NOWOCZESNE LABORATORIUM I AKREDYTACJA
MODERN LABORATORY AND ACCREDITATION
Jan Kaźmierczyk – JAALK-Biuro Konsultingowo-Szkoleniowe, Warszawa
Przedstawiono problematykę wdrażania w laboratoriach o różnym profilu działalności systemu zarządzania zgodnego z wymaganiami normy PN EN ISO/IEC 17025.
The paper addresses the issues of management system implementation in laboratories of various profiles in accordance with the PN-EN ISO/IEC 17025 standards.
BADANIA NUMERYCZNE PRZEPŁYWU SPALIN PRZEZ ZAWÓR UKŁADU RECYRKULACJI SPALIN
THE NUMERICAL SYMULATIONS OF EXHAUST GASES FLOW TROUGHT EGR VALVE
Anna Janicka, Andrzej Kaźmierczak, Marcin Tkaczyk, Radosław Wróbel – Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Zakład Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych, Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono wyniki numerycznej symulacji przepływ spalin przez zawór układu recyrkulacji spalin silnika o zapłonie samoczynnym. Badania wykonano wariantowo dla dwóch średnic talerzyka zaworu, dokonując na ich podstawie wyboru właściwego wariantu rozwiązania. Obliczenia numeryczne poprzedzono opisem układu recyrkulacji spalin wraz z podziałem ich stosowania w silnikach o zapłonie iskrowym i samoczynnym. W wyniku rozważań teoretycznych, przeprowadzonych na podstawie symulacji numerycznych, wyciągnięto wnioski dotyczące optymalizacji konstrukcji zaworu.
The paper demonstrate the results of numerical simulations of exhaust gases flow trough EGR valve in a diesel engine. The numerical study of flow fluid for two valve constructions are presented. The results of the research work indicate on possibility of EGR valve construction optimization.
STANOWISKO DO BADAŃ DELAMINACJI MATERIAŁÓW KOMPOZYTOWYCH
STATION FOR RESEARCH OF DELAMINATION OF COMPOSITE MATERIALS
Andrzej Baier, Michał Majzner, Tadeusz Koprowski – Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Politechnika Śląska, Gliwice
Rozpoczęte badania nad zastosowaniem materiałów kompozytowych, a w szczególności laminatów wytworzonych na bazie włókien szklanych, węglowych oraz aramidowych, pociągnęło za sobą konieczność skonstruowania stanowiska do badań utworzonych na ich bazie komponentów. Opisane stanowisko umożliwia analizę elementów konstrukcyjnych w postaci płyt kompozytowych.
Started research on the use of composite materials, particularly laminates manufactured on the basis of glass fiber, carbon and aramid, entailing the need to construct a position to set up their research-based components. Described the position allows the analysis of structural elements in the form of composite panels.
BADANIA SYMULACYJNE KONSTRUKCJI CHRONIĄCEJ PRZY WYWRÓCENIU SIĘ MASZYNY
DESIGN CALCUATIONS ON MACHINE ROLL-OVER PROTECTIVE STRUCTURE
Jacek Karliński, Mariusz Ptak – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Konstrukcje chroniące operatorów maszyn do robót ziemnych są ważnym elementem wyposażenia stosowanym w wielu grupach maszyn pracujących w budownictwie a także górnictwie. Ich budowa ma zapewnić ochronę przestrzeni życiowej podczas wywrócenia się maszyny. Takie konstrukcje mogą stanowić integralną część kabiny lub być osobną strukturą znajdującą się na zewnątrz kabiny. W pracy przedstawiono metodykę przeprowadzenia badań wytrzymałościowych konstrukcji chroniących przy wykorzystaniu metod numerycznych.
The operator protective structures for the earth movers are important safety device used in many groups of machines working in the construction as well as in the mining. The structure is supposed to protect the man safety space while the machine rolls over. Such structures can be an integral part of the cabin or be fitted outside the cabin. The paper outlines the methodology of conducting strength analysis of protective structures using numerical methods.
WYZNACZANIE STATECZNOŚCI SAMOJEZDNEJ MASZYNY ROBOCZEJ GÓRNICTWA PODZIEMNEGO PODCZAS JAZDY
DETERMINATION OF STABILITY OF SELF-PROPELLED UNDERGROUND MINING MACHINE DURING RIDE
Tadeusz Smolnicki, Jacek Karliński – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Lesław Ostapów – Mine Master Spółka z o.o., Wilków
Opisano algorytmy wyznaczania stateczności samojezdnej maszyny roboczej górnictwa podziemnego o złożonej konfiguracji przy złożonych obciążeniach zewnętrznych oraz siłach masowych od jazdy. Na przykładzie dwuwysięgnikowej wiertnicy przedstawiono uzyskane wyniki obliczeń.
In the paper the stability determination algorithm for self-propelled underground mining machine was outlined. The described machine had composed configuration whereas the external and ride mass forces were also complex. The calculation results based on the twin boom bolting rig.
ANALIZA BEZPIECZEŃSTWA KABINY POJAZDU CIĘŻAROWEGO ZGODNIE Z NORMĄ VVFS 1994:22
SAFETY ANAYLSIS OF THE TRUCK CAB ACCORDING TO SWEDEN VVFS 1994:22 TESTING STANDARD
Eugeniusz Rusiński, Jacek Karliński, Mariusz Ptak – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono zarys badań mających na celu poprawę bezpieczeństwa biernego w kabinie pojazdu ciężarowego. Przeanalizowano wpływ elementów wyposażenia na bezpieczeństwo kierowcy. Uwaga skupiona została jednak na konstrukcji kabiny, którą poddano obciążeniom wynikającym z normy VVFS 1994:22. Symulację numeryczną crash-testu kabiny oparto na metodzie elementów skończonych.
The paper outlined a piece of research regarding to the passive safety improvements in a truck cab. The cab equipment influencing the driver safety was evaluated. However, the attention was drawn to the cab frame construction which was tested in accordance to VVFS 1994:22. The cab frame crashworthiness was further evaluated by the use of Finite Element Method.
WPŁYW KSZTAŁTU WLOTU CZERPAKA NA WYSOKOŚĆ PODNOSZENIA POMPY Z WIRUJĄCYM BĘBNEM
INFLUENCE OF GEOMETRY DESIGN ENTRY RIGID PITOT TUBE ON TOTAL HEAD OF PITOT TUBE PUMP
Witold Lorenz, Janusz Plutecki – Zakład Podstaw Konstrukcji i Maszyn Przepływowych, Wydział Mechaniczno- Energetyczny, Politechnika Wrocławska
Artykuł przedstawia badania numeryczne Computational Fluid Dynamics (CFD) przedstawiające wpływ kształtu wlotu czerpaka na wysokość podnoszenia jednostopniowej pompy czerpakowej. Podczas analiz rozpatrywano dwie rodziny kształtów, tj. czerpaki o wlocie owalno-kołowym oraz trójkątnym. Symulacje numeryczne przeprowadzono jako stacjonarne z uwzględnieniem zmiany położenia łopatek obracającego się bębna względem nieruchomo utwierdzonego czerpaka.
This paper investigates Computational Fluid Dynamics (CFD) influence of geometry design entry rigid pitot tube on total head of pitot tube pump. The research was made with steady state simulation and it took into consideration motion of drum’s blade in relation to stationary pitot tube. The article presented two types of pitot tube pump’s pick-ups that is oval-round shaped and triangle inlets.
KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE ANALIZY DYNAMICZNEJ ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH O STRUKTURZE KOMPOZYTOWEJ
BCOMPUTER AIDED DYNAMIC ANALYSIS OF COMPOSITE MATERIAL STRUCTURAL COMPONENTS
Sławomir Żółkiewski – Wydział Mechaniczny Technologiczny, Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Politechnika Śląska
Artykuł zawiera opis metody komputerowego wspomagania analizy dynamicznej elementów konstrukcyjnych o strukturze kompozytowej. W pracy przedstawiono przykładowe wyniki uzyskane na drodze analizy metodą elementów skończonych w środowisku Unigraphics NX dotyczące wybranego elementu konstrukcyjnego. Porównano wyniki uzyskane metodą symulacji komputerowej z wynikami uzyskanymi na drodze empirycznej w warunkach laboratoryjnych.
In this work the method of computer aided dynamic analysis of composite material structural components was described. In the thesis sample results for structural components obtained by the finite element method in Unigraphics NX environment were presented. Results obtained by the computer simulation method and results obtained in laboratory terms on empirical way were compared.
OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI DYNAMICZNYCH KOPARKI KWK 1500 METODĄ EKSPLOATACYJNEJ ANALIZY MODALNEJ
ESTABLISHING OF THE DYNAMIC BEHAVIOR THE BUCKET WHEEL EXCAVATOR KWK 1500 WITH USE OF THE OPERATIONAL MODAL ANALYSIS
Damian Pietrusiak, Jerzy Czmochowski, Marcin Kowalczyk, Łukasz Łągwa – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono rezultaty badań mających na celu określenie własności dynamicznych koparki KWK 1500 pracującej w Kopalni Węgla Brunatnego Turów. Prace obejmowały rejestrację wartości przyspieszeń w wybranych punktach maszyny podczas procesu urabiania oraz ruchów eksploatacyjnych. Uzyskane w ten sposób dane poddano obróbce komputerowej i wyłoniono częstości oraz postacie drgań własnych.
In this paper dynamic characteristics of the bucket wheel excavator KWK 1500 are shown. At the beginning 14 measuring points were determined. Depending on the point localization different direction were recorded. Measurements were performed with use of the 21 measuring channels. During operation of the machine, accelerations in all points were measured. First data collection were performed during technological movements of the machine. The second run of measurements were performed during mining process. Data collected during measurements were treated with computer processing. As a result 3 main modal forms were estimated. The first one ( 0,71Hz) swinging of the whole construction along longitudinal axis. The second one (1,64Hz) is bending of the whole construction. The third one (2,32Hz) is bending of the jib and twisting of the counterweight jib. Assessment of modal form is very important process. In this particular case, established natural frequencies are quite close to the loading acceleration. Validation criterion like PMC, PMD, scatter phase factor or auto-MAC confirm the accuracy of modal models.
PORÓWNAWCZA ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCIOWA CZERPAKÓW KOPARKI SRs 1800
COMPARATIVE STRENGHT ANALYSIS OF THE BUCKETS OF THE EXCAVATOR SRs 1800
Jerzy Czmochowski, Jacek Karliński, Damian Pietrusiak, Eugeniusz Rusiński – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono analizy wytrzymałościowe dwóch rodzajów czerpaków wykorzystywanych przez koparkę SRs 1800. Praca miała na celu określenie możliwość wykorzystania czerpaków w Kopalni Węgla Brunatnego w Koninie.
Scope of this paper is the comparative strength analysis of the buckets of excavator SRs 1800 .Curried simulations improved that the construction of both of the buckets is too weak to transfer all power coming from mining and turning system. In case of the bucket with teeth it is highly possible that in some cases the bucket will be completely destroyed. Cause of so big effort is the fact that the bucket are the open type. To low stiffness leads to the concentration of stresses in the point of connection of the knife with assembly lug. If needed the bucket with corners may be use but any overloading of the system is not allowed.
WYKORZYSTANIE METODY FEM-NDT W OCENIE STANU ZWAŁOWARKI W AWARII
USE OF METHODS OF FEM AND NDT IN THE ASSESSMENT OF THE STATE OF DUMPING CONVEYOR IN FAILURE
Krzysztof Rzepecki, Damian Kicmal – PGE Elektrownia Turów S.A,
Grzegorz Przybyłek – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Lesław Sozański – Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono numeryczno-badawczą metodę oceny stanu konstrukcji maszyny podstawowej górnictwa odkrywkowego w stanie awarii.
This article presents a numerical-experimental method of evaluating the state of structure of the basic machine of the open cast mining in the failure state.
ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCIOWA PRZĘSŁA MOSTU PRZERZUTOWEGO
A STRENGTH ANALYSIS OF A SPAN A TEMPORARY BRIDGE
Józef Augustynowicz, Andrzej Figiel – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Zbigniew Kamyk, Wacław Malej – Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej im. prof. J. Kosackiego we Wrocławiu
W artykule przedstawiono analizę wytrzymałościową przęsła przerzutowego mostu samochodowego. Zastosowanie uproszczonych schematów statycznych sprowadza analizę wytężenia konstrukcji na etapie projektowania do prostych metod analitycznych. Obecnie coraz częściej stosuje się metody symulacyjno-numeryczne. W celu zweryfikowania obliczeń korzysta się z metod eksperymentalnych lub badań eksploatacyjnych. Sposób doświadczalnego wyznaczania wytężenia konstrukcji stalowej przęsła opiera się na analizie wyników pomiarów odkształceń w wybranych przekrojach pomiarowych. Na podstawie zmierzonych odkształceń oszacowano wartości naprężeń w konstrukcji stalowej przęsła mostu samochodowego.
The article presents an analysis of the strength of a span of a temporary bridge for motor vehicles. The use of simplified statical solutions reduces the analysis of the effort of the structure at the design stage to simple analytical methods. At present, simulation and numerical methods are being increasingly applied. The verify the resulting calculations, experimental methods or operational studies are used. The experimental method of determining the effort of the steel structure of a span is based on an analysis of the results of measurements of deformation in the selected sections. The values of the effort in the steel structure of the span of a temporary motor-vehicle bridge were estimated on the basis of those deformations which had been measured.
WSPOMAGANIE SYNTEZY I ANALIZY DYSKRETNYCH UKŁADÓW MECHANICZNYCH Z PASYWNYMI I AKTYWNYMI ELEMENTAMI REDUKUJĄCYMI DRGANIA
COMPUTER-AIDED SYNTHESIS AND ANALYSIS OF DISCRETE MECHANICAL SYSTEMS WITH PASSIVE AND ACTIVE ELEMENTS REDUCTING OF VIBRATIONS
Katarzyna Białas – Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska, Gliwice
Zasadniczym celem podejmowanej pracy jest przedstawienie oprogramowania wspomagającego proces analizy oraz syntezy strukturalnej i parametrycznej dyskretnego modelu układu mechanicznego, na podstawie żądanych wymagań. Celem pracy jest również porównanie działania pasywnych i aktywnych elementów na redukcję drgań.
The main objective of this study is to present and describe major properties of the software that has been developed by the author himself with the aim to aid the synthesis and analysis of vibrating systems. The synthesis is the reverse task as compared to the analysis as it is intended to achieve a system that meets already assumed requirements related to the value of vibration frequency.
ANALIZA KOMPUTEROWA PEWNEGO ENERGETYCZNEGO MODELU USZKODZENIA UKŁADÓW MECHANICZNYCH PODDANYCH DŁUGOTRWAŁYM OBCIĄŻENIOM DYNAMICZNYM
THE ANALYSIS OF COMPUTER RELIABLE OF MECHANICAL ENERGY OF MODEL DAMAGE TESTS OF LONG-DURABLE MATERIALS SYSTEM DYNAMIC LOAD
Mirosław Bocian, Maciej Kulisiewicz – Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej, Politechnika Wrocławska
Krzysztof Jamroziak – Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki – Wrocław
Stanisław Piesiak – Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Opolska
Omówiono zagadnienia dotyczące modelowania zjawisk procesu uszkodzenia elementu konstrukcji. Przyjęto prosty układ mechaniczny opisany modelem o jednym stopniu swobody, który został poddany komputerowej analizie dynamicznej. W wyniku tej analizy poszukiwano odpowiedzi modelu na możliwość określenia granicznej energii, po przekroczeniu której następuje uszkodzenie elementu konstrukcji.
In the paper questions relating of damage of constructional element was presented. It was assumed a simply material system describing of the model by one degree of freedom which was tested dynamic computer analysis. In the effect of the analysis the answer of model on possibility define energy limit after transcend witch following of damage of constructional element was searched.
BADANIE SKUTKÓW ODDZIAŁYWANIA IMPROWIZOWANYCH ŁADUNKÓW WYBUCHOWYCH NA KTO W WERSJI SPECJALNEJ
THE RESEARCHES OF EFEKTS OF IMPROVISED EXPLOSIVE DEVICE INPACT ON AMV SPECIAL VERSION
Wacław Borkowski, Zdzisław Hryciów, Piotr Rybak, Józef Wysocki – Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
Do grupy podstawowych pojazdów wojskowych zaliczane są kołowe transportery opancerzone (KTO ). Są one wykorzystywane, w różnych wersjach, w misjach stabilizacyjnych i lokalnych konfliktach. Działania te narażają KTO na pociski broni strzeleckiej, odłamki pocisków artyleryjskich, miny oraz improwizowane ładunki wybuchowe. W pracy podjęto próbę oszacowania poziomu obciążeń nadwozi wersji specjalnych KTO , szczególnie na improwizowane ładunki wybuchowe, również w aspekcie bezpieczeństwa przewożonych ludzi.
Armored modular vehicles (AMV) are classified as basic kind of military vehicles. They are used, in varied specific version, in stabilization missions and regional conflict. This kind of operations expose AMV on rifle bullets, shrapnel of projectiles, mines and improvised explosive devices. In the paper level of dynamic loads of AMV body in special version were assessed, particularly form improvised explosive devices. These analysis are very important from soldiers safety point of view.
MODELOWANIE MES PODATNEJ PROTEZY KRĄŻKA MIĘDZYKRĘGOWEGO W KRĘGOSŁUPIE LĘDŹWIOWYM
FEM MODELLING OF A FLEXIBLE ARTIFICIAL DISC IN THE LUMBAR SPINE
Paweł Borkowski, Piotr Marek, Grzegorz Krzesiński, Paweł Wymysłowski, Tomasz Zagrajek – Wydział MEiL, Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, Politechnika Warszawska
Praca zawiera analizę numeryczną MES protezy krążka z podatną wkładką, oddziałującą z płytami zewnętrznymi na zasadzie kontaktu. W wyniku symulacji uzyskano charakterystyki zachowania się implantu przy obciążeniu siłą ściskającą i momentem zgięcia w płaszczyźnie strzałkowej oraz wyznaczono rozkłady przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w protezie. Dla przypadku ściskania zbadano wpływ sztywności wkładki na zachowanie się sztucznego krążka.
This paper presents application of the finite element method for an artificial disc modelling. The prosthesis consisted of two metal plates with a flexible elastomeric core contacting with the plates. The compressive force –displacement and the moment of flexion – rotation angle characteristics of the artificial disc were evaluated. Displacements, strain and stress fields were obtained in the prosthesis. The influence of the inlay stiffness on the behavior of the artificial disc was investigated for the compressive load.
ANALIZA NUMERYCZNA OBSZARU WSPÓŁPRACY POMIĘDZY OKŁADZINĄ I BĘBNEM HAMULCOWYM
NUMERICAL ANALYSIS OF THE INTERACTION AREA BETWEEN BRAKE SHOES AND DRUM
Krzysztof Damaziak, Jerzy Małachowski, Kamil Sybilski, Jerzy Jachimowicz – Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
Rafał Kajka – Pracownia Podwozi Lotniczych, Instytut Lotnictwa, Warszawa
W pracy przedstawiono analizy numeryczne procesu hamowania na przykładzie hamulca bębnowego pojazdu terenowego. Porównano wyniki analiz statycznych i symulacji dynamicznych pierwszej fazy procesu hamowania. Szczególną uwagę poświęcono zjawiskom sprzężonym (cieplno – mechanicznym) występującym w procesie hamowania. W artykule przedstawiono również przykładowe wyniki badań eksperymentalnych.
This paper presents numerical analyses of a drum brake. Both static and dynamic FE analyses were conducted in order to verify behavior of numerical procedures affecting braking process. Phenomena of heat generation by friction forces was emphasized during dynamic calculations, while static analyses were focused on sensitivity to thermal properties of materials. FE models, including loads and boundary conditions are described in details. Some of the data used during simulation were taken from experiments. These laboratory tests are also briefly described in the paper. Based on obtained results, it is shown, that numerical procedure converting sliding energy coming from friction to a heat, used in coupled mechanical – thermal dynamic calculation is working properly, but is very sensitive to material properties, such conductivity. Proper FE modeling of contact area and contact forces is also crucial.
ZASTOSOWANIE CAD/FEM PRZY BADANIU ZGODNOŚCI WYPOSAŻENIA WSPÓŁCZESNYCH AMBULANSÓW DROGOWYCH Z NORMĄ PN-EN 1789
APPLICATION OF CAD / FEM IN COMPLIANCE TEST OF EQUIPMENT OF MODERN ROAD AMBULANCES ACCORDING TO PN-EN 1789 STANDARD
Damian Derlukiewicz, Artur Górski, Krzysztof Zieziula – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Tomasz Wróbel – AMZ Kutno Sp. z o.o.
Przedstawiono problematykę związaną z oceną stanu wytężenia elementów wyposażenia współczesnych ambulansów drogowych zgodnie z normą PN-EN 1789. Zawarta charakterystyka normy w pierwszych rozdziałach opracowania uświadamia potrzebę zastosowania ostrych kryteriów dotyczących homologacji pojazdów sanitarnych pod względem bezpieczeństwa pasażerów. Spełnienie wymagań dotyczących mocowania elementów wyposażenia pojazdu sanitarnego przedstawiono na wybranym przykładzie fotela poprzez zastosowanie numerycznych metod obliczeniowych CAD/FEM oraz badań doświadczalnych.
The paper presents the issues related to the assessment of the effort state of equipment of modern road ambulances in accordance with PN-EN 1789 standard. Features characteristic included in the first chapters of the standard develop the need for use of strict criteria for the approval of vehicles in terms of sanitary safety of passengers. The fulfillment of the requirements concerning the mounting the sanitary equipment in the vehicle is shown in the selected example of the seat by the use of numerical calculation methods of CAD / FEM and experimental studies.
ANALIZA PORÓWNAWCZA ROZWIĄZAŃ KONSTRUKCYJNYCH PLATFORMY PRZEDNIEJ SAMOJEZDNEJ MASZYNY WIERCĄCEJ
COMPARATIVE ANALYSIS OF STRUCTURAL SOLUTIONS OF FRONT PLATFORM OF SELF-PROPELLED DRILLING MACHINE
Damian Derlukiewicz, Jacek Karliński, Sebastian Koziołek – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Zaprezentowano porównanie dwóch rozwiązań konstrukcyjnych platformy przedniej samojezdnej maszyny wiercącej. Przykłady liczbowe uzyskano poprzez rozwiązanie zagadnienia z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Przedstawiono wyniki obrazujące jaki wpływ na wytężenie konstrukcji może mieć dowolna zmiana sztywności silnie obciążonych ustrojów.
The article presents the comparison of design solutions of front platform of self-propelled drilling machine. Examples of numerical solution of the problem were obtained by using the finite element method. The results are illustrating the influence on the effort state of the structure, that may have any change in stiffness of the heavily loaded structures.
ANALIZA ZJAWISK DYNAMICZNYCH ZACHODZĄCYCH W HYDRAULICZNEJ PODPORZE GÓRNICZEJ W WARUNKACH GWAŁTOWNEGO ZACIŚNIĘCIA WYROBISKA
ANALYSIS OF THE DYNAMIC PHENOMENA OCCURRING IN THE HYDRAULIC PROP DURING RAPID CLAMPING OF EXCAVATION
Zygmunt Domagała, Jarosław Prokopowicz – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule opisano warunki pracy podpory górniczej, a w szczególności zagadnienia związane z ich dynamiką. Ponieważ trudno zaplanować eksperyment w warunkach naturalnych, postanowiono przeprowadzić symulację zjawisk dynamicznych w hydraulicznej podporze górniczej. Opisano budowę modelu matematycznego uwzględniającego założenia upraszczające. Na tej podstawie ułożono model symulacyjny i przeprowadzono badania, z których wyciągnięto odpowiednie wnioski.
A hydraulic prop is a basic element of mechanical wall lining systems. The technical parameters of hydraulic props and valves are critical for the protection of headings in mines, especially during earth tremors. This paper presents an analytical method for the evaluation of the dynamic performance of hydraulic props with valves. The calculation results were compared with dynamic load test results and were found to be in good agreement with the latter. The proposed method can be particularly useful to designers and users for the preliminary evaluation of hydraulic props.
PROTOTYPOWA ZABUDOWA TYPU CAMPER NA SAMOCHODY KLASY PICKUP
PROTOTYPE OF THE MOUNTING CAMPING BODY TYPE CAMPER ON THE PICKUP CLASS VEHICLES
Artur Górski, Tadeusz Lewandowski, Kazimierz Malcher, Wiktor Słomski – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono fragmenty prac koncepcyjnych, modelowo-obliczeniowych oraz wirtualnego prototypowania zrealizowanych przez zespół z Politechniki Wrocławskiej i firmę POLCAMP przy projekcie uniwersalnej zabudowy kempingowej typu Camper przeznaczonej dla pojazdów klasy pickup. W ramach projektu wykonano modele 3D, symulacje modelowe pracy układów mechanicznych oraz przeprowadzono obliczenia wytrzymałościowe obiektu.
The article presents parts of conceptual works, model-computing and virtual prototyping carried out by a team from the Wroclaw University of Technology and company POLCAMP under the project of universal mounting camping body type Camper intended for the pickup class vehicles. Within the project frame the 3D models, modeling simulations of mechanical systems operating and the strength calculations of systems were made.
KONCEPCJA PROJEKTOWANIA I SZACOWANIA TRWAŁOŚCI ZMĘCZENIOWEJ BELEK ZESPOLONYCH Z POŁĄCZENIEM ŚCINANYM TYPU COMPOSITE DOWELS
THE DESIGN CONCEPT AND FATIGUE STRENGTH ASSESSMENT FOR COMPOSITE DOWEL SHEAR CONNECTION
Piotr Harnatkiewicz, Artur Kopczyński – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Wojciech Lorenc, Maciej Kożuch – Instytut Budownictwa, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono problemy dotyczące analizy zmęczeniowej stali belek zespolonych wykorzystywanych w mostowych przęsłach. Zaprezentowane dźwigary zespolone powstają z połączenia przeciętych dwuteowników walcowanych z betonem za pomocą innowacyjnego zespolenia. Przedstawiono podstawowe założenia dotyczące projektowania oraz wymiarowania tych obiektów w aspekcie pęknięć zmęczeniowych. Wdrażanie koncepcji wymiarowania tych obiektów odbywa się przy wsparciu jednostek naukowo-badawczych oraz poprzez krajowe projekty badawcze.
Modern type of continuous shear connectors, the Composite Dowel, is an upcoming solution for composite beams. This innovative shear connection is implemented in the construction method where connection between the halved steel girder and concrete is provided by steel dowels manufactured by a special cutting line of the web. As this shear connection is to be applied mainly for bridges, problems concerning fatigue behavior appear. Complicated stress distribution in steel dowels from external loads combined with different technologies of fabrication and resulting eigenstresses makes the problem very complex. The paper presents the newest investigations concerning fatigue behavior of Composite Dowels.
ANALIZA PRĘDKOŚCI ODKSZTAŁCANIA PODCZAS DYNAMICZNYCH TESTÓW MATERIAŁOWYCH Z WYKORZYSTANIEM KOMPUTEROWEJ ANALIZY OBRAZU
INVESTIGATION ON STRAIN RATE MEASUREMENT DURING TESTS ON THE FLYWHEEL TEST DEVICE BY OPTICAL IMAGE RECOGNITION
Artur Iluk – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono zastosowanie autorskiego oprogramowania Edge do rozpoznawania obrazu w celu pomiaru prędkości i przemieszczeń podczas próby dynamicznego rozciągania na młocie rotacyjnym. Przedstawiono przykładowe wyniki analizy obrazu z filmu wykonanego szybką kamerą, która w połączeniu z oprogramowaniem użyta została w charakterze dynamicznego wideoextensometru. Analiza pozwoliła na sfalsyfikowanie założeń leżących u podstaw dotychczas używanego sposobu wyznaczania dynamicznych charakterystyk materiałowych na podstawie wyników pomiarów.
The application of the original optical image recognition program Edge for measurement and analysis of the displacement and strain rate during a dynamical test on the flywheel device was presented in the paper. An examples of image recognition analysis on a movie taken by high-speed camera Phantom v12 used, in connection with the software, as dynamical videoextensometer. The results showed, that the previously assumed constant velocity of the lower end of specimen during flywheel device test is not true.
KONCEPCJA OPANCERZONEGO SAMOCHODU PATROLOWEGO KLASY M-ATV
A CONCEPTUAL ANALYSIS OF ARMORED PATROL VEHICLE OF M-ATV CLASS
Artur Iluk, Tadeusz Lewandowski, Kazimierz Malcher, Wiktor Słomski – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Jerzy Ptak – Dom Samochodowy GERMAZ Sp. z o. o.
Przedstawiono przebieg i wyniki prac koncepcyjnych nad projektem opancerzonego samochodu terenowego o zwiększonej odporności na działanie min i ładunków wybuchowych, przeznaczonego do transportu 10-cio osobowych zespołów ludzkich w warunkach wymaganej ochrony balistycznej według STANAG. Koncepcję pojazdu przygotowywano w oparciu o wytyczne z obliczeń wytrzymałościowych i symulacji numerycznych oddziaływania na pojazd fali uderzeniowej oraz z uwzględnieniem wymagań Sił Zbrojnych RP.
The article presents the process and results of conceptual work on the project of armored all-terrain vehicle with increased resistance to mines and explosives, intended for the transport of 10 people teams in terms of required ballistic protection according to STANAG. The concept of a vehicle was prepared under the guidelines of the strength calculations and numerical simulations of the impact of shock wave on vehicle and taking into account the requirements of the RP Armed Forces.
PROBLEMY INTEGRACJI NARZĘDZI SYMULACYJNYCH W PROJEKTOWANIU MASZYN WYTWÓRCZYCH
PROBLEMS OF INTEGRATION OF SIMULATION TOOLS IN DESIGNING MACHINE TOOLS
Stanisław Iżykowski, Piotr Górski, Krzysztof Chrapek – Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Politechnika Wrocławska
Paweł Maślak – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Omówiono rolę badań symulacyjnych w projektowaniu maszyn wytwórczych. Przedstawiono problemy integracji podstawowych narzędzi symulacyjnych dla budowy wirtualnych modeli dla tego typu maszyn. Opisano sposób realizacji badań symulacyjnych służących ocenie ich konstrukcji wraz z układem sterowania, przy uwzględnieniu obciążenia od sił skrawania.
The paper presents the role of simulation investigations in designing machine tools. Problems with integration of basic simulation tools for building virtual models for such machines are discussed. Described is the realization of simulations targeted at the evaluation of the construction of a machine with a control system, taking into account the loads from the cutting forces.
INTEGRACJA WYBRANYCH NARZĘDZI KOMPUTEROWYCH W PROCESIE BADAŃ SYMULACYJNYCH MASZYNY O KINEMATYCE RÓWNOLEGŁEJ
INTEGRATION OF SELECTED COMPUTER TOOLS IN THE PROCESS OF SIMULATION INVESTIGATIONS FOR A MACHINE WITH PARALLEL KINEMATICS
Stanisław Iżykowski, Piotr Górski, Krzysztof Chrapek – Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Politechnika Wrocławska
Paweł Maślak – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Omówiono problematykę integracji wybranych narzędzi komputerowych w procesie badań symulacyjnych maszyny o kinematyce równoległej. Integracja ta dotyczy dwóch środowisk symulacyjnych w postaci pakietu MSC.Adams i pakietu Matlab/Simulink. Opisano sposoby realizacji badań symulacyjnych oraz zamieszczono przykładowe ich wyniki.
The paper presents the problems of integration of selected computer tools in simulations of a machine with parallel kinematics. The integration involves two simulation environments: the MSC.Adams and the Matlab/Simulink packages. Methods of simulation investigations are described and example results are presented.
NOWOCZESNE METODY OPTYMALIZACJI KONSTRUKCJI PRĘTOWYCH
MODERN OPTIMIZATION METHODS OF ROD STRUCTURES
Sebastian Kondracki, Grzegorz Kondracki – PROTEA Sp. z o.o.
Tadeusz Smolnicki – Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Zagadnienie optymalizacji konstrukcji prętowych nie jest zagadnieniem nowym ani w obszarze metod analitycznych, ani obliczeń komputerowych. Problem kształtowania konstrukcji optymalnie dopasowanych do wymagań wytrzymałościowych pojawił się z chwilą powstania pierwszych prac Galileusza (XVII wiek), związanych z wytrzymałością belek zginanych. Z kolei pierwsza rozprawa na temat optymalizacji struktur prętowych (a zatem optymalizacji konstrukcji) ukazała się już w 1904 roku. Publikacja The Limits of Economy of Materials in Frame Structures autorstwa australijskiego inżyniera i wynalazcy A.G.M. Michella (1904) przedstawiała teoretyczną analizę optymalnych kształtów kratownic. Praca ta okazała się na tyle przełomowa, że wyniki jej badań do dziś służą jako obiekty weryfikujące nowoczesne algorytmy obliczeniowe. W artykule dokonano przeglądu nowoczesnych metod optymalizacji konstrukcji prętowych.
The issue of optimizing the rod structures is not a new issue neither in the field of analytical methods nor computer calculations. The problem of shaping the structure optimally suited to the strength requirements occurred with the rise of the first work of Galileo (17th century), related to the strength of bending beams. In turn, the first study about optimizing rod structures (and thus optimization of the structure) appeared already in 1904. Publication: “The Limits of Economy of Materials in the Frame Structures” written by Australian engineer and inventor of the AGM Michell (1904) presented a theoretical analysis of the optimal shapes of trusses. This work proved to be so groundbreaking that the results of her research up this day serve as the modern verifying object the calculation algorithms. The article presents the review of modern methods of rod structures optimization.
ANALIZA NUMERYCZNA TELESKOPOWYCH SIŁOWNIKÓW HYDRAULICZNYCH
NUMERICAL ANALYSIS OF THE HYDRAULIC TELESCOPIC CYLINDERS
Artur Kopczyński, Przemysław Moczko – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Głównym celem niniejszej pracy jest przedstawienie wyników badań numerycznych teleskopowych siłowników hydraulicznych. W wyniku przeprowadzonych prac zaobserwowano przekroczenia naprężeń dopuszczalnych w strefach gniazd pierścieni blokująco-prowadzących. Zaproponowano zmiany w celu dopuszczenia siłowników do sprzedaży i użytkowania.
The main purpose of this work is to present the example numerical simulations of the hydraulic telescopic cylinders. As a result of conducted studies was the exceed of Huber – Mises stresses in the area of socket rings. The appropriate model changes were suggested.
WIDMO OBCIĄŻEŃ DYNAMICZNYCH CZŁOWIEKA JADĄCEGO KOŁOWYM TRANSPORTEREM OPANCERZONYM
AN AFFECT OF THE SPECTRUM OF DYNAMIC LOAD ON HUMAN BODY DURING A DRIVE IN THE WHEELED ARMOURED PERSONNEL CARRIER
Mariusz Kosobudzki – Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych, Wrocław
Mariusz Stańco – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Przedmiotem badań opisanych w artykule jest analiza obciążeń dynamicznych działających na organizm człowieka wywołanych ruchem kołowego transportera opancerzonego, który poruszał się ze zmiennymi prędkościami w warunkach poligonowych. Analizie poddano wartości przyspieszeń tłumionych przez organizm człowieka siedzącego w przedziale desantowym pojazdu.
The article contains an analysis of dynamic load affecting on human body during a drive in wheeled armored personnel carrier. What is more the dumping of backbone and trunk of sitting human in landing compartment was evaluated.
SYSTEMY ZARZĄDZANIA W LABORATORIACH BADAWCZYCH
MANAGEMENT SYSTEMS OF TESTING LABORATORIES
Sebastian Koziołek, Patrycja Bochniak – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Problemy rozwoju laboratoriów badawczych nie dotyczą jedynie doskonalenia technologii badawczych oraz zmieniających się wymagań prawnych. Problemy te związane są także z utrzymaniem i doskonaleniem systemów zarządzania, które umożliwiają pełną kontrolę nad stanem rozwoju laboratoriów w każdym aspekcie ich działalności. Normalizacja badań w wielu dziedzinach stała się podstawą potwierdzenia kompetencji laboratoriów, które przystępują do procesu akredytacji w celu poprawy konkurencyjności swoich badań na rynku. Jednak uzyskanie certyfikatu akredytacji nie gwarantuje poprawy jakości badań. Certyfikat ten nie jest również gwarancją rozwoju laboratorium. W artykule przedstawiono sposób standaryzacji badań oraz propozycję zastosowania metody badania efektywności systemów zarządzania jako podstawę do doskonalenia laboratoriów badawczych.
Problems of development of testing laboratories do not concern only improvement of testing technology and changeable legal requirements. These problems are connected also with the maintenance and improving of management systems which enable the full control of the laboratories development. The standardization of testing in many fields became the base of confirming competence of laboratories which are in the accreditation process. However obtaining the accreditation certificate does not guarantee improvement of the quality. In the article the standardization of testing and a proposal to apply the method of effectiveness assessment in the management systems of laboratories has been presented.
WYZNACZANIE ROZKŁADÓW NAPRĘŻEŃ I ODKSZTAŁCEŃ MATERIAŁÓW O CHARAKTERYSTYCE SPRĘŻYSTO-PLASTYCZNEJ PRZY SKRĘCANIU I ZGINANIU
DETERMINATION OF STRAIN AND STRESS DISTRIBUTIONS IN MATERIALS OF ELASTIC-PLASTIC CHARAKTERISTIC UNDER TORSION AND BENDING
Marta Kurek, Tadeusz Łagoda, Piotr Warmuzek – Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska
Głównym celem pracy było wyznaczenie rozkładów naprężeń i odkształceń w przekroju analizowanego elementu walcowego. Rozkłady te przedstawiono za pomocą modelu komputerowego w formie wykresów. Do analizy wykorzystano pięć materiałów o zróżnicowanej charakterystyce krzywej cyklicznego odkształcenia oraz przy obciążeniach momentem skręcającym i momentem zginającym. Wyniki analizy wykazały liniowy charakter rozkładu odkształcenia dla każdego z rozpatrywanych materiałów w całym zakresie zastosowanych obciążeń.
The main aim of this paper is to determine distribution of stress and deformation presented in graphs in a machine part. The analysis applies five materials with various cyclic strain curves under bending moment and torque moment. Results of the analysis showed linear character of deformation distribution for every material in the entire range of load.
OPTYMALIZACJA PROCESU SELEKTYWNEJ MIKROMETALURGII LASEROWEJ
SELECTIVE LASER MELTING PROCESS OPTIMISATION
Tomasz Kurzynowski, Edward Chlebus – Wydział Mechaniczny, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Centrum Zaawansowanych Systemów Produkcyjnych, Politechnika Wrocławska
W selektywnej laserowej mikrometalurgii głównym celem jest możliwość wytwarzania produktów w pełni funkcjonalnych (np. implantów medycznych, wkładek do form wtryskowych z konformalnymi kanałami chłodzącymi) z dostosowanymi właściwościami mechanicznymi. W artykule przedstawiono wyniki badań tej technologii w zakresie możliwości technologicznych jak i uzyskiwania pożądanych właściwości mechanicznych poprzez dobór odpowiednich parametrów procesu.
For metal technologies the objective is to manufacture fully functional products (e.g. medical implants, mould inserts with conformal cooling channels or parts) with customized mechanical properties. The paper will present results of research on one such technology in the field of technological possibilities and to obtain the desired mechanical properties by means of suitable process parameters.
ZAGADNIENIA EKSPLOATACJI BEZZAŁOGOWYCH ŚRODKÓW PRZEWOZOWYCH TERMINALOWO-MAGAZYNOWYCH
ISSUES OF OPERATION UNMANNED TRANSPORT AND STORAGE-CONTAINER TERMINAL
Stanisław Kwaśniowski, Mateusz Zając, Paweł Zając – Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Zakład Logistyki i Systemów Transportowych, Politechnika Wrocławska
Omówiono problematykę projektowania układów przeładunkowych dla terminali kontenerowych w perspektywie 2030 roku. Przedstawiono możliwości przeładunkowe obecnie stosowanych technologii. Omówiono konieczność uwzględnienia w zakresie projektowania CAD nowych technologii opartych o trzecią generację bezobsługowych robotów, potocznie nazywanych AGV. Przeprowadzono wywód udowadniający nieuniknione stosowanie tych technologii w sytuacji braku alternatywnego rozwiązania.
Addresses the issues of design, cargo handling systems for container terminals in the year 2030. Presents the current handling capacity of technology. Discusses the need to include in the CAD design of new technology based on third generation of unmanned robot, commonly called AGV. Conducted argument proving the inevitable use of these technologies in the absence of alternative solutions.
METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH W BADANIU KOMPATYBILNOŚCI BARIER OCHRONNYCH POJAZDÓW
FINITE ELEMENT METHOD IN CAR COMPATIBILITY PHENOMENA
Marcin Lisiecki – Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Politechnika Warszawska
Głównym celem niniejszej pracy jest analiza zderzenia bocznego samochodu osobowego z samochodem ciężarowym. Badaniu podlegają odkształcenia plastyczne w obu pojazdach, a także obrażenia biomechaniczne kierowcy znajdującego się w samochodzie osobowym. Czynniki biomechanicze brane pod uwagę to: HIC , FNIC , VC. Natomiast odkształcenia plastyczne rozpatrywane są w większości w przedniej strefie zabezpieczającej wjechanie pod samochód ciężarowy (Front Underrun Protection – FUP).
The main aim of the study is the side impact of the truck into the passenger car, which is one of the possible variants in compatibility case. The compatibility problem has direct influence at biomechanical injuries of the passengers travelling by the cars and also at deformation of the structure. This research should assign critical configurations of the truck and the car during side impact. Critical criteria of compatibility problem are biomechanical injuries structure deformation. The research was performed with Chrysler Neon mode, automotive seating (metal construction), Hybrid III dummy model and moving barrier with changed mass (equals to the mass of the heavy truck KAMAZ) and equipped with front underrun protection barrier (FUP – based on the geometry of the Mercedes ACTRO S front structure). Interaction between car and heavy truck is at the driver side. During the research different location and angles of the barrier against the car has been taken into account. Two speeds were used to investigate the barrier influence to the car. The results of the simulation allow predicting the biomechanical coefficients such as: HIC , 3ms, TTI , e.g., which give the overview of the passenger injuries. The other set of the data is plastic deformations which are visible at the Front Underrun Protection (FUP) barrier and also at the passenger car construction. The results of research allows to assign the direction of the changes which should be proposed to the truck manufactures in order to reduce passengers biomechanical injuries and intrusion into car during side impact.
METODYKA OCENY STANU MASZYN PODSTAWOWYCH GÓRNICTWA ODKRYWKOWEGO PO WIELOLETNIEJ EKSPLOATACJI
METHODOLOGY OF STATE ASSESSMENT OF BASIC MACHINES OF OPEN CAST MINING AFTER LONG SERVICE
Eugeniusz Rusiński, Jerzy Czmochowski – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
W kopalniach węgla brunatnego eksploatowane są koparki wieloczerpakowe kołowe, których okres eksploatacji dochodzi do 30 lat, a zdarza się, że i do 50 lat. Podczas eksploatacji obserwuje się lokalne pęknięcia w ustroju nośnym, a czasami poważniejsze awarie. Część z nich poddano gruntownej modernizacji pozostałe nadal pracują pomimo tak długiego okresu eksploatacji. W pracy przedstawiono metodykę oceny stanu technicznego, którą zastosowano przy ocenie trzech koparek o różnym okresie eksploatacji.
In the brown coal mines, the multibucket wheel excavators are operated for a period of time, which comes to 30 years and it happens that, event to 50 years. During the operation some local cracks can be observed in the supporting structure system and sometimes even some serious failures. Selected machines have undergone a thorough overhaul and the rest is still working despite such a long period of operation. The paper presents a methodology for assessing the technical condition that was used in the assessment of three excavators of varying period of operation.
OBLICZENIA CIEPLNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWE KANAŁÓW POWIETRZA INSTALACJI (ROFA) OGRANICZAJĄCEJ EMISJĘ NOx
SELECTED PROBLEMS OF THERMAL-STRENGTH CALCULATIONS OF (ROFA) AIR INSTALLATION CHANNELS LIMITING NOX EMISSION
Eugeniusz Rusiński, Jerzy Czmochowski, Artur Górski, Artur Iluk – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono problematykę związaną z oceną stanu wytężenia projektowanej instalacji służącej minimalizacji emisji tlenków azotu w postaci kanałów powietrza gorącego. Jednym z celów pracy jest przedstawienie wyników badań symulacyjnych, których efektem było optymalne zwymiarowanie postaci geometrycznej konstrukcji nośnej kanałów powietrza oraz sposób ich zawieszenia, podparcia i połączenia specjalnymi elementami kompensacyjnymi. W trakcie prac zbudowane zostały modele numeryczne MES kolejnych odcinków kanałów powietrza. Zastosowanie elementów powłokowych pozwoliło na dokładną analizę wytężenia całego obiektu dla wytypowanych warunków obciążeń w stanie zimnym i gorącym. Określono wpływ sposobu podparcia, zawieszenia i połączenia poszczególnych odcinków kanałów poprzez specjalne elementy kompensacyjne.
The paper presents the issues related to the assessment of the effort state of designed installation for minimizing the emission of nitrogen oxides in the form of hot air ducts. One of the aims is to present the results of simulation tests, which resulted in the optimal dimensioning of geometric form of the supporting structure of air channels and how to suspend, support and integrate the channels by special compensation elements. During the work the FEM numerical models were built of the following parts of air ducts. The use of shell elements allowed for a thorough analysis of effort of the entire facility for selected load conditions in cold and hot state. The influence of the way of support, suspension and connection of different sections of channels by the specific compensation elements.
ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCI ESTAKAD SUWNICOWYCH W ASPEKCIE ZWIĘKSZENIA ICH NOŚNOŚCI
OVERHEAD TRAVELLING CRANE TRESTLES ANALYSYS IN THE RESPECT OF LOAD-CARRYING ABILITY INCREASE
Eugeniusz Rusiński, Paweł Kaczyński, Kazimierz Malcher – Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Zakład CAD, Politechnika Wrocławska
W pracy skupiono się na możliwości zwiększenia nośności estakad dwudźwigarowych suwnic pomostowych przy pomocy metod numerycznych – MES. Przedstawiono zalety oraz najważniejsze ograniczenia zwiększania udźwigu urządzeń tej klasy. Zaprezentowano także wskazówki dotyczące dalszej eksploatacji urządzeń tej klasy.
In this paper overhead travelling crane trestles were analysed. The main goal was to icrease load-carrying ability with the use of numerical method – FEA. Moreover, main advatages and disadvantages of this approach were presented. Finally, significant advices concerning further operation were presented.
NUMERYCZNO-DOŚWIADCZALNA METODA OCENY SZTYWNOŚCI KORPUSU PRZEKŁADNI NAPĘDU KOŁA CZERPAKOWEGO KOPARKI KOŁOWEJ
NUMERICAL AND EXPERIMENTAL METHOD FOR ASSESSING STIFFNESS OF THE GEARBOX BODY OF THE BUCKET WHEEL EXCAVATOR WHEEL DRIVE
Eugeniusz Rusiński, Marcin Kowalczyk, Przemysław Moczko – Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
W pracy przedstawiono numeryczno doświadczalną metodę oceny sztywności korpusu przekładni zamontowanej na podatnym podłożu jakim jest wysięgnik koparki kołowej. Przeprowadzono badania wielkości odkształceń i deformacji korpusu przekładni na obiekcie fizycznym. Został także zbudowany oryginalny model dyskretny przekładni.
The paper presents experimental and numerical method for assessing stiffness of the gear box mounted on a bucket wheel excavator boom. Deformations of the gear box housing on the object were measured physically. The original discrete model of gears was also built.
PRZEGLĄD SPOSOBÓW WYZNACZANIA PARAMETRÓW FALI UDERZENIOWEJ WYBUCHU
REVIEW OF METHODS OF BLAST WAVE PARAMETERS DETERMINATION
Piotr Saska – Zakład Inżynierii Wojskowej, Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im gen. T. Kościuszki
Jerzy Czmochowski, Artur Iluk – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Oddziaływanie fali uderzeniowej wybuchu na realne konstrukcje, zwłaszcza pojazdy jest przedmiotem badań w wielu ośrodkach naukowych. Obecnie istnieje szereg metod określania parametrów fali uderzeniowej wybuchu. W artykule przedstawiono teoretyczne, doświadczalne oraz numeryczne sposoby wyznaczania charakterystyk fali uderzeniowej wybuchu. Ponadto sformułowano wnioski do przeprowadzenia własnych badań eksperymentalno-numerycznych.
An influence of blast wave on real constructions especially vehicles is a very specific process. Mentioned process is subject of investigation in many science institutions. Nowadays we have many methods of blast wave parameters estimation. The article presents theoretical, experimental and numerical methods of blast wave characteristics determination. Moreover authors formulate concerning of own conclusions to execution own experimental and numerical investigations.
ZASTOSOWANIE PAKIETU ALIBRE DESIGN DO PROJEKTOWANIA STANOWISKA BADAWCZEGO
APPLICATION OF THE ALIBRE DESIGN FOR DESIGNING OF A TEST STAND
Damian Słodczyk, Piotr Antoniak, Tadeusz Leśniewski – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Zakład Podstaw Konstrukcji Maszyn i Tribologii, Politechnika Wrocławska
Obecnie projektowanie pojedynczych części, jak i całych mechanizmów, przeprowadza się najczęściej korzystając z systemów projektowania 3D. Są to z reguły pakiety drogie, raczej niedostępne dla mniejszych firm. Na rynku jest jednak, także mało znany w Polsce pakiet, który dzięki niskiej cenie, jest dostępny nie tylko dla małych firm ale nawet dla szerokiej rzeszy hobbystów. Tym pakietem jest Alibre Design, którego możliwości zostaną przedstawione na przykładzie projektowania prostego stanowiska badawczego.
Presently, designing individual elements as well as complete mechanisms is mostly conducted by means of the 3D design systems. They are typically expensive packages, rather inaccessible for small firms. However rarely used in Poland, there is a package on the market, which, due to its low price, can be afforded not only by small businesses but even by numerous hobbysts. The name of the package is Alibre Design, possibilities of which will be presented on the example of designing a simple test stand.
KONCEPCJA ELEMENTU ENERGOCHŁONNEGO ZAWIESZENIA KABINY SAMOJEZDNEJ MASZYNY GÓRNICZEJ
APPLICATION OF THE ALIBRE DESIGN FOR DESIGNING OF A TEST STAND
Tadeusz Smolnicki – Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Łukasz Moczulski – Poltegor Projekt S.A., Wrocław
Kabiny operatorów samojezdnych maszyn roboczych eksploatowanych pod ziemią pełnią funkcję ochronną. Przez zamocowanie kabiny na maszynie za pomocą oryginalnego elementu energochłonnego uzyskano ponad dwukrotne obniżenie oddziaływań dynamicznych pomiędzy obciążnikiem a daszkiem kabiny oraz w elementach łączących kabinę z maszyną. W elemencie energochłonnym nastąpiła koncentracja dyssypacji plastycznej, co umożliwiło zmniejszono grubości elementów kabiny o 40% przy zachowaniu dotychczasowej wartości deformacji kabiny. Warunkiem stosowania elementów energochłonnych jest stosowanie przez operatorów pasów bezpieczeństwa.
Cabins of operators of mobile working machines operated underground provide a function- protection. By mounting the cabin on the machine using the original energy-consuming elements the more than double reduction of dynamic interactions between the loader and the cabin’s roof, and in the elements connecting the cabin to the machine was obtained. In the energy-consuming element the concentration of plastic dissipation has occurred, that allowed reducing the thickness of the elements of the cabin by 40% while maintaining the current value of the cabin deformation. The requirement of using the energy-consuming elements demands from the operators to use the seatbelts.
ANALIZA POSTACI GEOMETRYCZNYCH KOŁA NAPĘDOWEGO MECHANIZMU JAZDY KOPARKI PRZY UŻYCIU METOD NUMERYCZNYCH
SELECTION OF A GEOMETRIC FORM OF DRIVE WHEEL OF DRIVING MECHANISM OF MULTIBUCKET EXCAVATOR ASSISTED WITH FEM
Tadeusz Smolnicki, Eugeniusz Rusiński, Grzegorz Przybyłek – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono dwie nowe wersje koła napędowego gąsienicowego mechanizmu jazdy koparki wielonaczyniowej. Pokazano postacie geometryczne rozwiązań konstrukcyjnych. Omówiono sposób identyfikacji warunków brzegowych. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń metodą elementów skończonych opisano wady i zalety zaproponowanych wersji.
The paper presents two new versions of the drive wheel of caterpillar drive mechanism of multibucket excavator. Geometric forms of construction solutions are presented. The way how to identify the boundary conditions was discussed. On the basis of calculations with use of finite element method the advantages and disadvantages of the proposed version were described in detail.
MODELOWANIE FUNKCJONALNEJ ADAPTACJI KOŚCI W OTOCZENIU IMPLANTU Z WYKORZYSTANIEM METODY ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH
FINITE ELEMENT METHOD MODELLING OF BONE FUNCTIONAL ADAPTATION IN THE VICINITY OF THE IMPLANT
Paweł Wymysłowski, Tomasz Zagrajek – Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, Politechnika Warszawska
W artykule opisano nowy model przebudowy tkanki kostnej w kontakcie z implantem , w mechanizmie działania którego uwzględnione są jednoczesne zmiany struktury wewnętrznej kości, jak i zmiany jej kształtu. Zaprezentowano także wyniki analizy z zastosowaniem tego modelu na przykładzie segmentu ruchowego kręgosłupa z protezą krążka międzykręgowego.
A new model of bone functional adaptation in the vicinity of the implant is described in the paper. The model takes into consideration simultaneous changes in the internal structure and shape of the bone. A practical implementation of the model to analyse a spinal motion segment with an artificial intervertebral disc is also presented.
WPŁYW KONSTRUKCJI FOTELA NA BEZPIECZEŃSTWO ZAŁOGI POJAZDU PODCZAS WYBUCHU
INFLUENCE OF THE SEAT DESIGN ON A CREW SAFETY IN CASE OF BLAST LOAD OF THE VEHICLE
Artur Iluk – Instytut Konstrukcji I Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule opisano przykład analizy skuteczności fotela zwiększającego odporność na wybuchy min w oparciu o numeryczne metody obliczeniowe. Analizę fotela wykonano w połączeniu z symulacją zachowania całego pojazdu podczas wybuchu. Szczególną uwagę zwrócono na interakcję działania fotela i konstrukcji pojazdu oraz jej wpływ na skuteczność ochrony. Przedstawiono przykładowe wyniki symulacji i wypływające z nich wnioski.
In the paper a sample simulation of blast load of a vehicle including model of seat and a person were presented. Some aspects of numerical simulation and design blast attenuation seat were discussed. Special attention was paid for dynamic behavior of the vehicle-seat-person system and influence of seat parameters on the safety of crew. Sample results of simulations were presented.
SZACOWANIE STANU NAPRĘŻEŃ STATYCZNYCH USTROJÓW NOŚNYCH MASZYN PODSTAWOWYCH GÓRNICTWA ODKRYWKOWEGO
ESTIMATION OF STATIC STRESSES STATE IN CARRYING STRUCTURES OF OPENCAST MINING MACHINES
Jerzy Alenowicz, Marek Onichimiuk, Marian Wygoda, Andrzej Wojtowicz – Poltegor-Instytut IGO, Wrocław
Podano przyczyny prowadzenia badań naprężeń statycznych maszyn podstawowych górnictwa odkrywkowego. Przedstawiono metody prowadzenia badań. Zaprezentowano przykłady wykonanych badań na koparkach kołowych wielonaczyniowych eksploatowanych w krajowych kopalniach węgla brunatnego. Wykazano potrzebę prowadzenia tego typu badań zarówno na maszynach nowo budowanych jak i poddanych długoletniej eksploatacji.
Justification of research into static stresses in opencast mining machines has been presented in the paper. Methodology of research has been discussed. Examples of tests conducted on bucket wheel excavators operating in domestic brown coal mines have been presented. The need for further research on newly-constructed machines as well as long operating ones has been pointed out.
MODELOWANIE WYBRANYCH ELEMENTÓW KOMPOZYTOWYCH
MODELLING OF SELECTED COMPOSITE ELEMENTS
Andrzej Baier, Michał Majzner – Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Politechnika Śląska, Gliwice
W artykule przedstawiono metodologię projektowania elementów obiektów konstrukcyjnych wytworzonych na bazie kompozytów włóknistych. Wirtualny model pozwolił na przeprowadzenie analizy wytrzymałościowej oraz na przeprowadzenie weryfikację założeń projektowo-konstrukcyjnych.
The article presents the design methodology of structural elements of the objects manufactured on the basis of woven composites. Virtual model has allowed to carry out stress analysis and to carry out the verification of design assumptions.
PEWNA SYMULACJA KOMPUTEROWA USZKODZENIA MATERIAŁU W WARUNKACH SZYBKOZMIENNYCH OBCIĄŻEŃ DYNAMICZNYCH
THE COMPUTER SIMULATION OF MATERIAL DAMAGE AT QUICK-CHANGEABLE DYNAMIC LOAD CONDITIONS
Mirosław Bocian, Maciej Kulisiewicz – Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej, Politechnika Wrocławska
Krzysztof Jamroziak – Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki, Wrocław
W artykule przedstawiono koncepcję modelu uszkodzenia materiału. Model ten został poddany dynamicznej analizie komputerowej. W wyniku przeprowadzonej analizy uzyskano charakterystyki wymuszeń dynamicznych na podstawie przebiegów czasowych drgań masy skupionej. Dla przyjętych wartości modelu stosując metodę bilansu energii i bilansu mocy w warunkach wymuszeń okresowych, wyznaczono charakterystyki badanego układu przed i po uszkodzeniu, a także krytycznej siły S0, przy której to uszkodzenie następuje.
In the paper a model conception of material damage was presented. This model was subjected to a dynamic computer analysis. As a result of analysis, characteristics of dynamic extortions on the basis of time proceedings of concentrated masses vibration were obtained. For assumed model parameters, characteristics of evaluated structure before and after damage, as well as critical value of force S0, at which cause the damage occurs were define, by method of energy and power balance implementation under condition of cyclic extortions.
OCENA WPŁYWU RODZAJU PODŁOŻA NA ZACHOWANIE BETONOWEJ BARIERY OCHRONNEJ
THE ASSESSMENT OF INFLUENCE OF ROAD’S SUBSOIL TYPE ON CONCRETE PROTECTIVE BARRIER’S BEHAVIOUR
Wacław Borkowski, Zdzisław Hryciów, Piotr Rybak, Józef Wysocki – Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
Jednym z podstawowych sposobów zapewnienia bezpieczeństwa pojazdom na zagrożonych odcinkach dróg jest zastosowanie barier ochronnych, zarówno metalowych jak i betonowych. Mają one na celu niedopuszczenie do zjechania pojazdu z drogi w miejscach szczególnie niebezpiecznych i wyprowadzić pojazd na tor ruchu równoległy do bariery. W pracy przedstawiono wybrane problemy związane z montażem betonowych barier drogowych w aspekcie osiągnięcia ich największej skuteczności ochronnej.
The using of protective barriers, both metal and concrete ones, is one of basic ways of assurance adequate safety level for road users on hazard places. The main goals of roadside systems are providing certain levels of vehicle containment and proper redirecting errant vehicles back on the road. In the paper, the chosen problems connected with assembly of concrete roadside barriers on different type of road’s subsoil and they effectiveness were introduced.
WPŁYW PARAMETRÓW MATERIAŁOWYCH PRZETWORNIKA PIEZOELEKTRYCZNEGO NA PODATNOŚĆ DYNAMICZNĄ DRGAJĄCEGO UKŁADU MECHATRONICZNEGO
INFLUENCE OF THE PIEZOELECTRIC TRANSDUCER’S MATERIAL PARAMETERS ON THE VIBRATING MECHATRONIC SYSTEM’S DYNAMIC FLEXIBITY
Andrzej Buchacz, Marek Płaczek – Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska
W artykule przedstawiono analizę wpływu na podatność dynamiczną parametrów materiałowych przetwornika piezoelektrycznego, stosowanego w jednowymiarowym, drgającym układzie mechatronicznym, opisanym dyskretno – ciągłym modelem matematycznym. Rozpatrywano drgający giętnie układ mechatroniczny z szerokopasmowym bocznikowym tłumikiem drgań. Podatność dynamiczną układu wyznaczono skorygowaną metodą przybliżoną, uwzględniając warstwę kleju łączącą przetwornik z układem mechanicznym.
The paper presents analysis of the piezoelectric transducer’s material parameters on the dynamic flexibility of the one – dimension vibrating mechatronic system. The considered system is flexural vibrating cantilever beam with the piezoelectric transducer bonded to the beam’s surface and the broad-band shunting circuit adjoined to the transducer’s clamps. This system was modeled by the discrete – continuous mathematical model. The system’s dynamic flexibility was assigned on the basis of the corrected approximate Galerkin’s method.
WYBRANE PROBLEMY MODELOWANIA KORPUSU WIELKOGABARYTOWEJ PRASY HYDRAULICZNEJ
SELECTED PROBLEMS OF LARGE-SIZE HYDRAULIC PRESS BODY MODELLING
Stefan Bućko – Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechnika Krakowska
Marcin Trzebicki – Instytut Konstrukcji Maszyn, Politechnika Krakowska
W pracy przedstawiono przebieg procesu kształtowania głównych elementów korpusu unikalnej prasy hydraulicznej do gięcia grubych blach. Zaprezentowano mianowicie analizą wytrzymałościową oraz kształtowanie elementów korpusu oparte na prostych wynikających z jakościowej analizy pracy konstrukcji modelach obliczeniowych MES ułatwiających dokonywanie korekty form konstrukcyjnych. Końcowe obliczenia wykonane dla modelu pełnej konstrukcji korpusu potwierdziły poprawność uproszczonych modeli MES.
Process of main body elements shaping of a unique hydraulic press appropriated to thick metal sheets bending is shown in the work. Namely, strain and stress analysis and body elements shaping based on simple, facilitating structure form correction, computational FEM models were presented. Such models were evaluated considering qualitative analysis of real structure work. Final calculations, performed on full model of press body structure, certify correctness of simple FEM models which were the basis of preliminary analysis.
STANOWISKO LABORATORYJNE DO BADAŃ MODELU ŚCIANY WAGONU TOWAROWEGO
THE LABORATORY STAND FOR RESEARCH OF RAILWAY TRUCK WALL MODEL
Andrzej Buchacz, Andrzej Wróbel – Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Politechnika Śląska, Gliwice
W artykule przedstawiono stanowisko laboratoryjne do badań tensometrycznych. Obiektem badań jest ściana wagonu węglarki typu 408W, przeznaczona do przewozu głównie masowych ładunków sypkich takich jak piasek, węgiel, ruda oraz ładunków sztukowanych. Stanowisko zaprojektowano i wykonano w skali 1:4. Siłę działającą na bok wagonu podczas normalnej eksploatacji zasymulowano siłownikiem hydraulicznym z pompą ręczną.
The paper presents the strain gauge test performed on the model. The object is a wall of the wagon 408W type, designed mainly to carry bulk cargo such as sand, coal, ore and pieced cargo. The stand was designed and made in scale 1:4. The force acting on the side of the wagon during the normal operation was simulated by hydraulic actuator with a hand pump.
ZASTOSOWANIE NOWOCZESNYCH SYSTEMÓW OBLICZEŃ INŻYNIERSKICH W PROJEKTOWANIU I ANALIZACH WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH WYBRANYCH CZĘŚCI ELEKTROWNI WIATROWYCH
THE APPLICATION OF MODERN COMPUTER AIDED ENGINEERING SYSTEMS IN DESIGN AND STRENGTH SIMULATIONS OF THE CHOSEN COMPONENTS OF THE WIND TURBINE
Tomasz Czapla, Mariola Jureczko, Mariusz Pawlak – Wydział Mechaniczny Technologiczny, Katedra Mechaniki Stosowanej, Politechnika Śląska, Gliwice
Zasadniczym celem obliczeń przedstawionym w tym artykule było wyznaczenie wartości współczynników bezpieczeństwa wybranych części elektrowni wiatrowej o poziomej osi obrotu. Omówiono również metodę wyznaczania optymalnych wartości cech geometrycznych łopaty elektrowni wiatrowej oraz jej obciążeń. Z wyników uzyskanych przez autorów można wnioskować, iż analizowane części elektrowni wiatrowej charakteryzują się wystarczającą wytrzymałością na działanie ekstremalnych obciążeń.
The major problem presented research was calculated Stress Reserve Factors (SRFs). These factors were calculated for chosen components of horizontal axis wind turbine. The method of calculation of optimal geometrical features of the wind turbine’s blade and their loads was also described. SRF values show that analyzed hub and planet carrier have sufficient strength for extreme loads
OCENA MODELI POWŁOKOWYCH ZASTOSOWANYCH DO ANALIZY STANU NAPRĘŻEŃ I ODKSZTAŁCEŃ W OBRĘBIE WIERZCHOŁKA SZCZELINY ZMĘCZENIOWEJ
ASSESSMENT OF SHELL MODELS EMPLOYED TO STRESS AND STRAIN ANALYSES WITHIN VERTEX OF FATIGUE CRACK
Artur Duchaczek – Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. Tadeusza Kościuszki, Wrocław
Zbigniew Mańko – Instytut Budownictwa, Uniwersytet Przyrodniczy, Wrocław
W artykule dokonano oceny możliwości zastosowania dwóch modeli obliczeniowych MES wykorzystujących elementy powłokowe do oceny stanu naprężeń i odkształceń w obrębie wierzchołka szczeliny zmęczeniowej znajdującej się w środniku dźwigarów stalowych stosowanych w mostach wojskowych. Wyniki z przeprowadzonych analiz numerycznych porównano z rezultatami otrzymanymi z badań doświadczalnych zrealizowanych w warunkach laboratoryjnych przy wykorzystaniu tensometrii elektrooporowej.
The paper is presented the potential applications of the FEM computational models employing shell elements to determine strains and stresses within the vertex of a fatigue crack in the web of a girder. The results of numerical analyses were compared to the results of experimental tests of a real steel girder conducted under laboratory conditions with the use of electric resistance wire strain gauges.
KOMPUTEROWE METODY OBLICZENIOWE W MODERNIZACJI KANAŁÓW POWROTNYCH BLOKU ENERGETYCZNEGO
COMPUTER CALCULATING METHODS IN MODERNIZATION OF RETURN CHANNELS IN POWER BLOCK
Artur Iluk, Artur Górski, Tadeusz Lewandowski, Wiktor Słomski – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Głównym celem artykułu jest przedstawienie zastosowania komputerowych metod obliczeniowych w modernizacji kanałów powrotnych i ich sposobu kompensacji w bloku energetycznym. Przy odpowiednich warunkach pracy bloku energetycznego następują nadmierne względne przemieszczenia pomiędzy kanałami powrotnymi od strony komory paleniskowej i cyklonu. Takie przemieszczenia doprowadzają do wykruszenia się betonowych elementów kompensatora co doprowadza do konieczności zatrzymania bloku energetycznego. W tym celu zaproponowano kompleksową analizę pracy tego węzła instalacji oraz zmodernizowano sposób podwieszenia kanałów powrotnych w celu stabilizacji ruchów względnych.
The main objective of the paper is to present the application of computer computational methods in modernization of return channels and how they compensate it in the power unit. At the appropriate conditions of power unit operation the relative excessive displacement occurs between the return channels from the side of combustion chamber and cyclone. Such movements have led to chipping of the concrete elements of the compensator, which leads to the stoppage of the power unit. In this order the comprehensive analysis of the work of the energetic joint was proposed as well as the suspension of return channels was modernized in order to stabilize the relative motion.
IDENTYFIKACJA PARAMETRÓW WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH LAMINATÓW SZKLANYCH
THE IDENTIFICATION OF MECHANICAL PARAMETERS OF GLASS FIBRE COMPOSITES
Krzysztof Jamroziak – Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki, Wrocław
Michał Majzner – Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Politechniki Śląskiej, Gliwice
Omówiono zagadnienia modelowania parametrów wytrzymałościowych warstwowych materiałów kompozytowych. Po określeniu podstawowych stałych materiałowych w badaniach wytrzymałościowych zaprezentowano sposób modelowania kompozytu. Na podstawie opracowanych modeli numerycznych przeprowadzono analizy wytrzymałościowe.
The article discusses the issues of modeling strength parameters of sandwich composite materials. After determining the fundamental material constant in the experimental studies presented method of modeling the composite. On the basis of numerical models developed an analysis of strength.
INNOWACYJNE POŁĄCZENIE MES I MMPM
INNOVATIVE CONNECTION OF FEM AND MMM
Janusz Juraszek – Akademia Techniczno-Humanistyczna, Bielsko-Biała
Celem niniejszej pracy jest zaprezentowanie innowacyjnego połączenia nowatorskiej metody badań nieniszczących (Metody Magnetycznej Pamięci Metalu-MMPM) z metodami analiz numerycznych stosowanych w procesie wirtualnego prototypowania (Metoda Elementów Skończonych-MES oraz metoda analiz Układów Wieloczłonowych- UW). Istotą MMPM jest możliwość wykrywania stref koncentracji naprężeń (SKN ) oraz obszarów newralgicznych na podstawie pomiaru własnego magnetycznego pola elementu ferromagnetycznego. Wykrycie tego typu obszarów za pomocą MMPM jest możliwe jeszcze przed powstaniem pierwszych mikropęknięć, w przeciwieństwie do innych metod badań nieniszczących, które takie obszary wykrywają dopiero post factum. Ponadto połączenie analiz MES i analiz UW pozwala na odtworzenie w środowisku numerycznym warunków pracy badanego elementu zbliżonych do rzeczywistych, co czyni analizy MES bardziej dokładnymi. Innowacyjne włączenie w ten proces MMPM daje możliwość szybkiej, doświadczalnej weryfikacji wyników MES na rzeczywistym prototypie poddanym określonemu obciążeniu.
The aim of this paper is to present innovative connection of new Non-Destructive Testing method (Metal Magnetic Memory- MMM) and numerical analyses used in virtual prototyping process (Finite Elements Method- FEM, and Multibody Systems analysis MS). Essence of MMM method is detecting stress concentration zones (SCZs) in element’s material during its work, already before micro cracks and fracture occurs. In compare with traditional NDT method, which shows SCZs after the failure occurs (post factum). Innovative connection of MMM method with numerical analysis methods give opportunity to fast and effective verification numerical calculations. Moreover connection FEM and MS analyses allows to reconstruct in numerical system the real work conditions of tested element, what makes FEM analyses more accurate. Including method of MMM in this process gives possibility fast, experimental verification of FEM results on the real prototype loaded in durability tests.
PROJEKTOWANIE ŚRODKÓW OCHRONY PRZECIWMINOWEJ POJAZDÓW SPECJALNYCH
MODELLING OF THE LANDMINE PROTECTION DEVICES IN THE MILITARY VEHICLES
Edyta Kania – Wydział Mechaniczny Technologiczny, Katedra Mechaniki Stosowanej, Politechnika Śląska
W artykule zaprezentowano podstawowe aspekty projektowania kołowych pojazdów specjalnych obciążonych falą uderzeniową wybuchu pod kątem ochrony załogi zgodnie z wymaganiami STANAG 4569. Ponadto, przedstawiono wymagania konstrukcyjne stawiane pojazdom opancerzonym odpornym na wybuchy min, dokumenty je normalizujące oraz kryteria urazów uwzględniane przy weryfikacji poziomu ochrony.
In the article the main aspect of the modeling and designing of the protection of wheel military vehicle loaded by the shock wave of the blast with the response to STANG 4569 is presented. Requirements for the light armored vehicles, normative standards and Injury Criteria and Tolerance Level for The Vehicle Mine Blast Protection are presented as well.
METODA DIAGNOZOWANIA W STANIE PRZECIĄŻENIA UKŁADU NAPĘDOWEGO URABIANIA KOPARKI
DIAGNOSIS METHOD IN OVERLOAD STATE OF THE PROPULSION SYSTEM OF MINING EXCAVATORS
Marcin Kowalczyk, Eugeniusz Rusiński – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Zapewnienie bezpieczeństwa maszynom narażonym na przeciążenia udarowe wymaga wprowadzania skutecznych układów zabezpieczających przed nadmiernym przeciążeniem. Istotną rolę w ograniczaniu skutków zderzeń narzędzi roboczych z wtrąceniami nieurabialnymi podczas urabiania skał odgrywa metoda diagnozowania stanu układu zabezpieczanego. Opracowano nowy układ zabezpieczający spełniający kryteria ochrony maszyny przed przeciążeniami udarowymi, w tym dostatecznej szybkości działania. Diagnozowanie stanu odbywa się w nim m.in. na podstawie kryterium dopuszczalnej prędkości narastania obciążenia, które umożliwia rozpoczęcie działania na układzie napędowym koła czerpakowego wcześniej i przy mniejszych obciążeniach niż dotychczas, jednocześnie nie ogranicza wydajności maszyny.
Ensure the safety to machines that are endanger on the impact of overload demands providing effective protection systems against excessive overload. Important role in reducing the effects of collisions of working tools with rock inclusions during mining plays the method of diagnosing the safety system. A new protection system that meets the criteria for protection the machines against impact overload, including adequate speed was elaborated. Diagnosing the state is on the basis of the allowable speed requirement of loading increase, that enables the start of the system acting on the propulsion system of bucket wheel before and at lower loads than before, while not limiting productivity of the machine
DOŚWIADCZALNO NUMERYCZNA METODA ESTYMACJI OBSZARÓW REZONANSOWYCH W USTROJACH NOŚNYCH MASZYN ROBOCZYCH
EXPERIMENTAL-NUMERICAL METHOD OF ESTIMATING THE RESONANCE AREA IN SUSPENSION CONSTRUCTIONS OF THE WORKING MACHINES
Jacek Muchaczow – DSE Draexlmaier Systemy Elektryczne Sp. z o.o., Jelenia Góra
Jerzy Czmochowski – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Wyniki wieloletnich prac badawczych wykazują, że obciążenia eksploatacyjne wywołują w niektórych przypadkach globalne i lokalne stany niestabilne. Przedstawiono analizę numeryczną i eksperymentalną drgań podstawowych zespołów nadwozia koparki kołowej typu KWK 1200M. Przedstawiona poniżej analiza numeryczna drgań własnych całej konstrukcji nośnej koparki KWK 1200M nr 26, ma na celu określenie przyczyn powstania uszkodzeń oraz opracowanie sposobów eliminacji bądź minimalizacji drgań.
The dissertation is devoted to extremely important and present subject-matter i.e. dynamic effects in suspension constructions of the working machines observed during the exploitation in the resonance area. The focus of the dissertation were the methods which enable determination of basic frequencies of vibrations and loads and, what is more, quick and inexpensive way to take the machine out of the resonance area. The emergence of resonance causes decided increase of the transference amplitudes, which has direct influence on the accumulation of damages to the elements of the construction. It mostly leads to the initiation of the fatigue cracks which, with the progressive corrosion and change of the construction properties, is a particularly favourable circumstance leading to the rapid degradation of the machine. The dissertation provides the following, successfully carried and analyses: strain gauge tests, acceleration measurements, throughput analysis, numerical analysis of the tested excavator model, as well as adaptations of the numerical model to the experiment’s results. In order to solve particular problems described in the discourse, the author combined existing modern methods i.e. finiteelement method and experimental research. The discourse provides modal analysis of the wheeled excavator KWK 1200M, made by means of experimental and numeric methods.
ANALIZA ZMĘCZENIOWA MIEJSCA KRYTYCZNEGO STRUKTURY MAŁEGO SAMOLOTU
THE SMALL AIRCRAFT CRITICAL STRUCTURE POINT FATIGUE ANALYSIS
Andrzej Szot – Instytut Lotnictwa, Warszawa
W artykule przedstawiono metodykę analizy zmęczeniowej konstrukcji w oparciu o miejsce krytyczne. Badania w locie małego samolotu dyspozycyjnego wykazały, że newralgicznym fragmentem struktury było przednie okucie mocowania statecznika poziomego do kadłuba. Wyznaczono obliczeniowo trwałość zmęczeniową dwóch kolejnych modyfikacji tego okucia, zmierzających do podwyższenie okresu jego użytkowania. Umożliwiło to opracowanie wersji końcowej, spełniającej stawiane wymagania.
The paper presents a methodology for the fatigue analysis of the structure, based on it’s critical point. The flight test investigations of the small business airplane showed, that sensitive part of the structure was a front tail-plane fitting, attaching it to the fuselage. The fatigue life of two successive modifications of this fitting, leading to increase its useful life, was numerically designated. This enabled the design of the final fitting version, which satisfied the requirements given.
NUMERYCZNA ANALIZA UDERZENIA MOTOCYKLISTY W DROGOWĄ BARIERĘ OCHRONNĄ Z DODATKOWYMI ELEMENTAMI ENERGOCHŁONNYMI POPRAWIAJĄCYMI BEZPIECZEŃSTWO BIERNE
NUMERIC ANALYSIS OF THE MOTORCYCLIST’S CRASH IN ROAD PROTECTIVE BARRIER WITH ADDITIONAL ABSORPTION HIT ENERGY ELEMENTS
Paweł Dziewulski, Tadeusz Niezgoda, Wiesław Barnat – Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszwa
W pracy rozważono problem związany z symulacją numeryczną zderzenia manekina HYBRID III z drogową barierą ochronną. Poszczególne przypadki były analizowane numerycznie dla modelu rzeczywistej bariery SP-05 z dodatkowymi mianami konstrukcyjnymi poprawiającymi bezpieczeństwo bierne użytkowników dróg. Dodatkowo sprawdzono wpływ modyfikacji barier na zachowanie się pojazdów samochodowych w czasie uderzenia. Do analiz numerycznych układu samochód – bariera wykorzystano ogólnie dostępny model numeryczny samochodu Geo Metro, zmodyfikowany i walidowany eksperymentalnie.
The problem in work was considered numerical simulation the crash of dummy HYBRID III from road protective barrier. The individual cases be analyzed for model of real barrier SP-05 with absorption hit energy elements. The modification of barriers was checked on behavior the car vehicles in time of hitting additionally.
WYBRANE ROZWIĄZANIA KONSTRUKCYJNE STRUKTUR OBCIĄŻAJĄCYCH KOLUMNY EULERA W BADANIACH DRGAŃ I STATECZNOŚCI
CHOSEN CONSTRUCTIONAL SOLUTIONS OF THE STRUKTURES LOADING THE EULER COLUMNS IN VIBRATION AND STABILITY STUDIES
Andrzej Kasprzycki, Lech Tomski – IMiPKM, Politechnika Częstochowska
W artykule przeanalizowano wpływ rodzaju elementu pośredniczącego (łożysko toczne, sztywny element walcowy) pomiędzy głowicą wymuszającą i przejmującą obciążenie na stateczność i drgania kolumn poddanych obciążeniu Eulera. Zastosowanie elementu sztywnego walcowego, w głowicach realizujących obciążenie w porównaniu z elementem tocznym, powoduje usztywnienie węzła obrotowego pomiędzy dwoma współdziałającymi elementami struktury obciążającej układ.
In this work has been analysed the influence of the adapter type (rolling bearing, stiff cylindrical element) between coactive and load taking heads on stability and vibrations of Euler loaded columns. Using the stiff cylindrical element in load charging heads in comparison to rolling element makes the rotating loop stiff between two cooperating structure loading elements.
NUMERYCZNO- DOŚWIADCZALNA METODA OCENY STANU TECHNICZNEGO STALOWYCH USTROJÓW NOŚNYCH
NUMERICAL AND EXPERIMENTAL METHOD FOR ASSESSING THE TECHNICAL CONDITION OF THE OVERHEAD CRANES HALL STEEL STRUCTURE
Eugeniusz Rusiński, Przemysław Moczko, Grzegorz Przybyłek – Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono numeryczno doświadczalną metodę oceny stanu technicznego ustrojów nośnych obiektów obciążonych statycznie. Postępowanie według proponowanej metodyki zostało opisane na przykładzie konstrukcji stalowej hali suwnic pomostowych.
In the paper numerical and experimental method of technical evaluating condition of statically loaded objects. The presented method has been used for condition evaluation of overhead cranes hall steel structure.
AKTYWNY MONITORING STANU TECHNICZNEGO WOLNOOBROTOWYCH URZĄDZEŃ W PRZEMYŚLE CEMENTOWYM
PROACTIVE CONDITION MONITORING OF LOW-SPEED MACHINES IN CEMENT INDUSTRY
Eugeniusz Rusiński – Wroclaw University of Technology; Institute of Machines Design and Operation, Wroclaw
Zaklina Stamboliska, Stojance Milevski – Cementarnica Usje, Skopje, Macedonia
Niskoobrotowe urządzenia są bardzo nietypowe z punktu widzenia ich monitoringu przy wykorzystaniu tradycyjnych metod diagnostycznych maszyn średnio- i wysokoobrotowych. Z tego powodu zostały podjęte badania w celu opracowania metody do monitorowania stanu technicznego urządzeń niskoobrotowych stosowanych w przemyśle cementowym. Jako parametr monitorowania stanu przyjęto przemieszczenie. W pracy przedstawiono wyniki badań ze szczególnym zwróceniem uwagi na konkretne wnioski praktyczne i korzyści dla użytkowników przemysłowych.
Low-speed machines are very untypical case of machinery being not easy to be monitored with “conventional” methods applied for medium to high speed machines. Examinations have been made to find most proper methodology for monitoring lowspeed machines in cement industry. Displacement was applied as monitored parameter within vibrodiagnostics set of analysis for cement kiln condition monitoring. Results obtained are given with special attention paid on the specific conclusions for the practical benefit of industry users.
AKTYWNY MONITORING ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH PIECÓW OBROTOWYCH DO PRODUKCJI CEMENTU
PROACTIVE CONDITION MONITORING OF KILN ROLLER PLAIN BEARINGS
Eugeniusz Rusiński, Przemysław Moczko – Wroclaw University of Technology; Institute of Machines Design and Operation
Zaklina Stamboliska – Cementarnica Usje, Skopje
Jednym z najpoważniejszych problemów niezawodności pieców obrotowych do produkcji cementu są uszkodzenia łożysk i powierzchni rolek podpierających, które często występują bez wcześniejszych symptomów awarii. Pomimo tego, że zasada działania i eksploatacji takich systemów podparcia i łożyskowania są dobrze znane, ich monitoring nadal pozostaje problemem. W artykule przedstawiono nową metodę aktywnego monitoringu tego typu obiektów, wraz z informacjami dotyczącymi potencjalnych przyczyn awarii. Rozważania teoretyczne i praktyczne są zaprezentowane w pracy.
One of the most serious problems of cement kiln reliability is the bearings failure and rollers’ carrying surface damages occurring frequently without evident warnings. However, considering the assembly and operational principle of the rollers’ Plain bearings, the root causes can be understood, but their on-time detection stays a problem. In this paper a new methodology for proactive monitoring with provision of on-line information pointing to potential failure is presented. Both, theoretical and practical considerations are given.
UTYLIZACJA CO2 ZE SPALIN ENERGETYCZNYCH
UTYLIZATION OF CO2 FROM ENERGETICAL EXHAUST GASES
Lech J. Sitnik – Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono ogólną koncepcję obniżenia zużycia paliw węglowych przy niezmiennej lub podwyższonej produkcji energii elektrycznej, a przez to obniżenia jednostkowej emisji ditlenku węgla. Przyjęto wykorzystanie ciepła odpadowego procesów energetycznych do wytwarzania energii elektrycznej. Przedstawiono potencjalną możliwość wytwarzania paliw ciekłych np. metanolu, wg znanych technologii jednostkowych, z CO2 zawartego w spalinach, z wykorzystaniem ciepła odpadowego elektrowni. Realizacja koncepcji wymaga w pierwszym rzędzie aplikacji zestawu technologii zdefiniowanych na drodze badań symulacyjnych., co powinno umożliwić uzyskanie informacji, o tym który, z możliwych wariantów rozwiązań procesowych, ma swoje uzasadnienie aplikacyjne. W kolejnych etapach celowe byłoby stworzenie instalacji pilotowej do zweryfikowania przeprowadzonych prac.
Overall conception for minimization of use of coal fuels was shown together with unchanged or bigger production of electrical energy was shown, what leads to minimization in CO2 emission. It was assumed that heat from energetic processes will be used in production of electrical energy. Potential possibility of making liquid fuels (eg. methanol) from CO2 with use of waste heat from power plant was presented. Realization of presented conception will involve set of technologies defined basing on simulations which should provide information about feasibility of proposed solutions. In next step it would be worth to create pilot plant to verify results achieved in simulation step.
METODY NUMERYCZNE W PROCESIE KONSTRUOWANIA TERENOWEGO POJAZDU MINOODPORNEGO
HE NUMERICAL METHODS IN A DESIGN PROCESS OF MINE RESISTANT AMBUSH PROTECTED ALL TERRAIN VEHICLE
Artur Iluk, Tadeusz Lewandowski, Eugeniusz Rusiński, Wiktor Słomski – Instytut Konstrukcji I Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
W artykule przedstawiono przebieg procesu projektowania nowego typu pojazdu o zwiększonej odporności na wybuchy min, opartego na komercyjnym podwoziu terenowego samochodu ciężarowego. Zaprezentowano w skrócie opracowanie koncepcji oraz symulacje numeryczne oddziaływania fali uderzeniowej na pojazd. dane do symulacji wybuchów zostały zweryfkowane poprzez próby poligonowe. Przedstawiono wady i zalety przyjętych rozwiązań oraz zaprezentowano prototyp pojazdu poddany testom terenowym.
In the paper the design process of Mine resistant Ambush Protected All terrain Vehicle on the basis of the commercial offroad truck undercarriage was shortly presented. Some safety related aspects of the design parameters of vehicle related to blast loads as well as utilization of a numerical simulations of calculations were illustrated with a sample results. A pressure impulse of the blast used in simulation were verifed by means of feld experiments. Selected advantages and disadvantages of the concept were discussed.