Zawartość miesięcznika nr 01/2019

STRESZCZENIE: Opisano historię programów pomiarowych do obsługi współrzędnościowych maszyn pomiarowych (WMP), wdrożonych w trakcie kilkudziesięcioletniej działalności Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania – IZTW (dawniej: Instytutu Obróbki Skrawaniem – IOS) w zakresie produkcji, użytkowania i modernizacji WMP.

SŁOWA KLUCZOWE: WMP, oprogramowanie metrologiczne

ABSTRACT: The history of the implemented measuring programs for the operation of coordinate measuring machines (CMM) during the decades-long activity of The Institute of Advanced Manufacturing Technologies (former: The Institute of Metal Cutting) in the field of production, use and modernization of CMMs has been described.

KEYWORDS: CMM, metrological software

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.2

STRESZCZENIE: Na tle innych obiektów pływających jacht żaglowy wyróżnia się m.in. tym, że choć jest zaprojektowany jako pojazd poruszający się w pozycji wyprostowanej, to jednak znaczną część czasu żegluje w przechyle. Dlatego tak ważne jest poznanie zachodzących wtedy zjawisk, zwłaszcza związanych z oporem hydrodynamicznym. W artykule zaprezentowano porównanie oparte na weryfikacji wybranej, przybliżonej metody oszacowania zmian oporu całkowitego gołego kadłuba w wyniku jego przechylania się, polegającej na sprawdzeniu wykonanym metodą numeryczną (CFD) i eksperymentalną (przez badania modelowe). Obliczenia uproszczone oparto na metodach opracowanych w ramach serii Delft (The Delft Systematic Yacht Hull Series, DSYHS). W artykule przedstawiono wyniki oszacowań dla wybranego jachtu żaglowego.

SŁOWA KLUCZOWE: jacht, opór kadłuba, metody przybliżone, regresja, CFD, badania modelowe

ABSTRACT: Unlike other floating structures yachts sail in heel most of their life, however, resistance in design process is estimated in upright condition. Thus, it is crucial to investigate into phenomena related to change of hull resistance due to heel. This article presents assessment of influence of yacht’s heel on bare hull resistance using approximate method. Results were compared to towing tank experiments and numerical computation (CFD). Calculations were performed using formulae developed based on The Delft Systematic Yacht Hull Series. Article presents results of analysis for specific sailing yacht.

KEYWORDS: yacht, hull resistance, approximate methods, regression, Computational Fluid Dynamic (CFD), towing tank experiments

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.7

STRESZCZENIE: W artykule omówiono wirtualny model kasku przeznaczonego dla osób oczekujących na zabieg kranioplastyki. Taki kask powinien ochronić strefę urazową do czasu operacji. Musi też być łatwy w codziennym stosowaniu. Model kasku wykonano na podstawie analizy ergonomicznej i wytrzymałościowej. W pracy wykorzystano system CATIA v5.

SŁOWA KLUCZOWE: kranioplastyka, modelowanie wirtualne

ABSTRACT: Article refers to discuss the virtual helmet model designed for people waiting for craniplasty treatment. The helmet should protect the trauma zone until surgery. It should also be easy in everyday use. The model was made using ergonomic and strength analysis. All work was supported by the CATIA v5 system.

KEYWORDS: cranioplasty, virtual modelling

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.8

STRESZCZENIE: Import danych z mikrotomografu komputerowego można wykonać za pomocą darmowego narzędzia, jakim jest program FIJI. Pozwala on na zapisanie obrazu otrzymanego z mikrotomografu w formie bezstratnej *.raw do formatu *.stl po uprzedniej konwersji siatki trójkątów. W programie GMSH model geometryczny umożliwia wygenerowanie siatki elementów skończonych i wyeksportowanie do solvera MES.

SŁOWA KLUCZOWE: model 3D CAD, mikrotomograf

ABSTRACT: Data import from a computer microtomograph can be performed using a free tool, ie the FIJI program. The possibilities of this program allow you to save the image obtained from the microtomograph in a lossless (*.raw) format to *.stl format. In the GMSH program, the geometric model allows you to generate a mesh and export to a FEM solver.

KEYWORDS: model 3D CAD, microtomograph

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.9

STRESZCZENIE: W procesie opracowania nowego środka technicznego standardem powinno być usystematyzowane podejście, aby zapewnić wysoką jakość, funkcjonalność i trwałość tworzonych rozwiązań. Artykuł prezentuje opracowaną na potrzeby firmy Wielton SA – producenta naczep i przyczep – metodykę optymalizacji konstrukcji naczep z zastosowaniem nowoczesnego stanowiska badawczego – symulatora drogi. W wyniku optymalizacji konstrukcji z zastosowaniem symulatora drogi naczepa jest dostarczana szybko, jako produkt nowy, wolny od wad konstrukcyjnych i przeznaczony do sprzedaży.

SŁOWA KLUCZOWE: symulator drogi, projektowanie naczep, optymalizacja, badania trwałości

ABSTRACT: The systematized approach in the process of developing a new technical product should constitute a standard for ensuring high quality, functionality and durability of modern products. This paper presents a methodology used by Wielton company – a manufacturer of trailers and semi-trailers – for the optimization of semi-trailer’s construction, supported by a modern test stand – a road simulator included as part of the methodology. As a result of the optimization of the construction with the use of the road simulator, the semi-trailer as a new product for sale is delivered quickly and it is free from any construction defects.

KEYWORDS: road simulator, semi-trailer design, optimization, durability test

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.10

STRESZCZENIE: W artykule opisano wdrożoną w firmie Tricomed S.A., wspomaganą komputerowo metodę wytwarzania opasek uciskowych, przeznaczonych do rehabilitacji blizn pooparzeniowych i pooperacyjnych. Etapy procesu technologicznego obejmują: skanowanie 3D, pobieranie parametrów sterujących autogenerującym szablonem CAD z pliku STL, przeliczenie wartości parametrów sterujących w zależności od stopnia kompresji i rodzaju dzianiny, generowanie plików DXF, będących daną wejściową dla maszyny tnącej wykroje, oraz szycie.

SŁOWA KLUCZOWE: CAD, CAM, skanowanie 3D, inżynieria odwrotna, kompresoterapia, bezdotykowe obmiarowanie

ABSTRACT: The article describes a computer-aided manufacturing of compression garments used for rehabilitation of burn and post-operative scars implemented in Tricomed S.A company. Steps of manufacturing processes include 3D scanning, obtaining control parameters for a self-generating CAD templates from STL file, conversion control parameters depending on the degree of compression and type of knitwear, generating DXF files for the cutting machine, sewing.

KEYWORDS: CAD, CAM, 3D scanning, reverse engineering, compression therapy, non-contact measuring

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.11

STRESZCZENIE: ED72 jest elektrycznym zespołem trakcyjnym składającym się z czterech wagonów (dwóch sterowniczych i dwóch silnikowych). Przedstawiono zmodernizowaną konstrukcję czołówki ED72; skupiono się na obliczeniach numerycznych obejmujących statyczne, zderzeniowe i zmęczeniowe obliczenia wytrzymałościowe.

SŁOWA KLUCZOWE: EZT ED72, modernizacja konstrukcji czołówki, wytrzymałościowe obliczenia numeryczne

ABSTRACT: The ED72 is an electrical train unit consisting of four wagons (two steering and two motor). The paper presents the modernization of the ED72 head structure focusing on numerical calculations including static, crash and fatigue strength calculations.

KEYWORDS: EZT ED72, modernization of the head structure, numerical strength calculations

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.12

STRESZCZENIE: Przedstawiono innowacyjne podejście do prezentacji wyników analiz numerycznych MES. Proponowana metoda wizualizacji wykorzystuje techniki wirtualnej i poszerzonej rzeczywistości. Praktyczne zastosowanie nowego narzędzia omówiono na przykładzie analizy wytrzymałościowej fragmentu obrzeża bocznego naczepy kurtynowej.

SŁOWA KLUCZOWE: poszerzona rzeczywistość, wirtualna rzeczywistość, analizy MES, wizualizacja

ABSTRACT: An innovative approach for presenting the results of numerical FEM analysis is presented. Proposed visualization method uses virtual and augmented reality techniques for this purpose. The practical application of the new tool is presented on the example of strength analysis of the side beam of the curtainsider semi-trailer.

KEYWORDS: augmented reality, virtual reality, FEM analysis, visualisation

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.13

STRESZCZENIE: Omówiono współczesne trendy w projektowaniu, wytwarzaniu i zarządzaniu rozwojem wyrobu, m.in. w duchu Przemysłu 4.0. Zaprezentowano także strategie rozwoju nowych wyrobów w ujęciu rynek–wyrób–technologia. Opisano narzędzia i metody wspomagające proekologiczne projektowanie i ocenę zrównoważonego rozwoju wyrobu. Jako przykład modelowania rozwoju wyrobu przedstawiono modele etapów produkcji kubków plastikowych metodą wtryskową przed identyfikacją „ukrytych fabryk” i po niej.

SŁOWA KLUCZOWE: projektowanie ekologiczne – DFE, zarządzanie rozwojem wyrobu, ukryte fabryki, Przemysł 4.0

ABSTRACT: Contemporary trends in the design, manufacturing and management of product development, including those connected with the Industry 4.0 are discussed. The development strategies of a new product in terms of market, product, technology are also presented. Tools and methods aiding the pro-ecological design and assessment of sustainable product development are described. As an example of product development modelling, there are presented models of the plastic cups production stages using the injection method before and after the identification of “hidden factories”.

KEYWORDS: DFE – Design for Environment, product development management, hidden factories, Industry 4.0

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.14

STRESZCZENIE: Potrzeba wymiany informacji o projektowanej konstrukcji między kooperującymi zakładami oraz zapotrzebowanie na integrację różnych systemów informatycznych wymusiły na producentach oprogramowania CAx zmianę podejścia do dokumentacji technicznej. Opisano metodę zapisu danych źródłowych MBD (model based documentation) oraz jej implementację w SOLIDWORKS® MBD.

SŁOWA KLUCZOWE: komputerowe wspomaganie projektowania, bezrysunkowa dokumentacja techniczna, SOLIDWORKS, moduł MBD

ABSTRACT: Need of exchanging details about designed structure among cooperating manufacturers and integration of various IT systems, forced CAx programs developers to change the attitude to a technical documentation. The method of notation reference MBD (Model Based Documentation) data and its implementation in SOLIDWORKS® MBD are described.

KEYWORDS: computer aided manufacturing, drawingless technical documentation, SOLIDWORKS, MBD module

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.15

STRESZCZENIE: W artykule omówiono skomputeryzowaną analizę wielkości i kształtu mikroziaren ścienych. W badaniach mikroziaren węglika boru, czarnego i zielonego węglika krzemu oraz elektrokorundu zwykłego i szlachetnego stosowano stereoskopową mikroskopię optyczną oraz oprogramowanie MultiScan.

SŁOWA KLUCZOWE: mikroziarna ścierne, wielkość, kształt, analiza

ABSTRACT: The paper discussed automated size and shape analysis of both abrasive grains and micrograins. In research on micrograins of boron carbide, silicon carbide, ordinary and noble electrocorundum stereoscopic optical microscopy was applied and MultiScan software solutions were used.

KEYWORDS: abrasive micrograins, size, shape, analysis

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.3

STRESZCZENIE: Oceniono znaczenie gęstości próbkowania poziomego oraz poziomu dekompozycji falkowej w aspekcie zastosowania poszczególnych funkcji falkowych do podziału badanego profilu pierwotnego na składowe nierówności powierzchni. Pomiary profili powierzchni wykonano za pomocą profilometru stykowego, z określoną gęstością próbkowania. Analizie poddano dwa typy powierzchni: wytworzoną techniką przyrostową oraz po obróbce szlifowaniem.

SŁOWA KLUCZOWE: analiza falkowa, filtracja, chropowatość powierzchni, gęstość próbkowania poziomego

ABSTRACT: The paper assesses the impact of horizontal sampling density and level of wavelet decomposition in the aspect of applying mother wavelet to divide components of surface texture. Measurements of surface profiles were made using a contact profilometer applying a specific sample density. Two types of surfaces were prepared: using additive technology and grinding.

KEYWORDS: wavelet analysis, filtration, surface roughness, horizontal sampling density

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.4

STRESZCZENIE: W artykule zaprezentowano modele matematyczne, opisujące poziom drgań generowanych przez kulkowe łożyska toczne typu 6304-2z w zależności od wartości odchyłki okrągłości i falistości bieżni wewnętrznej oraz zewnętrznej. Modele pozwalają na ustalenie, który typ odchyłek kształtu ma dominujący wpływ na poziom drgań generowanych w określonych zakresach częstotliwości.

SŁOWA KLUCZOWE: kulkowe łożyska toczne, anderon, drgania, okrągłość, falistość

ABSTRACT: The article presents mathematical models allowing to describe the level of vibration generated by ball bearings 6304-2z type depending on the value of roughness and waviness deviations of inner and outer bearings races. This models will allow to estimate what type of shape deviations have dominant influence on the vibration level generated in specific frequencyranges.

KEYWORDS: ball rolling bearings, anderon, vibration, roundness, waviness

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.5

STRESZCZENIE: Przedstawiono opracowaną metodę identyfikacji sygnału z analizatora sieci zasilania na przykładzie frezarki sterowanej numerycznie. Otrzymane wyniki umożliwiają obserwację wpływu zużywających się ostrzy skrawających na wartość mocy pobieranej przez obrabiarkę z sieci w trakcie realizowania na niej różnych zabiegów.

SŁOWA KLUCZOWE: energochłonność, identyfikacja sygnałów, obrabiarka

ABSTRACT: The developed method of identifying the signal from the power network analyzer on the example of a numerically controlled milling machine is presented. Obtained results allow observation of the impact of the condition of cutting edges on the value of power consumption by the machine tool from the network, for individual treatments performed on the milling machine under tests.

KEYWORDS: power consumption, signal identification, machine tool

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.6

STRESZCZENIE: Technologia wtryskiwania tworzyw sztucznych ma bardzo szerokie zastosowanie w przemyśle, zwłaszcza w produkcji opakowań oraz obudów. Omówiono zjawisko samoistnego wyboczenia wyprasek, które występuje przede wszystkim w elementach cienkościennych. Obok podstaw teoretycznych przedstawiono symulacje numeryczne wraz z eksperymentalną walidacją zjawiska.

SŁOWA KLUCZOWE: wtryskiwanie, wyboczenie, deformacje

ABSTRACT: Injection molding technology has a wide range of industrial applications, especially in packaging and casing production. In this paper the spontaneous buckling of thin-walled injection molded plastic parts was described. Theoretical background along with numerical simulation and experimental validation of this phenomenon were presented.

KEYWORDS: injection molding, buckling, warpage

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.1.1

STRESZCZENIE: Stop tytanu Ti6Al4V charakteryzuje się niską przewodnością cieplną oraz wysoką wytrzymałością i reaktywnością chemiczną. Z tych powodów narzędzie do jego obróbki musi być efektywnie chłodzone. Nowatorskie podejście, polegające na podawaniu cieczy obróbkowej schłodzonej do temperatury poniżej 0ºC, okazuje się skuteczniejsze niż chłodzenie zalewowe i kriogeniczne.