Zawartość miesięcznika nr 07/2017

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badań prowadzonych w Instytucie Zaawansowanych Technologii Wytwarzania (IZTW) dotyczących możliwości nagniatania ślizgowego stopów metali i kompozytów na osnowie metalowej. Zamieszczone wyniki obejmują m.in. analizę struktury geometrycznej powierzchni oraz mikrostruktury i zmian mikrotwardości warstwy wierzchniej wybranych materiałów.

SŁOWA KLUCZOWE: nagniatanie ślizgowe, struktura geometryczna powierzchni, stopy metali, kompozyty na osnowie metalowej

ABSTRACT: Results of the research performed at the Institute of Advanced Manufacturing Technology (IAMT) regarding the possibility of slide burnishing of metal alloys and metal matrix composites are presented. Results include among others, analysis of surface geometry, microstructure and microhardness changes of the surface layer for selected materials.

KEYWORDS: slide burnishing, surface geometrical structure, metal alloys, metal matrix composites

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.70

STRESZCZENIE: Przedstawiono możliwość zastosowania współczesnych systemów CAD/CAM do komputerowo zintegrowanego opracowania procesów konstruowania i wytwarzania oprzyrządowania technologicznego przeznaczonego do kontroli jakości. Do wykonania tego oprzyrządowania użyto obrabiarek sterowanych numerycznie. Opisano przykład przygotowania i wyprodukowania – z wykorzystaniem systemu CAD/CAM (systemu NX) – uchwytu kontrolnego potrzebnego do pomiarów na współrzędnościowej maszynie pomiarowej.

SŁOWA KLUCZOWE: komputerowo wspomagane przygotowanie produkcji, systemy CAD/CAM

ABSTRACT: Article presents the possibility of using modern CAD/CAM systems for computer-integrated development processes of design, construction and manufacture of technological equipment used in quality control process. In the presented case CNC machines were used. Described the example of manufacturing preparation of fixturing system for CMM, using NX system.

KEYWORDS: computer aided production preparation, CAD/CAM systems

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.78

STRESZCZENIE: Układy prętowo-cięgnowe należą do najbardziej ekonomicznych rodzajów systemów konstrukcyjnych. Ich elementy składowe poddane są działaniu albo sił ściskających, albo sił rozciągających. Wstępne sprężenie jest warunkiem koniecznym do funkcjonowania tych układów. Dzięki temu odznaczają się one stosunkowo dużą sztywnością oraz wymagają użycia względnie niewielkiej ilości materiału konstrukcyjnego niezbędnego do ich zbudowania. Najczęściej są stosowane w konstrukcjach mostów wiszących lub podwieszonych oraz jako struktury nośne lekkich przekryć dachowych, zwłaszcza o dużej rozpiętości. Współcześnie formuła konstrukcyjna układów prętowo-cięgnowych jest coraz szerzej stosowana m.in. w systemach dużych ścian osłonowych i budynkach wielopiętrowych, a także jest proponowana w konstrukcjach fundamentów. Artykuł przedstawia kilka wybranych postaci takich konstrukcji, opracowanych przez autora do różnych celów użytkowych. Złożoność takich struktur sprawia, że podczas ich projektowania i wznoszenia na placu budowy konieczne jest wykorzystanie odpowiednich metod numerycznych.

SŁOWA KLUCZOWE: układ konstrukcyjny, struktura prętowo-cięgnowa, przekrycie dachowe, fundament, model numeryczny

ABSTRACT: Tension-strut systems belong to the most economic types of structural systems. Component parts are subjected to act only of compression forces or they are subjected to act only of tension forces. Suitable pre-stressing is the necessary condition of their proper operational use. Due to this feature they are of relatively big spatial stiffness and they require relatively small consumption of materials needed to their construction. They are mostly applied in bearing structures of hanging or suspension bridges and in support systems of the lightweight roof covers, particularly of big spans. Construction formula of the tension-strut systems is nowadays widely applied in structures of the large curtain walls, in support structures of multi-story buildings and it is proposed to use in the foundation structures. The paper presents some selected types of such structures worked out by the author for various useful purposes. Complexity of these structures requires application of appropriate numerical methods during processes of the design and of the assembly stage in the building site.

KEYWORDS: structural system, tension-strut structure, roof cover, foundation, numerical model

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.79

STRESZCZENIE: Przedmiotem pracy jest analiza wyników zastosowania dwuetapowej metody obliczeń układów statycznie niewyznaczalnych w odniesieniu do wybranego typu kratownicy płaskiej obciążonej w sposób niesymetryczny. Na każdym etapie tej metody obliczane są wartości sił w prętach kratownic statycznie wyznaczalnych, których schematy statyczne otrzymano przez odpowiednie zredukowanie liczby prętów kratownicy podstawowej – ta liczba jest równa stopniowi statycznej niewyznaczalności kratownicy podstawowej. Obciążenia zewnętrzne na poszczególnych etapach mają połowę wartości obciążeń kratownicy podstawowej i są przyłożone do odpowiednich węzłów kratownic pośrednich. Parametry geometryczne dotyczące rozpiętości oraz wysokości konstrukcyjnej rozważanych kratownic są takie same jak dla kratownicy podstawowej. Finalne wartości sił obliczone w prętach kratownicy statycznie niewyznaczalnej są wypadkową wielkości sił obliczonych na każdym etapie w odpowiednich prętach kratownic statycznie wyznaczalnych.

SŁOWA KLUCZOWE: kratownica, układ statycznie niewyznaczalny, metoda obliczeń

ABSTRACT: The paper presents analysis of results obtained by application of two-stage method of calculation of the statically indeterminate systems for selected type of plane trusses loaded in nonsymmetrical way. In each stage of this method are calculated values of forces acting in members of the statically determinate trusses, schemes of which are determined by suitable reduction of number of members, which number is equal to statically indeterminacy of the basic truss. In particular stages the outer load forces are of half values of load of the basic truss and they are applied to suitable nodes of the intermediate trusses. Geometric parameters referring to the clear span and construction depth of the considered trusses are in each stage the same like in the basic truss. Final values of forces calculated in the statically indeterminate truss are resultants of forces determined in each stage for appropriate members of statically determinate trusses.

KEYWORDS: truss, statically indeterminate system, method of calculation

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.80

STRESZCZENIE: W końcowej fazie projektowania zębnika eksploatowanego przy różnych prędkościach obrotowych może się pojawić potrzeba odsunięcia częstości własnych od częstości wymuszeń. W artykule opisano sposób rozwiązania tego problemu z wykorzystaniem optymalizacji parametrycznej zarysu otoczki koła zębatego, przy założeniu małej ingerencji w jej kształt. Zadanie rozwiązano na przykładzie monolitycznego zębnika przekładni lotniczej z użyciem modelu MES.

SŁOWA KLUCZOWE: budowa i eksploatacja maszyn, analiza modalna, odstrojenie częstości własnych, optymalizacja parametryczna

ABSTRACT: During the final stage of designing a pinion which is exploited at different rotational speeds, it is occasionally necessary to offset natural frequencies from frequencies of excitations. The way of solving this problem by means of parametric optimization of the pinion profile, assuming small changes of its shape, is discussed in the paper. The problem is solved using finite element model with regard to monolithic pinion of an aircraft gear.

KEYWORDS: mechanical engineering, modal analysis, offset of natural frequencies, parametric optimization

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.81

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono metodykę wyznaczania podstawowych charakterystyk aerodynamicznych metodą teoretyczną z wykorzystaniem programu Fluent oraz metodą teoretyczno-doświadczalną z wykorzystaniem programu Prodas. Przykładowe obliczenia przeprowadzono dla niekierowanego pocisku rakietowego 122 mm. W celu porównania obu metod wyniki obliczeń współczynnika siły oporu C_x, siły nośnej C_z oraz momentu pochylającego m_z (w funkcji kąta natarcia i liczby Macha) zobrazowano na wykresach.

SŁOWA KLUCZOWE: mechanika płynów, CFD, Fluent, Prodas

ABSTRACT: The article presents the methodology of determining the basic aerodynamic characteristics using the Fluent theoretical method and the theoretical and experimental method using the Prodas program. Presented calculations were made for a 122 mm non-guided missile. In order to compare both methods, the results of calculations of coefficient of drag force, lift force coefficient and pitching moment coefficient as a function of incidence angle of attack and Mach number are shown in graphs.

KEYWORDS: fluid mechanics, CFD, Fluent, Prodas

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.82

STRESZCZENIE: Artykuł podejmuje problem modelowania delaminacji próbek kompozytu warstwowego według pierwszego schematu zniszczenia. Obejmuje część doświadczalną, w której wyznaczono uśrednioną charakterystykę rozwarstwiania próbek w układzie rozwarcie–siła rozrywająca oraz opis mezoskalowego modelu MES kompozytu, uwzględniającego jego strukturę wewnętrzną. Model zastosowano w symulacji rozwarstwiania, przy czym rozwój pęknięcia następował wskutek modyfikacji elementów skończonych modelujących osnowę. Wyniki symulacji rozwarstwiania z użyciem opracowanego modelu MES wykazały dobrą zgodność z wynikami eksperymentu.

SŁOWA KLUCZOWE: modelowanie komputerowe, kompozyt warstwowy, badania doświadczalne, analiza MES, struktura wewnętrzna kompozytu

ABSTRACT: The article discusses the problem of delamination of layered composite samples according to the mode I (tensile opening mode). It includes the experimental part, which sets the averaged characteristics of delamination of the samples in the relation tensile opening–tensile force as well as the description of mesoscale FEM model of composite, which takes into account its internal structure. The model was used in the simulation of delamination, while the development of the fracture took place in consequence of modifications of finite elements modelling the matrix. The results of the delamination simulation with the use of the developed FEM model were consistent with the results of the experiment.

KEYWORDS: computer modelling, layered composite, experimental studies, FEM analysis, internal structure of the composite

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.83

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki analizy wytrzymałościowej stalowego słupa oświetleniowego, na którym zamontowano zestaw mikroturbiny wiatrowej z generatorem oraz zestaw paneli fotowoltaicznych. Prace wykonano w ramach projektu „Modele funkcjonalne i badania konstrukcji quasi-autonomicznego punktu oświetleniowego lub sygnalizacyjnego”.

SŁOWA KLUCZOWE: turbina wiatrowa, panel fotowoltaiczny, słup oświetleniowy, naprężenia

ABSTRACT: Presented is the stress analysis of the steel lighting column, that the set of wind microturbine with generator and the set of photovoltaic panels was installed on. Works were done within the project entitled „Functional models and investigations of the construction of a quasi-autonomous lighting or signaling point”.

KEYWORDS: wind-turbine, photovoltaic panel, lamp-post, stress

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.84

STRESZCZENIE: Przedstawiono projekt oraz analizę konstrukcji kanału glebowego wykorzystywanego do badania zużycia elementów maszyn pracujących w gruncie. Określono założenia, które powinien spełniać kanał glebowy. Wykonano jego model 3D. Analiza MES modelu wykazała, że elementy kanału glebowego spełniają przyjęty warunek wytrzymałościowy, a wyznaczone naprężenia zredukowane są ponad trzykrotnie mniejsze od naprężeń dopuszczalnych. Ponadto stwierdzono, że przemieszczenia elementów konstrukcji w osi X mogą spowodować uszkodzenie urządzenia, dlatego na rzeczywistym obiekcie zostanie zamocowane dodatkowe wzmocnienie w postaci belki.

SŁOWA KLUCZOWE: budowa i eksploatacja maszyn, maszyny rolnicze, kanał glebowy

ABSTRACT: The design and the analysis of the soil channel structure used to test the wear of working machine elements in the ground was presented. The assumptions that should be fulfilled by the soil channel and its 3D model were determined. MES analysis of the model showed that the soil channel elements fulfill the strength condition and the resulting stresses are reduced more than three times the permissible stress. In addition, it was found that displacements of structures in the X-axis may cause damage of the soil channel, so an additional reinforcement in the form of a beam will be attached to the actual object.

KEYWORDS: construction and exploitation of machines, agricultural machinery, soil channel

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.85

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki optymalizacji tarcz sprężarek lotniczych silników turbinowych. Optymalizację grubości tarczy sprowadzono do problemu NP-zupełnego, który rozwiązano za pomocą jednego z algorytmów genetycznych (ewolucyjnego). Na kolejnych etapach pracy sprawdzano poprawność działania algorytmu optymalizacyjnego i algorytmu generującego dane. Porównano zoptymalizowaną tarczę wykonaną według technologii klasycznej z tarczą wykonaną w technologii BLISK.

SŁOWA KLUCZOWE: optymalizacja, lotnicze silniki turbinowe, algorytm ewolucyjny, technologia BLISK

ABSTRACT: In this paper authors show results of optimization of compressor discs in turbine engines. The problem of optimizing the thickness of the disc brought to the NP-complete problem, and solved it by using one of the genetic algorithms – evolutionary algorithm. Correctness of model and optimization algorithm were constantly checked. At the end of this paper, compressor disc created due to traditional technology and disc created by BLISK technology were compared.

KEYWORDS: optimization, turbine engine, evolutionary algorithm, BLISK

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.86

STRESZCZENIE: Przedstawiono metodykę analizy technologiczności wytłoczek produkowanych metodą tłoczenia na gorąco ze stali 22MnB5 z wykorzystaniem symulacji metodą elementów skończonych. Symulację wykonano dla typowego elementu karoserii samochodu – słupka B. Zdefiniowano parametry symulacji mające znaczący wpływ na wyniki. Przedstawiono i skomentowano wyniki symulacji. Sformułowano wnioski i zalecenia.

SŁOWA KLUCZOWE: tłoczenie na gorąco, symulacja MES

ABSTRACT: Presented is the methodology for the analysis of manufacturability stampings manufactured using hot stamping steel 22MnB5 using finite element simulation. The simulation was performed for the B-pillar – a typical part of the car body. Defined simulation parameters having a significant impact on the results. Simulation results were showed and commented. Conclusions and recommendations were formulated

KEYWORDS: hot forming, draw pieces, FEM simulation

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.87

STRESZCZENIE: Przedstawiono zastosowania systemów CAx w automatyzacji zadań graficznych. Przeanalizowano możliwość wykorzystania języka AutoLISP i środowiska Visual LISP do tworzenia kształtu profili lotniczych w systemie CAx.

SŁOWA KLUCZOWE: programowanie, AutoLISP, Visual LISP, AutoCAD, przekrój lotniczy

ABSTRACT: Possibilities of using of CAx systems to automation process of graphical tasks are presented. Possibility of using AutoLISP language with VisualLISP environment to create aerofoil shape in CAx system are analysed.

KEYWORDS: programming, AutoLISP, Visual LISP, AutoCAD, aerofoil

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.88

STRESZCZENIE: Artykuł zawiera przegląd najnowszych technologii druku 3D obiektów z metalu. Technologie te sklasyfikowano ze względu na sposób podawania oraz łączenia materiału. Wskazano wady i zalety poszczególnych rozwiązań podawania materiału metalowego. Przedstawiono skrótowy opis technologii druku 3D z użyciem materiału metalowego oraz zestawiono producentów oferujących urządzenia do danej technologii.

SŁOWA KLUCZOWE: druk 3D, obiekty metalowe, technika przyrostowa

ABSTRACT: The article presents the newest technologies of the 3D printing of metal objects. The technologies were classified on account of the way of laying and joining material. The research results are indicated the advantages and the disadvantages of the various methods of joining metal material. There is presented a brief description of the technology of the 3D printing which using a metal material, and lists of manufacturers who offering the device in the technology.

KEYWORDS: 3D printing, metal objects, additive technique

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.89

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badań wytrzymałościowych zrywania próbek wydrukowanych w technologii FDM (fused deposition modeling) z różną gęstością wypełnienia, z materiałów PLA i PET. Celem pracy jest zbadanie wpływu parametrów technologicznych na parametry wytrzymałościowe wytwarzanego obiektu oraz porównanie próbek wydrukowanych z dwóch materiałów z próbkami wydrukowanymi z jednego materiału.

SŁOWA KLUCZOWE: drukarka 3D, badanie wytrzymałościowe, FDM, łączenie materiałów

ABSTRACT: Presented is the breaking strength test of specimens printed in FDM (fused deposition modeling) technology with different filling density, of PLA and PET materials: combined with each other. The aim of the study is to investigate the influence of technological parameters on the strength parameters of the produced object and to compare specimens printed of two materials simultaneously with those made of a single material.

KEYWORDS: 3D printer, strength test, FDM, combining materials

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.90

STRESZCZENIE: Przedstawiono metodykę badań numerycznych i doświadczalnych dotyczących naprężeń w wałku do transportu tkaniny tekstylnej, pozyskanym z linii produkcyjnej. Wyniki obu analiz zostały porównane, a badany obiekt zweryfikowano w aspekcie bezpieczeństwa jego eksploatacji.

SŁOWA KLUCZOWE: analiza numeryczna MES, analiza naprężeń, tkanina tekstylna

ABSTRACT: Presented is the methodology of conducted numerical tests and experiments on the stress analysis in the roller for transporting textile fabrics, gained directly from the production line. The results of both analyses were compared and the tested object verified in terms of its operational safety.

KEYWORDS: FEM numerical analysis, stress analysis, textile fabric

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.91

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badania prętów otrzymanych w procesie wyciskania współbieżnego z wiórów stopu AlSi11 pozostałych po procesie toczenia. Określono własności mechaniczne podczas jednoosiowej próby rozciągania oraz pomiaru twardości metodą Vickersa. Zbadano wpływ warunków starzenia na własności mechaniczne.

SŁOWA KLUCZOWE: AlSi11, utwardzanie wydzieleniowe, konsolidacja plastyczna, eksport złomu aluminium

ABSTRACT: The paper presents study results on AlSi11 alloy, which was obtained by extruding chips obtained from turning process. Mechanical properties from uniaxial tensile test and Vickers hardness test were determined. The influence of aging conditions on mechanical properties was invetsigated.

KEYWORDS: AlSi11, precipitation hardening, solid bonding, export of aluminum scrap

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.92

STRESZCZENIE: Współrzędnościowe maszyny pomiarowe o konstrukcji wspornikowej są z założenia przeznaczone do pomiaru części i elementów maszynowych, a zwłaszcza części motoryzacyjnych, w warunkach produkcyjnych. Zaprezentowano typowe rodzaje tych maszyn i omówiono ich własności, takie jak zakresy pomiarowe i dokładności.

SŁOWA KLUCZOWE: współrzędnościowe maszyny pomiarowe, maszyny typu wspornikowego

ABSTRACT: Coordinate measuring machines of cantilever type are specifically intended for use in production environment, for measurement of the produced parts and machine elements, especially automotive parts. Common types of these machines are presented with their properties, such as measuring range and accuracy explained.

KEYWORDS: coordinate measuring machines, cantilever type machines

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.76

STRESZCZENIE: Przedstawiono przykład zastosowania systemu zintegrowanego jako narzędzia systemu wspomagania decyzji w diagnostyce akustycznej stanu technicznego silnika spalinowego. Obiektem badawczym był silnik spalinowy o zapłonie samoczynnym jednostki napędowej firmy Fiat, z systemem common rail. Materiały są wynikiem badań w obszarze projektowania i eksploatacji silników spalinowych, prowadzonych w Katedrze Inżynierii Pojazdów oraz Laboratorium Napędów Hydraulicznych i Wibroakustyki Maszyn przy Politechnice Wrocławskiej. Opracowano autorską metodę identyfikacji rodzaju uszkodzeń silnika z zastosowaniem grafów rozgrywających parametrycznie. Do testowania i identyfikacji własności akustycznych stworzono zintegrowany system decyzyjny, uwzględniający indukcyjny system uczenia maszynowego

SŁOWA KLUCZOWE: zintegrowany system wspomagania decyzji, diagnostyka akustyczna, silnik spalinowy, indukcyjne drzewa decyzyjne

ABSTRACT: Presented are possible applications of acoustic diagnostics in inspecting the technical condition of an internal combustion engine with autoignition on the example of the Fiat drive unit with common rail system. As a result of measuring the sound pressure level for specific faults and comparing the noise generated by the motor running smoothly, the detailed maps of changes in the acoustic spectrum are possible to generate. These results may be helpful in the future diagnostics of internal combustion engines. The results of scientific work in the area of research, design and operation of internal combustion engines, conducted at the Department of Automotive Engineering, in cooperation with the Laboratory of Hydraulic Drives & Vibroacoustics of Machines at the Wroclaw University of Technology are included. It has developed an authoritative method of identifying the type of engine damage using game-tree structures. An integrated decision system for induction machine learning was developed to test and identify acoustic properties.

KEYWORDS: game-tree structures, acoustic diagnostics, combustion engine, induction of decision trees

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.77

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono projekt mobilnego robota holonomicznego, przy czym szczególną uwagę zwrócono na jego sterowanie. Omówiono sposób przetwarzania wartości z czujnika inercyjnego na sygnały elementów wykonawczych, tworzących wraz z kołami szwedzkimi zdefiniowany wcześniej układ holonomiczny. W celu określenia poprawności funkcjonowania robota przeprowadzono szereg testów obejmujących jego oprogramowanie, a następnie wyznaczono podstawowe parametry charakteryzujące mobilność robota.

SŁOWA KLUCZOWE: robot mobilny, holonomia, sterowanie, sensor inercyjny, IMU, koło szwedzkie, koło omnikierunkowe

ABSTRACT: The article presents the design of mobile holonomic robot, where special attention was given to the robot’s control method. It discusses the way of processing values from an inertial measurement unit to actuator signals. In order to determine the correct functioning of the robot, a number of tests were carried out covering its software, and followed by the determining of basic parameters characterizing robot’s mobility.

KEYWORDS: mobile robot, holonomy, control, inertial measurement unit, IMU, swedish wheel, omni wheel

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.96

STRESZCZENIE: Celem artykułu jest przedstawienie projektu kroczącego robota mobilnego, dostosowanego do poruszania się po powierzchniach o kącie nachylenia do 90°. Będzie to robot wzorowany na gekonach. Główna funkcjonalność robota, czyli poruszanie się po powierzchniach pochylonych, zostanie zrealizowana za pomocą specjalnie zaprojektowanych łap z materiałem adhezyjnym od spodu. Dwa tryby sterowania chodem będą umożliwiać operatorowi dowolne poruszanie kończynami robota lub narzucenie mu swobodnego kroczenia w zadanym kierunku.

SŁOWA KLUCZOWE: robotyka, roboty kroczące, roboty mobilne, druk 3D, materiał adhezyjny

ABSTRACT: The aim of this article is to present a mobile robot project designed to move on surfaces with an angle of inclination to 90 degrees. It will be a robot modeled on gecko. The main functionality of the robot, which is to move over inclined surfaces, will be realized using specially designed paws with adhesive material on the underside. Two walking modes will allow the operator to move robots limbs freely or walk to the desired direction.

KEYWORDS: robotics, walking robots, mobile robots, rapid prototyping, adhesive material

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.97

STRESZCZENIE: Dotychczas teoria grafów była stosowana w modelowaniu przekładni do analizy dynamicznej, kinematycznej, syntezy, analizy struktury, optymalizacji ciągu przełożeń oraz automatycznego projektowania w oparciu o tzw. gramatyki grafowe. Metoda grafów konturowych polega na wyróżnianiu szeregu kolejnych sztywnych ogniw mechanizmów tworzących zamkniętą pętlę (tzw. kontur). Na dalszym etapie istnieje możliwość analizy otrzymanego grafu konturowego jako grafu skierowanego zależności. Przedstawiono idee wykorzystania metody struktur rozgrywających parametrycznie do opisu grafu konturowego przekładni planetarnej.

SŁOWA KLUCZOWE: graf konturowy, przekładnia planetarna, teoria grafów, optymalizacja, struktury rozgrywające parametrycznie

ABSTRACT: Previous applications of the graph theory concerned the modeling of gears for dynamic analysis, kinematic analysis, synthesis, structural analysis, gearshift optimization and automatic design based on so-called graph grammars. Some tasks can be performed only by using methods resulting from a graph theory, e.g. enumeration of structural solutions. The contour plot method consists in distinguishing a series of consecutive rigid units of the mechanism, forming a closed loop (so-called contour). At a later stage, it is possible to analyze the obtained contour graph as a directed graph of dependence. The work presents an example of the use of game-tree structures for describing the contour graph of a planetary gear. As a result of the decomposition of the graph in the dependence on each of the vertices, game-tree structures are obtained, which allow calculate algorithmically.

KEYWORDS: contour graph, planetary gear, graph theory, optimization, game-tree structures

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.98

STRESZCZENIE: Przedstawiono budowę i przykłady zastosowania diamentowych kompozytów narzędziowych. Są one szeroko używane w produkcji narzędzi skrawających, spojonych narzędzi ściernych i obciągaczy.

SŁOWA KLUCZOWE: narzędziowe kompozyty diamentowe, narzędzia skrawające, narzędzia ścierne, obciągacze

ABSTRACT: Presented are structures and examples of applications of diamond tool composites. They are widely used as cutting tools, bonded abrasive tools and dressing tools.

KEYWORDS: diamond tool composites, cutting tools, bonded abrasive tools, dressing tools

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.69

STRESZCZENIE: Omówiono wybrane aspekty ryzyka w systemie zarządzania jakością. Zaprezentowano przykładowy model procesu produkcyjnego. Opracowano diagram przyczynowo-skutkowy dla niepełnowartościowego wyrobu. Wskazano możliwe podejście do planowania działań odnoszących się do ryzyk i szans w systemie zarządzania jakością.

SŁOWA KLUCZOWE: zarządzanie jakością, ryzyko, diagram przyczynowo-skutkowy

ABSTRACT: Discussed are chosen risk aspects in a quality management system. Presented is a model of production process. The Fishbone Diagram was developed. Possible approach to planning actions to address risks and opportunities indicated.

KEYWORDS: quality management, risk, Fishbone Diagram

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.93

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badań metody szybkiego szacowania wytrzymałości prototypów wytwarzanych przyrostowo oraz propozycję algorytmu optymalizacji geometrii wewnętrznych części wytwarzanych przyrostowo. Zaproponowano wprowadzenie do obowiązującej nomenklatury dotyczącej szybkiego prototypowania nowego pojęcia – części z programowaną geometrią wewnętrzną – części PGW.

SŁOWA KLUCZOWE: druk 3D, szacowanie wytrzymałości, dobór geometrii wewnętrznych, wytwarzanie części

ABSTRACT: Article presents results of rapid strength estimation method and optimization algorithm for internal geometry of parts produced using additive manufacturing. Proposed new naming associate with rapid prototyping – parts with internal programmed geometry – IPG Part.

KEYWORDS: 3D printing, strength estimation, internal geometry selection, parts production

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.94

STRESZCZENIE: Spęczanie jest jedną z metod obróbki plastycznej, mającą na celu polepszenie własności mechanicznych detalu oraz nadanie mu odpowiedniego kształtu. Aby spełnić wymagania dotyczące właściwości mechanicznych i charakterystyki wymiarowo-kształtowej wyrobu, urządzenie do obróbki należy wyposażyć w odpowiednie gniazdo i narzędzie oraz poprawnie dobrać parametry procesu. W artykule przedstawiono metodę modelowania procesu spęczania pręta, wykorzystaną do budowy spęczarki własnej konstrukcji wraz z oprzyrządowaniem oraz do doboru parametrów procesu spęczania.

SŁOWA KLUCZOWE: spęczanie, modelowanie numeryczne, MES, Abaqus, trakcyjne słupy betonowe

ABSTRACT: The upset forging is a method of manufacturing, which aim is to improve the mechanical properties of the workpiece and to give it the desired shape. In order to meet the requirements for mechanical properties and dimensional and shape characteristics of the product, the device should be equipped with a suitable socket and a tool. Also the parameters of the process must be properly selected. The article presents the method of modeling the process of the upsetting of a bar, used to design and build the forging machine, along with the tooling and used to determine the parameters of the upsetting process.

KEYWORDS: upset forging, numerical modeling, FEM, Abaqus, traction concrete poles

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.95

STRESZCZENIE: Omówiono innowacje techniczne w dziedzinie robotów, sterowania programowego i komponentów automatyki zaprezentowane podczas Hannover Messe 2017, w tym: ideę Industry 4.0, smart factory, nowe koncepcje sterowania, oprogramowanie wspomagające proces wytwarzania, systemy Internetu rzeczy i zdalną diagnostykę.

SŁOWA KLUCZOWE: Hannover Messe 2017, Industry 4.0, cyfrowa fabryka, Internet rzeczy, automatyka przemysłowa, roboty współpracujące, sieci przemysłowe

ABSTRACT: The paper illuminates the software-technical innovations in automation industrial equipment presented at the Hannover Messe 2017: the new idea of Industry 4.0, Internet of things, smart factory, communication via field buses, Co-bots, industrial communication.

KEYWORDS: Hannover Messe 2017, Industry 4.0, smart factory, Internet of things, industrial automation, co-robots, fieldbuses

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.63

STRESZCZENIE: Automatyczna diagnostyka stanu narzędzi i procesu skrawania jest oparta na pomiarach wielkości fizycznych skorelowanych z tym stanem. Z każdego sygnału da się wyznaczyć bardzo wiele miar i nie można przewidzieć, które z nich będą przydatne w określonym przypadku. Miary te muszą być zatem wybierane automatycznie, a następnie integrowane w jedno oszacowanie stanu, np. z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji.

SŁOWA KLUCZOWE: diagnostyka stanu narzędzia, obróbka sygnałów

ABSTRACT: Automatic tool condition monitoring is based on the measurements of physical phenomena which are correlated with this condition. There are numerous signal features (SFs) that can be extracted from the signal. As it is really not possible to predict which signal features will be useful in a particular case they should be automatically selected and combined into one tool condition estimation. This can be achieved by various artificial intelligence methods.

KEYWORDS: tool condition monitoring, signal processing

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.64

STRESZCZENIE: Artykuł ma na celu scharakteryzowanie modelu programowania liniowego oraz omówienie przykładowego zastosowania tego modelu do optymalizacji wielkości produkcji w małej firmie z branży zbrojeniowej. Wykorzystanie metod i narzędzi badań operacyjnych w praktyce inżynierskiej oraz menedżerskiej może skutecznie wspomóc, ułatwić i przyspieszyć proces podejmowania decyzji.

SŁOWA KLUCZOWE: badania operacyjne, modele optymalizacyjne, programowanie liniowe, komputerowe narzędzia optymalizacji

ABSTRACT: The paper aims to describe the linear programming model and to sample the application of the linear programming model to optimize the production volume in a small company from the armaments industry. Using the methods and tools of operational research in engineering and managerial practice can effectively help, greatly facilitate and accelerate decisionmaking.

KEYWORDS: operation research, optimization models, linear programming, computer techniques of optimization

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.65

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono metodologię projektowania procesu produkcji nowego wyrobu z punktu widzenia kryterium technologiczności operacji montażu (design for assembly – DFA) w warunkach wielkoseryjnej produkcji. Wymieniono metody i techniki DFA stosowane podczas wdrażania do produkcji nowego wyrobu. Opisano wpływ tych metod na poprawę technologiczności montażu złożonego wyrobu.

SŁOWA KLUCZOWE: projektowanie procesu produkcji, technologiczność konstrukcji, produkcja wielkoseryjna

ABSTRACT: The paper presents the concept of algorithmization of the new product process implementation under the conditions of mass production. It describes the methods and techniques in DFA methodology in the new product production implementation. It was discussed influence of these methods to improve the manufacturability of the complex product assembly.

KEYWORDS: production process design, construction manufacturability, mass production

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.66

STRESZCZENIE: Wartykule przedstawiono problem sekwencjonowania samochodów z perspektywy wymagań stawianych przez wydział lakierni. Zagadnienie ustalania kolejności realizacji zleceń produkcyjnych w zależności od koloru, na jaki malowana jest dana karoseria, było w literaturze rozpatrywane wielokrotnie. Założenia, które proponowano w ramach prowadzonych rozważań, znacznie jednak upraszczały analizowany problem w stosunku do istniejących wymagań i rozwiązań przemysłowych. Celem przeprowadzonej analizy problemu jest wykazanie konieczności zupełnie nowego podejścia do zagadnienia sekwencjonowania, uwzględniającego rzeczywistą strukturę linii produkcyjnej samochodów oraz organizację pracy lakierni.

SŁOWA KLUCZOWE: inżynieria produkcji, sekwencjonowanie, produkcja samochodów, buforowanie, CSP

ABSTRACT: The article presents a problem of car sequencing from the perspective of the paint shop requirements. The issue of determining production orders depending on a color, on which a body is painted, has been considered in the literature several times. However, the assumptions proposed by scientists simplified greatly the analyzed problem in relation to the existing industrial solutions and requirements. The purpose of conducted analysis is to demonstrate a need for a completely new approach to sequencing problem, taking into account an actual structure of a car production line and organization of work in a paint shop.

KEYWORDS: production engineering, sequencing, car production, buffering, CSP

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.67

STRESZCZENIE: Przedstawiono zagrożenia hałasem występujące w środowisku pracy w małych warsztatach mechanicznych. Wykonano – zgodnie z normami – pomiary poziomu hałasu w wybranym zakładzie. Z uwzględnieniem sytuacji urbanistycznej zakładu przygotowano wstępny projekt poprawienia komfortu akustycznego, który zapewni bezpieczne warunki pracy.

SŁOWA KLUCZOWE: budowa maszyn, poziom hałasu, najwyższe dopuszczalne natężenie dźwięku, ekrany akustyczne, ustroje dźwiękochłonne

ABSTRACT: In the paper problems of noise pollution in the environment of work in small mechanical workshops are presented. In accordance with the standards, noise level measurements were executed in the selected workshop. Taking into account the urban situation of the workshop, a preliminary project has been elaborated to improve the acoustic comfort, which will provide safe working conditions.

KEYWORDS: mechanical engineering, noise level, maximum sound pressure, acoustic screens, sound regimes

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.68

STRESZCZENIE: Rozwój budownictwa wysokiego, związany z realizacją coraz wyższych budowli o nietypowych kształtach, pociąga za sobą konieczność poszukiwania alternatywnych, a zarazem stosunkowo niedrogich rozwiązań projektowych, pozwalających na ograniczenie niekorzystnych wpływów aerodynamicznych. W artykule przedstawiono reprezentatywne uwarunkowania formy budynków wysokich, umożliwiające redukcję skomplikowanych zjawisk aerodynamicznych w otoczeniu obiektu.

SŁOWA KLUCZOWE: architektura budynków wysokich, budynek wysoki, oddziaływanie wiatru, badania tunelowe

ABSTRACT: The development of the construction of high-rise buildings that is associated with the building of taller and taller buildings with atypical shapes leads to the search for alternative and, at the same time, inexpensive design solutions that us to limit adverse aerodynamic influences. Representative conditions regarding the form of tall buildings that allow the reduction of complicated aerodynamic phenomena that occur around a structure have been presented in the paper.

KEYWORDS: the architecture of tall buildings, tall building, influence of wind, wind tunnel analysis

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.71

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono budowę i charakterystyki wiroprądowego hamulca elektrodynamicznego, zastosowanego w układzie z asynchronicznym silnikiem klatkowym. Konstrukcja stanowiska umożliwia wyznaczanie charakterystyk silników elektrycznych pod regulowanym obciążeniem mechanicznym zapewnionym przez hamulec elektrodynamiczny. Prezentowany hamulec elektrodynamiczny pozwala na precyzyjną regulację momentu obrotowego obciążającego badany silnik. Umożliwia on uzyskanie obciążenia do 10 Nm przy prędkościach obrotowych z zakresu od 100 do 1500 obr/min.

SŁOWA KLUCZOWE: prądy wirowe, hamulec elektrodynamiczny

ABSTRACT: The article presents the design and characteristics of the eddy current electrodynamic brake used in the system working with an asynchronous motor. The construction of the stand allows the determination of the characteristics of electric motors in combination with the regulated mechanical load in the form of an electrodynamic brake. The presented electrodynamic brake allows precise adjustment of the torque loaded on the tested motor. It allows the load up to 10 Nm at speeds ranging from 100 to 1500 rpm.

KEYWORDS: eddy current, electrodynamic brake

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.72

STRESZCZENIE: Przedstawiono analizę wytrzymałościową trzech wariantów zamka trapezowego, których końcowa geometria powstała z wykorzystaniem modułu optymalizacji systemu ANSYS. Wprowadzono parametryzację geometrii stopki i wieńca tarczy, wykonano analizę porównawczą wytypowanych geometrii pod względem wytrzymałościowym. Zaprezentowano wyniki prób zastępczych modeli odwzorowujących połączenie zamkowe łopatki z wieńcem tarczy, do badań wykorzystano system cyfrowej korelacji obrazu.

SŁOWA KLUCZOWE: parametryzacja, optymalizacja, analiza wytrzymałościowa, zamek trapezowy, silnik turbinowy

ABSTRACT: Presented is the strength analysis of three variants of the compressor’s jet engine blade joint whose final geometry was created using the ANSYS optimization module. Parameterization of the blade foot and rim geometry has been introduced and a comparative analysis of the selected geometry in terms of strength has been performed. In addition, results from the experimental analysis of the substitute models of blade joint with using the digital image correlation system were presented.

KEYWORDS: stress analysis, parameterization, dovetail joint, optimization, jet engine

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.73

STRESZCZENIE: Przeanalizowano ceny na światowym rynku aluminium w XX i XXI w. ze szczególnym uwzględnieniem pięciu ostatnich lat. Zidentyfikowano czynniki mające wpływ na kształtowanie się tych cen, a także na krótko- i długoterminowe prognozy cen aluminium na światowych rynkach, w tym na giełdzie London Metal Exchange.

SŁOWA KLUCZOWE: rynek aluminium, cena aluminium, London Metal Exchange

ABSTRACT: The article analyzes world prices on the aluminum market in the 20^th and 21^st centuries, with particular attention to the last five years. The factors influencing the price of this metal have been identified, as well as the factors that influence the short and long term aluminum price forecasts in the world markets, including the London Metal Exchange.

KEYWORDS: aluminium market, aluminium price, London Metal Exchange

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.74

STRESZCZENIE: Opisano wyznaczanie losowych dystrybuant długości pęknięcia zmęczeniowego za pomocą metody Monte Carlo oraz modelu Bogdanowa–Kozina. Dane wejściowe potrzebne do wyznaczenia dystrybuant zostały uzyskane z wykorzystaniem symulacji wzrostu pęknięcia zmęczeniowego z użyciem modelu Parisa–Erdogana.

SŁOWA KLUCZOWE: zmęczenie materiałów, modele probabilistyczne, model Bogdanowa–Kozina, model Parisa–Erdogana, metoda Monte Carlo

ABSTRACT: Described is the determination of random distributions of the fatigue crack length by the Monte Carlo method and the Bogdanov– Kozin model. Input data needed to determine the distributor were obtained by simulation of fatigue crack growth using the Paris–Erdogan model.

KEYWORDS: fatigue, probabilistic models, Bogdanov–Kozin model, Paris–Erdogan model, Monte Carlo method

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.7.75

Tegoroczna edycja ITM Polska przyciągnęła ok. 1000 wystawców i firm reprezentujących 27 krajów oraz blisko 18 tys. zwiedzających. Ważnymi punktami na mapie targów były stoiska laureatów Złotego Medalu oraz firm prezentujących premierowe produkty.

W ubiegłym roku ponad połowa polskich firm produkcyjnych z sektora mikrofirm oraz małych i średnich przedsiębiorstw wdrożyła innowacje – w większości zainicjowane przez pracowników. Głównym motywem wprowadzania nowych rozwiązań była konieczność sprostania wymaganiom rynku. To najważniejsze wnioski z badania „Smart Industry Polska 2017”.

STRESZCZENIE: Obróbce elementów składających się ze stopów Al oraz żeliwa towarzyszą zjawiska zakłócające ten proces, a zwłaszcza powstawanie znacznego narostu. Na szczęście można je ograniczyć przez zastosowanie odpowiedniej strategii chłodzenia.