Summary

The actual contact area of cooperating surfaces is dependent on the geometric sketch of surface profile and the loud accrued on it. Cooperating surfaces have very small actual contact areas, producing an effect in that the friction and wear are determined by high tension in contact zone and extreme concentration friction energy. Many tribology phenomena can happen due to the reciprocal coerced effects of the unevenness of being in the contact surface, before surface wear. During the conducted experiments, surface profile measurements were taken using Talysurf 4 and Taylor-Hobson type profile meters. It was done to determine the characteristic value of the geometric structure surface of material and tool parts being in contact. The goal of the mentioned measurements is to gain information for the analysis of topology surface influence on the final co-operation effect.

Streszczenie

Rzeczywista powierzchnia styku jest funkcją geometrycznego zarysu nierówności i przypadającego na nią obciążenia. Współpracujące powierzchnie mają bardzo małe pola rzeczywistego styku, co powoduje, że zużycie i tarcie są zdeterminowane przez wysokie naprężenia w strefie styku i skrajne koncentracje energii tarcia. Wiele zjawisk tribologicznych może zaistnieć wskutek wymuszonych wzajemnie oddziaływań nierówności, zanim nastąpi zużycie. Dla określenia wielkości, charakteryzujących strukturę geometryczną badanych powierzchni przeprowadzono pomiary na profilometrze typu Talysurf 4, Taylor-Hobson. Celem tych pomiarów było uzyskanie informacji do przeprowadzenia analizy wpływu topografii stykających się powierzchni na końcowy efekt ich współpracy.
① AGH University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków.
spmom-08v43n4_p-007.pdf (4.04 MB)

Summary

In the last century, two different prosthetic systems for total hip joint replacement were introduced at the same time: metal-on-metal (MOM) and metal-on-UHMWPE (MOP). The tribosystem MOP was successful, because the MOM bearing system showed unsatisfactory short-term performance and practically disappeared. But nowadays, the idea of an all-metal joint was taken up again and led to the development of the second generation of metal articulation with improved alloy microstructure, surface finish, and manufacturing tolerances. The current work presents a tribological study of the metal-on-metal and metal-on-UHMWPE bearing couples by means of a reciprocating pin-on-flat testing machine. In this study, it was found that the wear intensity and coefficient of friction are at least three times higher in the MOM friction pair than in MOP bearing system. The wear mechanisms observed for the MOM friction pair are abrasion, surface fatigue, and adhesion. For the MOP friction pair, the soft polymer smearing process on the hard metal surface was observed.

Streszczenie

Lata 60. ubiegłego stulecia to początek alloplastyki stawów biodrowych. Skojarzenia materiałowe wówczas stosowane do produkcji sztucznych stawów to głównie pary: metal––metal (MOM) i metal–polimer (MOP). Wkrótce para metal–metal została wyparta ze względu na znacznie gorsze właściwości tribologiczne.
Obecnie idea stosowania skojarzeń metalowo-metalowych powraca, między innymi z powodu postępu w kształtowaniu mikrostruktury materiałów, technik przygotowania i wykończenia elementów endoprotez.
Praca przedstawia wyniki wstępnych modelowych badań tribologicznych materiałów na endoprotezy w ruchu oscylacyjnym, za pomocą urządzenia typu trzpień–płytka.
Badaniom poddano skojarzenia metal–metal i metal–UHMWPE (polietylen wielkocząsteczkowy).
Zaobserwowano, że intensywność zużywania oraz współczynnik tarcia jest przynajmniej trzy razy wyższy dla skojarzenia metal–metal niż dla skojarzenia metal–UHMWPE. W przypadku pary metal–metal zachodzi zużywanie ścierne, zmęczeniowe i adhezyjne. W przypadku pary metal-polimer zachodzi proces przenoszenia miękkiego polimeru z trzpienia na twardą powierzchnię metalu.
① Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (FIME), San San Nicolás de los Garza, N.L., México.
② Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute (ITeE – PIB), Tribology Department, 26-600 Radom, Pulaskiego 6/10, Poland.
spmom-08v43n4_p-015.pdf (4.04 MB)

Summary

Aircraft safety is one of the most important issues concerning their operation. Aircraft safety has a direct influence on economic indicators. In turn, aircraft safety depends on the reliability of an aircraft. Taking care of this reliability is equivalent to concern for safety. The reliability of an aircraft depends on an appropriate technical maintenance aimed at preventive measures, which include the development of technical projects that eliminate damage causes.
This article presents an attempt at describing the reliability of an aircraft with appropriately developed preventive measures that enable an assessment of an aircraft’s reliability with the use of the exponential distribution.

Streszczenie

Bezpieczeństwo statku powietrznego jest jedną z najważniejszych charakterystyk eksploatacji mających bezpośredni wpływ na wskaźniki ekonomiczne. Z kolei duży wpływ na bezpieczeństwo ma niezawodność statku powietrznego. Troska o tę niezawodność jest jednocześnie troską o bezpieczeństwo. Ostateczna postać zależności opisujących niezawodność statku uzależniona jest w dużej mierze od odpowiednio opracowanej obsługi technicznej nakierowanej na profilaktykę. Natomiast profilaktyka obejmuje opracowanie takich przedsięwzięć technicznych, które usuwają przesłanki do powstania uszkodzeń.
W artykule podjęto próbę opisu niezawodności statku z odpowiednio opracowaną profilaktyką, która umożliwia ocenę niezawodności statku z wykorzystaniem rozkładu wykładniczego.
① Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, ul. Księcia Bolesława 6, 01-494 Warszawa, skr. poczt. 96, tel. (0-22) 6851956; faks (0-22) 836 44 71.
② Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 49, tel. (0-22) 683 73 74, faks (0-22) 685 75 81.
spmom-08v43n4_p-027.pdf (4.04 MB)

Summary

This article presents a way of describing reliability coefficients in the case of a 3-state model of airship maintenance with its renovation. The third state, which is full fitness loss (when it is impossible to conduct renovation), was added to the 2-state model of the airship maintenance including operational and non-operational state.
Models with the exponential distribution were considered. A stationary readiness coefficient is obtained from the exponential distribution during renovation.
The formula describing the aircraft reliability for the time interval of length (t, t + τ) has the following form:
R (τ ) = K g exp(− λτ),
where:
Kg – readiness coefficient.
In the case of 3-state model of the airship maintenance, the readiness coefficient is not stationary but depends on time t.

Streszczenie

W artykule przedstawiono sposób opisu wskaźników niezawodnościowych dla przypadku trójstanowego schematu eksploatacji statku powietrznego z odnową. Do dwustanowego schematu eksploatacji obejmującego stan zdatny i stan niezdatny z możliwością odnowy, dołączono trzeci stan, obejmujący pełną utratę zdatności, gdy odnowy nie można wykonać.
Rozważania przeprowadzono dla przypadku występowania w modelach rozkładu wykładniczego. Dla rozkładu wykładniczego w warunkach odnowy otrzymuje się stacjonarny współczynnik gotowości.
Wzór na niezawodność statku powietrznego w odcinku czasu długości (t, t + τ) otrzymuje postać:
R(τ ) = K g exp(− λτ),
gdzie: Kg – współczynnik gotowości.
W przypadku przyjętego trójstanowego schematu eksploatacji współczynnik gotowości nie jest już stacjonowany, a zależny od czasu t.
① Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, ul. Księcia Bolesława 6, 01-494 Warszawa, skr. poczt. 96, tel. (0-22) 6851956; faks (0-22) 836 44 71.
② Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 49, tel. (0-22) 683 73 74, faks (0-22) 685 75 81.
spmom-08v43n4_p-039.pdf (4.04 MB)

Summary

A raw steel mill is a continuous running complex production process in relation to used technologies. The above relates mainly to hot departments, such as furnaces or steel melting shops. Devices which operate in these departments are subjects to strict technological regimes. Any deviations from optimal operational parameters may cause non-reversible damages which shorten their operation time. The above relates mainly to furnaces, which can operate for several years, or a few, when their productivity is often limited. That is why, planning and scheduling the production process in a raw steel mill is an important issue for optimal devices operation and it is a difficult task as well due to production specific character.
This kind of running the production process forces deliveries to be on time and of the proper amount and set parameters components to devices of a production line.
Continuously running aggregates of steel founding are the superior devices in a production process and to which crude iron of set parameters, especially of set temperature and scheduled time, must be provided. To optimize the scheduling process, maximization of the quantity of casted items in a continuous sequence of production of steel casts from furnaces, must be considered as a criterion.

Streszczenie

Huta surowcowa stali jest bardzo skomplikowanym systemem produkcyjnym pod względem realizowanej technologii, pracującym w systemie pracy ciągłej. Dotyczy to w szczególności wydziałów gorących, takich jak wielkie piece i stalownia. Eksploatowane w tych wydziałach urządzenia podlegają bardzo ścisłym reżimom technologicznym. Wszelkie odchylenia od optymalnych parametrów eksploatacji tych urządzeń i powodują nieodwracalne uszkodzenia skutkujące skróceniem czasu ich pracy. Szczególnie dotyczy to wielkich pieców, które mogą pracować nawet kilkanaście lub kilka lat w przypadku, kiedy często w okresie eksploatacji jest ograniczana ich normalna zdolność produkcyjna. Dlatego też planowanie i harmonogramowanie produkcji w hucie surowcowej jest zagadnieniem niezwykle istotnym dla optymalnej eksploatacji urządzeń, a jednocześnie bardzo trudnym ze względu na specyfikę produkcji. Takie prowadzenie procesu technologicznego wymusza dostarczanie w ściśle określonym czasie odpowiedniej ilości półproduktów o ustalonych parametrach, do kolejnych urządzeń ciągu technologicznego. Nadrzędnymi urządzeniami w ciągu technologicznym są agregaty ciągłego odlewania stali, do których musi być dostarczana ciekła stal o określonych parametrach, szczególnie w zakresie jej temperatury i w określonym przez harmonogram produkcji czasie. Do optymalizacji procesu harmonogramowania należy przyjąć jako kryterium maksymalizację ilości odlanych bez przerwy w sekwencji wytopów stali z pieców stalowniczych.
① AGH University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków.
spmom-08v43n4_p-051.pdf (4.04 MB)

Abstract

Internal combustion engines are the basic units for the power train of mobile machines, which are most often self-ignition engines. For several decades special weight is being put to ecological properties of machines, above all, to the pollutant emission from internal combustion engines. For this reason, it is necessary to develop a research method of the pollutant emission from internal combustion engines. Properties of internal combustion engines are strongly sensitive of work’s static states and the dynamic state occurrences. Particularly, the pollutant emission is strongly sensitive. From these reasons, for the purpose of the evaluation of operation properties for internal combustion engines in real working conditions, it is necessary to examine engine work conditions. The description of engine working conditions, in the stabilised thermal engine state, are in the form of the following processes: the engine speed and torque, which have been implemented in the paper. Demonstration tests, applied for the homological research of pollutant emission from internal combustion engines have been described with the static test – ECE R 49 and the dynamic test – ETC.
A way of appointing static states of an engine for dynamic working engine conditions has been presented. A two–dimensional histogram of static engine working states has been appointed for the ETC test. Empirical research of the static engine working states for a caterpillar bulldozer has been carried out. The engine steering and the engine speed have been recorded. The static states of the engine work have been examined in the condition of real engine work. One–dimensional and two–dimensional histograms of the engine work states have been examined. A low compliance of the two dimensional histogram of engine work states with the standard static test has been stated for research of construction machine engines.

Streszczenie

Podstawowym środkiem napędu mobilnych maszyn roboczych są silniki spalinowe, najczęściej o zapłonie samoczynnym. Od kilkudziesięciu lat szczególną wagę przykłada się do ekologicznych właściwości maszyn, przede wszystkim do emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych. Z tego powodu istnieje konieczność rozwijania metod badań emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych. Właściwości silników spalinowych są silnie wrażliwe na stany statyczne pracy oraz na występowanie stanów dynamicznych. Szczególnie silna wrażliwość zachodzi w wypadku emisji zanieczyszczeń. Z tych powodów – w celu oceny właściwości użytkowych silników spalinowych w warunkach ich rzeczywistej eksploatacji konieczne jest badanie warunków pracy silników. W pracy formalnie wprowadzono sposoby opisu warunków pracy silników spalinowych – w ustabilizowanym stanie cieplnym – w postaci procesów: prędkości obrotowej i momentu obrotowego. Opisano przykładowe testy, stosowane do badań kwalifikacyjnych emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych: statyczny – ECE R 49 i dynamiczny ETC.
Przedstawiono sposób wyznaczania stanów statycznych silnika, odpowiadających dynamicznym warunkom jego pracy na przykładzie testu ETC. Wyznaczono dwuwymiarowy histogram statycznych stanów pracy silnika w teście ETC. Dla spycharki gąsienicowej wykonano badania empiryczne stanów pracy silnika spalinowego. Zarejestrowano przebiegi sterowania silnika oraz prędkości obrotowej. Zbadano statyczne stany pracy w warunkach odpowiadających rzeczywistemu użytkowaniu. Zbadano rozkłady procesów stanów pracy silnika: jednowymiarowe i dwuwymiarowe. Stwierdzono małą zgodność dwuwymiarowego histogramu stanów pracy silnika ze standardowym testem statycznym do badania silników maszyn roboczych.
① Institute of Mechanised Construction and Rock Mining, 6/8 Racjonalizacji Str., 02-673 Warsaw, Poland.
② Automotive Industry Institute, 55 Jagiellonska Str., 03–301 Warsaw, Poland.
spmom-08v43n4_p-069.pdf (4.04 MB)

Abstract

This paper presents a method for the creation of diagnostic information of a technical object on the basis of a functional and diagnostic analysis, with the use of three-value logic diagnostic information. Also, a general diagram of the complex technical object was presented, and its internal structure was described. A diagnostic analysis was conducted, as a result of which sets of the functional elements of the object and its diagnostic signals were determined. Also, the methodology of the diagnostic examination of the technical system was presented. The result was a functional and diagnostic model, which constituted the basis for initial diagnostic information, which is provided by the sets of information concerning the elements of the basic modules and their output signals.
The theoretical results obtained in the present study were verified in practice on the example of a complex and reparable technical object, which is a car engine. It belongs to the group of technical equipment for which a short time of shutdowns is required (an ineffective use of the object).

Streszczenie

W pracy zaprezentowano metodę wyznaczania specjalistycznej bazy wiedzy obiektu technicznego na podstawie analizy funkcjonalno-diagnostycznej, z wykorzystaniem trójwartościowej informacji diagnostycznej. Zaprezentowano także ogólny schemat złożonego obiektu technicznego, opisano jego strukturę wewnętrzną. Wykonano analizę diagnostyczną, w efekcie której wyznaczono zbiory elementów funkcjonalnych obiektu i ich sygnały diagnostyczne. Zaprezentowano także metodykę wykonywania opracowania diagnostycznego obiektu technicznego, w efekcie którego opracowano model funkcjonalno-diagnostyczny, będący podstawą do wyznaczenia wstępnej informacji diagnostycznej, którą wyznaczają zbiory informacji, dotyczące elementów podstawowych-modułów i ich sygnałów wyjściowych.
Uzyskane rezultaty teoretyczne w pracy zweryfikowano praktycznie na przykładzie systemu sterowania pracą silnika benzynowego. Badany obiekt jest złożonym i naprawialnym obiektem technicznym. Należy on do tej grupy urządzeń technicznych, dla których wymagany jest krótki czas ich przestojów (użytkowanie nieefektywne obiektu).
① Koszalin University of Technology, Department of Mechanical Engineering, Racławicka 15-17, 75-620 Koszalin, Poland, e-mail:
spmom-08v43n4_p-085.pdf (4.04 MB)

Summary

This article shows the results obtained during the implementation of a portable diagnosis system to the maintenance routines of the passenger transport vehicles and permanent track of the Metro train, which made it possible to evaluate such aspects as safety, comfort, and the technical condition of the track-vehicle interphase. The reports given in this evaluation allowed the identification and the arrangement of the track sections according to its technical condition, thus relating the track and vehicle condition parameters to the estimators connected with the passenger transport vehicle dynamics.

Streszczenie

Artykuł ten pokazuje opracowane procedury i wyniki uzyskane podczas wprowadzenia przenośnego systemu diagnostycznego do systemu utrzymania pojazdów pasażerskich i trwałości szlaku pociągów metra. System diagnostyczny umożliwia ocenę takich aspektów ruchu, jak: bezpieczeństwo, komfort psychiczny i stan techniczny wagonów pojazdu kolejowego. Sprawozdania oddają ocenę stanu oraz identyfikację i utrzymanie zdatności sekcji szlaku, zgodnie z jego stanem technicznym, wykazując w ten sposób stan szlaku i parametry ruchu pojazdu za pomocą estymatorów związanych z dynamiką ruchu pojazdów pasażerskich.
① University of Technology and Life Sciences, 85-796 Bydgoszcz, ul. Prof. S. Kaliskiego 7, Poland, tel. 052 3408283,
spmom-08v43n4_p-095.pdf (1.06 MB)
spmom-08v43n4_p-all.pdf (5.1 MB)