniew Mańko – Międzynarodowa Wyższa Szkoła Logistyki i Transportu we Wrocławiu
W artykule dokonano oceny wpływu lokalizacji otworów montażowych wykonywanych w stalowych dźwigarach głównych mostów niskowodnych, na ich trwałość zmęczeniową poprzez analizę wartości współczynnika intensywności naprężeń K. Przedmiotem analiz był stalowy dwuteownik o wysokości 400 mm i długości całkowitej 5,60 m, dla którego wykonano model środnika umożliwiający prowadzenie obliczeń numerycznych z zastosowaniem oprogramowania FRANC2D.
This paper is presented an influence analysis of the mounting holes localization made in the steel girders of low-water bridges on their fatigue life by analyzing the stress intensity factor K. The subject of the analysis was the steel I-beam with a height of 400 mm and an overall length of 5.60 m. The computational model of the web was enabled an implementation of numerical calculations by using the software FRANC2D.
ROZKŁAD OBCIĄŻEŃ MIĘDZY SILNIKI NAPĘDZAJĄCE PRZENOŚNIK TAŚMOWY
LOAD DISTRIBUTION BETWEEN THE BELT CONVEYOR DRIVE MOTORS
Bogusław Karolewski – Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, Politechnika Wrocławska
Piotr Ligocki – biuro MT PROJEKT s.c., Wrocław
Wykorzystując rozbudowany matematyczny model przenośnika taśmowego wyznaczano momenty elektromagnetyczne dwóch silników napędzających wspólny bęben napędowy przenośnika. Uwzględniono możliwość wystąpienia różnic pomiędzy parametrami silników oraz przesunięcia czasu załączenia jednego z nich. Badano również przypadek współpracy silników z przemiennikami częstotliwości pracującymi w otwartym układzie sterowania. Uwzględniono różnice przebiegów ramp rozruchowych obu przemienników. Symulacje pozwalają ocenić stopień przeciążenia silnika i dopuszczalność rozruchu w danych warunkach.
Using extensive belt conveyor mathematical model, electromagnetic moments of the two engines driving a common drive drum of the conveyor were determined. Taken into account the possibility of differences between the parameters of the motors and the time shift switch one of them. Were also investigated case of cooperation between motors with frequency converters operating in open loop. Allowances for differences starter ramp waveforms both drives. The simulations allow us to assess the degree of overload and start acceptability under given conditions.
WYBRANE METODY BADANIA WYTRZYMAŁOŚCI POŁĄCZEŃ ROZŁĄCZNYCH W ZŁOŻONYM STANIE OBCIĄŻENIA
SELECTED STRENGHT TEST METHODS OF PERMAMENT JOINTS IN COMPLEX STRESS STATE
Eugeniusz Rusiński – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Paweł Kaczyński – Katedra Obróbki Plastycznej i Metrologii, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Omówiono główne, nierozłączne technologie łączenia punktowego stosowane w przemyśle motoryzacyjnym. Zaproponowano nowatorską metodę badania złącz punktowych w złożonym stanie obciążenia. Przedstawiono także numeryczny model połączenia umożliwiający uwzględnienie zniszczenia złącza i dokonano jego walidacji.
The most common permanent, point-to-point joining techniques used widely in automotive industry were discussed. Innovative testing method of point-to-point joints in a complex load conditions has been proposed. Additionally numerical model taking into account the destruction possibility of the connection was presented and verified.
MODELOWANIE I ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCIOWA SIATEK GABIONOWYCH
THE MODELING AND STRENGTH ANALYZING OF GABION GRIDS
Szczepan Śpiewak – Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechniki Częstochowskiej przy współpracy z firmą DAWID Sp. z o.o. z siedzibą w Częstochowie-Sabinów
W artykule zaprezentowano oryginalną metodę modelowania siatek gabionowych przy wykorzystaniu metody elementów skończonych (MES). Zidentyfikowano podstawowe problemy obliczania wytrzymałości gabionów. Przedstawiono dystrybucję sił wewnętrznych w poszczególnych segmentach siatki przy uwzględnieniu pojedynczego uszkodzenia drutu. Prezentowana metoda badań łączy wyniki eksperymentu z modelowaniem MES. Praca powstała przy współpracy Politechniki Częstochowskiej z przedsiębiorstwem DAWID Sp. z o.o.
An original method of modeling gabion grid by using the finite element method (FEM) is presented in the article. The basic problems of calculating the strength of gabions have been identified. Distribution of internal forces in individual segments of the grid taking into account the damage of a single wire has been presented. The presented method joins the results of experimental research with modeling by using FEM. The thesis was created in cooperation with Czestochowa University of Technology and DAWID company.
OPTYMALIZACJA UKŁADU PRZEPŁYWOWEGO GAZU ZA POMOCĄ BADAŃ NUMERYCZNYCH I EKSPERYMENTALNYCH
OPTIMIZATION OF GAS FLOW STREAMS WITH THE USE OF NUMERICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS
Eugeniusz Rusiński, Przemysław Moczko, Piotr Odyjas, Maciej Zawiślak – Faculty of Mechanical Engineering, Wroclaw University of Technology
Zaklina Stamboliska – Cementarnica Usje AD Skopje
Częstym problemem w zakładach przemysłowych jest niewłaściwy przepływ energii cieplnej przenoszonej przez gazy procesowe wykorzystywane do suszenia materiałów. Rozwiązanie takiego problemu przez obliczenia teoretyczne potencjalnego rozkładu przepływu gazów jest często wystarczające, ponieważ rzeczywiste warunki eksploatacyjne mogą być złożone pod względem wahań ciśnienia, złożoności układu, zmian procesu itp. Artykuł opisuje bardziej dokładne podejście do problemu, na przykładzie problemu dotyczącego niewłaściwego rozkładu przepływów gazu w układzie mielenia i suszenie w cementowni. łączącego pomiar procesów na miejscu i dystrybucji przepływu modelowanie. Wykorzystane są badania eksperymentalne procesów przepływowych i modele oraz symulacje numeryczne odwzorowujące te procesy.
Frequent problem in industrial facilities is improper distribution of thermal energy carried by the process gasses for the purposes of drying. Solving this by simple theoretical calculations of potential gasses distribution is not sufficient as real exploitation conditions may be complex in terms of pressure variations, compound ductworks, process variations etc. The article describes reliable approach and a solution of improper gas flow distribution in grinding/drying facility in a cement plant combining process measurement on-site and modeling flow distribution.
Cały artykuł (język angielski)…
ANALIZA OBCIĄŻEŃ DZIAŁAJĄCYCH NA OPERATORÓW SAMOJEZDNYCH MASZYN GÓRNICZYCH PODCZAS TĄPAŃ
ANALYSIS OF THE LOADS ACTING ON THE UNDERGROUNG MINING MACHINE OPERATOR DURING THE ROCK BURST
Paulina Działak, Eugeniusz Rusiński, Jacek Karliński, Mariusz Ptak – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Obciążenia działające na operatorów maszyn przeznaczonych do prac w górnictwie podziemnym są bardzo istotne w aspekcie ich bezpieczeństwa. Analiza tych obciążeń w sytuacjach wypadkowych, jakie mają miejsce w kopalniach podczas tąpań, umożliwi zwiększenie ochrony operatorów. Wyniki opisywanych badań przyczynią się do opracowania nowych wytycznych do przeprowadzania zaawansowanych analiz oraz wskażą najgroźniejsze dla operatorów maszyn zjawiska powstające w kopalniach podczas ruchu górotworu.
Rock bursts are very common in the underground mines, especially in case of copper mines. They result in a number of phenomena such as floor uplift, cover caving or rock falls and lateral ejections. They pose a great threat to the self-propelled mining machine operators. However, these effects are not taken into consideration in any standards involving operators protection. Authors of the paper decided to analyse the loads acting on the operator body sitting inside the protective structure while thill uplift and lateral rock ejections occurs. Examination indicated range of the loads acting inside the cab during mentioned phenomena. It also contributed to the development of the guidelines of the mining machine operators safety dynamic testing. It may significantly improve their protection during the rock burst subsequent phenomena.
ANALIZA DYNAMIKI WIELONACZYNIOWYCH KOPAREK KOŁOWYCH TYPU KWK
ANALYSIS OF THE DYNAMICS OF THE BUCKET WHEEL EXCAVATORS TYPE KWK
Eugeniusz Rusiński, Przemysław Moczko, Damian Pietrusiak – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono zestawienie z badań eksperymentalnych trzech wielonaczyniowych koparek kołowych typu KWK 1200, KWK 1500 oraz KWK 1500.1 pracujących w Kopalni Węgla Brunatnego „Turów”. Przeprowadzono porównanie poziomów drgań występujących podczas pracy maszyn i przeanalizowano je pod kątem różnic konstrukcyjnych, które mogą mieć wpływ na dynamikę przebadanych obiektów.
In the paper the results of the experimental measurements of the vibrations level of the machines type KWK 1200, KWK 1500 and KWK 1500.1 are presented. All of the machines operate in the Polish lignite mine KWB “Turów”. The analysis of the accelerations were performed with relation to the superstructure construction differences which could influence to the structure dynamics.
ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCIOWA SZYBKOZAMKNIĘCIA ŚLUZY
STRENGTH ANALYSIS OF QUICK-FASTENER OF MANHOLE
Robert Czabanowski – Katedra Inżynierii Maszyn Roboczych i Pojazdów Przemysłowych, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Wykonano obliczenia sprawdzające metodą elementów skończonych zamknięcia śluzy DN900. Określono rozkład naprężeń, odkształceń, w elementach podstawowych zespołu: tulei, pokrywie i półpierścieniu dla dwóch przypadków obciążenia: ciśnienie obliczeniowe pn=8,4MPa oraz ciśnienie próby pp=14,2MPa. Przetestowano również wpływ zacisku wstępnego.
Checking calculations of quick-fastener of manhole are performed using the finite elements method.Determined the distribution of stress, strain, the basic elements of the assembly: bushing, cover and half-ring for two load cases: the design pressure pn=8,4 MPa and test pressure pp=14,2 MPa. Also tested the impact of clamp load.
NUMERYCZNO-DOŚWIADCZALNA ANALIZA PRACY BLOKU ENERGETYCZNEGO NA PARAMETRY NADKRYTYCZNE W STANACH USTALONYCH
NUMERICAL AND EXPERIMENTAL ANALYSIS OF SUPERCRITICAL POWER UNIT STEADY STATE OPERATION
Eugeniusz Rusiński, Jerzy Czmochowski, Artur Górski, Michał Paduchowicz – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule zajęto się opracowaniem metodyki przeprowadzania symulacji numerycznych z wykorzystaniem metody elementów skończonych i badań doświadczalnych wybranych obiektów wyspy kotłowej bloku energetycznego na parametry nadkrytyczne dla stanu jego pracy ustalonej, odpowiadającej mocy maksymalnej bloku. W wyniku przeprowadzonych obliczeń otrzymano rozkład warstwic naprężeń zredukowanych oraz przemieszczeń wybranych podzespołów. W następnej kolejności przeprowadzono badania na reprezentatywnym obiekcie rzeczywistym, polegające min. na pomiarze drgań, przemieszczeń i pola temperatury. Wyniki pomiarów zostały porównane z rezultatami obliczeń, w celu walidacji modeli numerycznych [1, 2].
It is indicated methodology of selected power boiler components numerical simulation and research in the article. All of the researches focuses on supercritical power unit steady state operations. Reduced stress and displacement distributions were the results of the calculation using FEM method. That was it made measurements of vibrations and temperature field on the power plant equipment real objects. The results both of analysis were compared at the end to make validation of numerical models. Thus the results of the calculations will be able to use to predict durability of power unit supercritical main components.
DIAGNOZOWANIE ZAGROŻENIA POŻAROWEGO PRZENOŚNIKÓW TAŚMOWYCH W KOPALNIACH ODKRYWKOWYCH
DIAGNOSING OF FIRE HAZARD IN BELT CONVEYORS IN OPEN-PIT MINES
Agnieszka Pustułka, Piotr Sokolski – Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn i Tribologii, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono zagadnienie zagrożenia pożarowego występujące w czasie eksploatacji górniczych przenośników taśmowych. Opisano czynniki mające wpływ na wystąpienie pożaru elementów przenośników. Scharakteryzowano przykładowe, możliwe do zastosowania procedury diagnozowania, stosując kryterium podziału oparte na lokalizacji testera: na zewnątrz przenośnika lub bezpośrednio na nim.
In the article a fire hazard problem occurring during the operation of mining conveyor belts is presented. Factors which influence the occurrence of fire of conveyors’ elements are described. Exemplary diagnosing procedures using a criterion based on the location of a tester are characterized: outside the conveyors or directly on them.
KLASYFIKACJA GAZOWYCH KOTŁÓW GRZEWCZYCH W ASPEKCIE EFEKTYWNEGO WYKORZYSTANIA GAZU
CLASSIFICATION OF GAS BOILERS IN TERMS OF EFFECTIVE USE OF THE GAS
Damian Derlukiewicz, Sebastian Koziołek, Mariusz Ptak – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Mateusz Słupiński – Instytut Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska
Zgodnie z wymaganiami Unii Europejskiej po 2015 roku mają nastąpić duże zmiany w zakresie stosowania gazowych kotłów grzewczych. W pracy przedstawiono klasyfikację gazowych kotłów grzewczych w aspekcie ich sprawności, jakości oraz kosztów efektywnego wykorzystania. Dokonano przeglądu obecnie stosowanych kotłów grzewczych ze szczególnym uwzględnieniem techniki kondensacyjnej. Przedstawiono również sposób doboru kotłów oraz ich warunków pracy.
In accordance with the requirements of the European Union after 2015 there is going to be a big change in the use of gas boilers. The paper presents the classification of gas boilers in terms of their efficiency, quality and cost efficiency. A review of currently used boilers with a particular focus on the condensation technique was done. Also the selection of boilers and their working conditions were presented.
IDENTYFIKACJA OBCIĄŻEŃ DZIAŁAJĄCYCH NA MOSTY WOZU ODSTAWCZEGO
IDENTIFICATION OF LOAD ACTING ON DRIVING AXLE OF TRANSPORT VEHICLE
Mariusz Stańco, Tadeusz Lewandowski – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono identyfikację obciążeń działających na mosty wozu odstawczego, przeprowadzono pomiary eksperymentalne podczas eksploatacji pojazdu. Pomiary wykonano podczas jazd testowych w różnych warunkach obciążenia.
The study was carried out to identify loads on the driving axle of the transport vehicle. The measurements of the accelerations were performed during operation of the vehicle. Measurements were carried out during test drives in a different load conditions.
PROJEKT ZMODERNIZOWANEJ KABINY OPERATORA KOPARKI KOŁOWEJ KWK 1500.1
DESIGN OF UPGRADED OPERATOR CAB OF BUCKET WHEEL EXCAVATOR KWK 1500.1
Tadeusz Lewandowski, Wiktor Słomski – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono efekty projektowania i wdrożenia zmodernizowanej kabiny operatora koparek kołowych pracujących w kopalniach odkrywkowych. Jest to wersja kabiny wyposażona w nowoczesny układ przygotowania sprężonego powietrza z wykorzystaniem sprężarki śrubowej.
In the paper the effects of the design and implementation of a modernized cab of the bucket wheel excavator working in open- -pit mines were presented. This version of the is equipped with a modern compressed air preparation system with the use of a screw compressor.
OPTYMALIZACJA KONSTRUKCJI ZAWIROWYWACZA SPALIN KOTŁA ENERGETYCZNEGO POD KĄTEM POPRAWY JEGO TRWAŁOŚCI
OPTIMIZATION OF POWER UNIT GAS CYCLONE IN ORDER TO THE DURABILITY INCREASING
Kazimierz Malcher, Artur Górski, Wiktor Słomski, Michał Paduchowicz – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych oraz prac badawczych i obliczeń numerycznych ustroju nośnego zmodernizowanego zawirowywacza spalin kotła energetycznego. Konieczność realizacji tych prac została spowodowana silną degradacją istniejących zawirowywaczy (tzw. „nurników”) po 10. latach pracy. Ich dalsza eksploatacja zagrażała bezpieczeństwu działania całego bloku energetycznego. W ramach prac przeprowadzono szereg pomiarów geometrycznych oraz prac modelowych i obliczeń numerycznych niezbędnych do opracowania projektu technicznego nowego typu nurników, które oprócz eliminacji wszystkich negatywnych cech dotychczasowego rozwiązania uwidocznionych w trakcie eksploatacji oraz znacznego podniesienia ich trwałości, musiało umożliwić ich montaż na obiekcie, a w szczególności transport elementów przez okno wyłazowe o średnicy 500 mm. Etapy rozwiązania tego problemu przedstawiają kolejne rozdziały artykułu.
It was indicated results of experimental research and numerical calculation of modernized gas cyclone load-carrying structure in the article. The cyclone’s mechanical degradation after 10 years of operation was a reason of the modernization. His further exploitation would be a danger for the power unit operating. A lot of geometrical measurements, design modeling and FEM simulations were made. It was necessary to develop a technical design of a new plunger type. The new structure eliminates bad design solutions of the current plunger, which has been visible since his operation beginning. A new design solution increase mechanical durability of the construction additionally and improves transport opportunities by a manhole having a diameter about 500 mm. Steps to solve this problem are shown in the article’s subsequent chapters.
BADANIA I MODERNIZACJA CZERPAKÓW KOPAREK KOŁOWYCH
INVESTIGATIONS AND MODERNIZATIONS OF BUCKETS OF SURFACE MINING MACHINES
Eugeniusz Rusiński, Przemysław Moczko, Damian Pietrusiak – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Lesław Cegiel, Andrzej Michalczyk, Jerzy Olejarz – PGE GiEK S.A. Oddział Kopalnia Węgla Brunatnego Turów
Przedstawiono wyniki prac eksperymentalnych i projektowych oraz analiz numerycznych zmierzających do optymalizacji kosztów eksploatacji czerpaków stosowanych w Kopalni Węgla Brunatnego Turów. Zaprezentowano kompletne podejście do procesu projektowania i optymalizacji uwzględniające wyniki badań w rzeczywistych warunkach urabiania i wykorzystujące najnowocześniejsze narzędzia numeryczne do realizacji procesu konstruowania tego typu obiektów. Efektem prac są dwa projekty czerpaków z zębami wymiennymi i stałymi, które w znaczący sposób poprawią wskaźniki techniczno-eksploatacyjne i przełożą się na realne oszczędności uzyskiwane przez użytkowników.
Results of experimental tests, design work and numerical analyses aimed to optimize the operating costs of buckets used in the Turow Surface Mine. In the presented approach of designing and optimization, results of tests in real conditions of mining are taken into account. Also modern numerical tools support the process of designing such facilities. Results of the presented work are two buckets with quick replaceable and permanent teeth, which significantly improve the technical and operational indicators and enable real savings achieved by the users.
DOŚWIADCZALNE BADANIE WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOWYCH WARSTWY WIERZCHNIEJ DNA ŁODZI TYPU AIR-BOAT
EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF MECHANICAL PROPERTIES THE MATERIALS FOR TOP LAYER OF THE BOTTOM OF AIRBOAT
Wiesław Barnat, Andrzej Kiczko, Malwina Trzaska – Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
Łodzie płaskodenne typu airboat przeznaczone są do poruszania się po terenach trudno dostępnych, podmokłych łąkach czy akwenach wodnych o nieznanym dnie. Aby uniknąć uszkodzeń konstrukcji dna stosowane są zewnętrzne warstwy ochronne wykonane z polietylenów. Niniejszy artykuł przedstawia badania właściwości materiałowych warstwy wierzchniej wykonanej z PE1000 przy różnych temperaturach pracy.
The flat – bottomed vessel – airboats are designed to move through hard to reach areas, swamps or areas of water, where the bottom is unknown. To avoid damage to the construction of the bottom are used the outer protective layers made of polyethylene. This paper presents the experimental investigation of material properties of the top layer made from PE1000 in the different temperatures.
OCENA STANU DYNAMICZNEGO WIRNIKA WENTYLATORA W ZALEŻNOŚCI OD RODZAJU WYKORZYSTANEGO MODELU OBLICZENIOWEGO
EVALUATION OF CENTRIFUGAL FAN IMPELLER DYNAMIC STATES IN CASE OF TWO DIFFERENT DISCRETE MODELS
Eugeniusz Rusiński, Piotr Odyjas, Przemysław Moczko, Damian Pietrusiak – Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Problem oceny stanów dynamicznych wirników wentylatorów jest możliwy do rozwiązania z wykorzystaniem metod numerycznych. W artykule przedstawiono porównanie wyników analizy modalnej metodą elementów skończonych, dwóch modeli wirnika wentylatora promieniowego: modelu powłokowego oraz objętościowego. Uzyskane wyniki wskazują, że poprawne przygotowanie modelu obliczeniowego skutkuje uzyskaniem analogicznych wyników w obu przypadkach.
Preliminary evaluation of dynamic states in case of turbo machines is currently solved with use of numerical methods. In the article comparison of two models is presented. First model of impeller was discretized with use of shell elements and second with solid elements. For both models modal analysis was conducted. Thanks to received results comparison of both model was carried out. It should be stated that properly prepared models result in small differences in case of values of natural frequencies. On the other hand mode shapes can be transposed what was observed in case of third and fourth mode shapes.
ANALIZA NUMERYCZNA STANU NAPRĘŻENIA I UGIĘCIA PŁYT PERFOROWANYCH OBCIĄŻONYCH SIŁĄ SKUPIONĄ
NUMERICAL ANALYSIS OF STRESS STATE AND DEFLECTION PERFORATED PLATES WITH CONCENTRATED FORCE
Grzegorz Gasiak – Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Opolska
Waldemar Ledwoń – „RIALEX CRANE SYSTEMS” w Kluczborku
Przedmiotem artykułu jest numeryczna analiza stanu naprężenia i ugięcia w utwierdzonych oraz swobodnie podpartych, perforowanych płytach prostokątnych obciążonych centralnie siłą skupioną. Obliczenia prowadzono metodą elementów skończonych. Uzyskano rozkłady naprężeń wokół otworów na całej powierzchni płyty perforowanej. Wyniki obliczeń numerycznych w przypadku płyty utwierdzonej na brzegach porównano z rezultatami uzyskanymi dla identycznej płyty swobodnie podpartej.
The work is the numerical analysis of the state of stress and deflection in restrained and simply supported perforated rectangular plates loaded centrally concentrated force. Calculations were carried out by finite element method. Obtained stress distribution around the holes on the entire surface of the perforated plate. The results of numerical calculations for the plate clamped at the edges compared. Results obtained for identical plate simply supported.
WYBRANE PROBLEMY WDRAŻANIA SYSTEMÓW KLASY CMMS W PRZEDSIĘBIORSTWIE
SELECTED PROBLEMS OF IMPLEMENTATION OF CMMS CLASS SYSTEMS IN ENTERPRISE
Stanisław Iżykowski, Piotr Górski – Katedra Technologii Laserowych, Automatyzacji i Organizacji Produkcji, Politechnika Wrocławska
W artykulw omówiono rolę systemów klasy CMMS w zarządzaniu eksploatacją i utrzymaniem ruchu maszyn i urządzeń. Opisano cechy użytkowe wybranych systemów. Przedstawiono problemy związane z wyborem i wprowadzeniem systemu CMMS w przedsiębiorstwie.
The paper presents the role of CMMS class systems in operations management and in machine and device maintenance. Described are also functionalities of selected systems and problems in selection and implementation of CMMS in an enterprise.
PROJEKTOWANIE KONCEPCYJNE ŚRODKÓW TRANSPORTU NA RZECZ REKULTYWACJI TERENÓW GÓRNICZYCH
CONCEPTUAL DESIGN OF TRANSPORTATION FACILITY FOR THE MINING LAND RECLAMATION
Damian Derlukiewicz, Tadeusz Lewandowski – Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
W artykule zaprezentowano proces projektowania koncepcyjnego na przykładzie projektu środka transportu wykorzystującego siłę mięśni ludzkich. Celem projektu było również zagospodarowanie terenów górniczych. W artykule pokazano źródła inspiracji projektantów oraz wyniki procesu projektowego na przykładzie interdyscyplinarnego projektu „Creative Design”.
The article presents the conceptual design process on the example of the means of transport that use human muscle power. The aim of the project was also to develop the mining areas. The article shows the sources of inspiration for designers and the results of the design process on the example of an interdisciplinary project “Creative Design”.