Streszczenie

W artykule zdefiniowano różne formy spotkań naukowych i określono rolę każdej z nich w spełnianiu funkcji komunikacyjnej, integracyjnej oraz sterowniczej. Przedstawiono formy spotkań naukowych wykorzystywane przez polskie środowisko tribologiczne. Omówiono przydatność każdej z nich w aktualnej sytuacji rozwojowej tribologii w Polsce. Zaproponowano zmiany racjonalizujące stosowanie spotkań naukowych jako czynnika wpływającego na rozwój nauki.

Summary

In the article the different forms of scientific meetings are defined and their role in the communication, integration and steering functions are described. The forms of the scientific meetings using by Polish tribologycal society are presented. The usefulness of each of them in the tribology development in Poland is discussed. There are also proposed the rationalisation of scientific meetings as the factor influents on a science development.
spmom-07v42n3_p-007.pdf (154.37 KB)

Streszczenie

W artykule omówiono najnowsze prace związane z synergizmem, zaproponowano pojęcie „synergizmu” i „współczynnika synergizmu”, podano i omówiono definicję współczynnika synergizmu technologii, omówiono zdefiniowane potencjalne i użytkowe właściwości części maszyn i narzędzi, porównano pojęcia „systemu tribologicznego” z wprowadzonym pojęciem „systemu areologicznego”, podano przykłady kwantyfikacji właściwości tribologicznych niektórych systemów areologicznych w takich samych warunkach smarowania i kwantyfikacji właściwości tribologicznych wybranych środków smarowych.

Summary

The subject area of synergism began to be fashionabe in the last years, but it was limited to verbally account of synergism effect.
In 2000 year on proposed the introduction of idea of “synergism coefficient” to the quantification of define properties for minimum 2-elements system for quantitive them to determine. On the them, of synergism coefficient of areological technology was executed some master‫ۥ‬s degree and one doctor‫ۥ‬s technical dissertation.
In monografical book [1] generally the synergism of areological technology was described. It is true, that numerical it concerne areological technology, but in the conception it concerne not only this technologies, but generally all technologies, it is like elements and materials composition in construction and exploitation.
In tribology for the theme of synergism over a dozen or so works was devoted, but without to give, of what synergism get about and what – numerically – the synergism existance was ascertained, and what the synergism was quantified.
The synergism – reciprocal affect two or more factors (here: making or exploitation technology of areological system influencing on the friction and wear) either more effective then simple sum their separately affects, or egal the sum their separately affects (addytivism), or at last fewer effective, but always more then separatively affect of simple factor; at all cases can be obtain a new properties, not appearing by the working only one factor [1]. Above-mentioned kind of synergism – they are synergism: overall (complete), additiv and non-overall.
Non-overall synergism – eatch positive co-operation minimum two factors.
Overall synergism – particular strong cooperation only.
Non-overall synergism appear very often, overall synergism – rarely.
In the concerning to technology, synergism coefficient relate of the system of minimum two successive technological operation (ex. hardening and tempering), in the result of each change a determine properties of system (ex. strength, hardness, plasticity): in the simple case – only one, in the more complicated case – several properties.
Synergism coefficient ks it is a multiplication factor of the change of “a” property, caused by the factor two “a2” in the rapport to this same property caused by the factor one “a1”, and a factors are technological operations, by formula

Synergism of properties happen always for ks > 1.
In tribology the notion of tribological system ST as a functional system two co-operating triboelements T1 i T2 and lubricant medium ŚS was introduced [15].
In areology the notion of areological system SA as a system adequate: the core R + superficial layer WW or the base Pł (R+WW) + coating was introduced [1, 7–13].
In this mining: SA is a triboelement. Than:

In this equation (2) on seize functionally relations between tribology and areology and the fundamental bond between two sciences: the properties of ST depend from the properties of areological systems SA1 and SA2 of triboement T1 and T2 and from the kind and co-operation character with the lubricant medium ŚS.
In the laboratory conditions triboelement T1 (or areological system SA1) usually is a investigated sample, and triboelement T2 (areological system SA2) is an antisample.
In the real exploitation conditions the both triboelements (or both areological systems) are the co-operating tribological machine elements or tools and treat elements.
Tribological system ST create friction point (WT).
On the properties of friction point it is possible to influence by three ways: by the using of different areological systems SA with just this same lubricant medium ŚS,
− by the using of different lubricant mediums ŚS with just this same areological systems SA,
− by the using different lubricant mediums ŚS and areological systems SA.
In all this cases, in the result of co-operation of above mentoned of system elements it is possible to obtain: synergism, neutralism or antagonism of tribological properties, generally: wear and friction coefficient.
On the table 1 and on the figures 1-7 the values of synergism for different elements and conditions was demonstrated.
The paper was performed within N508 054 32/3758 project financed by the Ministry of Science and High Education.
spmom-07v42n3_p-017.pdf (7.24 MB)

Streszczenie

W referacie omówiono przykłady kształtowania cech konstrukcyjnych i eksploatacyjnych niekonwencjonalnych łożysk z uwagi na nietypowe warunki pracy. Poprawę warunków eksploatacyjnych w nietypowych przypadkach uzyskuje się przez dobór niekonwencjonalnych smarów, takich jak ciecze magnetycznie aktywne, ukształtowanie powierzchni roboczych łożyska, przenoszenie obciążeń polem magnetycznym itp. Przywołano także zagadnienia konferencji nt. niekonwencjonalnych układów, organizowanej w Politechnice Łódzkiej w cyklu dwuletnim od 1993 roku.

Summary

The paper presents the examples of creating of the design and exploitation features of unconventional bearings considering untypical operating conditions. The improvement of the exploitation conditions of untypical cases is obtained by choosing unconventional lubricants, such as magnetically active fluids, by forming of working surfaces, by carrying the load of magnetic field, etc. The paper also recalls the questions discussed at the conference on unconventional systems which has been organized at Technical University of Łódź in a two year cycle since 1993.
spmom-07v42n3_p-031.pdf (596.56 KB)

Summary

Oil dynamic viscosity is the one of the essential property in hydrodynamic lubrication of slide bearings. The one increases with the pressure. The pressure-viscosity effect is especially significant when the pressure is much larger than the atmospheric pressure. In this paper the analysis of influence of this phenomenon on the basic slide bearing parameters (especially on bearing capacity) is studied. Here is, the results of numerical calculations of influence of pressure-viscosity effect on parameters of conical slide bearings as well as journal slide bearings are presented.

Streszczenie

Podczas prawidłowego procesu projektowania stożkowych łożysk ślizgowych powinny być uwzględnione wszystkie czynniki mogące mieć istotny wpływ na jego parametry eksploatacyjne. Nośność łożysk ślizgowych zależy od wartości rozkładu ciśnienia hydrodynamicznego powstającego w jego szczelinie. Natomiast ciśnienie hydrodynamiczne zależy głównie od lepkości dynamicznej czynnika smarującego. W pracy, przedstawione zostały wyniki analizy numerycznej, której celem było określenie wpływu ciśnienia na lepkość dynamiczną oleju a przez to na ciśnienie hydrodynamiczne łożyska. Wyznaczone zostały odpowiednie korekty ciśnienia a następnie po ich uwzględnieniu wyznaczono nośność rozważanego w pracy łożyska.
W celu symulacji jak najbardziej dokładnych warunków pracy stożkowych łożysk ślizgowych przyjęto do opisu zmian szczeliny model analityczny uwzględniający wszystkie możliwe przypadki pracy łożyska stożkowego. W odróżnieniu od modelu klasycznego, który zawierał głównie człony określające zmiany wysokości szczeliny po kącie opasania i od mimośrodowości względnej zastosowany w obliczeniach numerycznych model uwzględnia dodatkowo możliwość wystąpienia przekoszenia czopa względem panewki, jak też dopuszcza różne wartości kątów rozwarcia stożków czopa i panewki. Dzięki takiemu modelowi analiza jest znacznie dokładniejsza i bliższa rzeczywistym warunkom pracy stożkowych łożysk ślizgowych.
spmom-07v42n3_p-049.pdf (622.38 KB)

Streszczenie

W pracy przedstawiono zagadnienia komputerowego wspomagania krajowych prac naukowo-badawczych z tribologii. Zwrócono uwagę na pierwsze zastosowania technik numerycznych oraz poddano analizie współczesne zastosowania metod komputerowych. Współcześnie najbardziej aktualne zagadnienia z tego obszaru to: modelowanie i symulacja procesów tribologicznych, projektowanie materiałów na węzły ślizgowe, rozwój metod inżynierii powierzchni, opracowywanie metod prognozowania zużycia węzłów tribologicznych, badanie procesów tarcia płynnego oraz zagadnienia biotribologii. Wyżej wymienionej tematyce w latach 2002–2007 w Polsce poświęconych było ponad 700 prac. W większości przypadków technika komputerowa wykorzystywana była głównie w celu wspomożenia opracowania wyników realizowanych badań. Dość duży obszar zastosowań techniki komputerowej to sterowanie stanowiskiem badawczym, rejestracja wyników pomiarów i prezentacja wyników badań. Występują również prace ukierunkowane na komputerową symulację zjawisk i procesów tribologicznych. Liczba prac tej grupy wzrasta od roku 2006.
W artykule przedstawiono również przykłady prac ilustrujących możliwości i zastosowania wybranych narzędzi komputerowych. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że w polskiej tribologii w porównaniu z innymi dziedzinami nauk stosowanych, komputerowe wspomagania prac naukowych nie jest tak znaczne. Pojawiają się jednak symptomy, że w niedalekiej przyszłości sytuacja ulegnie znaczącej poprawie.

Summary

In the paper, the the question of computer aid of national tribological investigations was introduced. The first uses of numeric techniques and the analysis of modern computer methods were presented. The contemporarily most current questions from this area are: modelling and the simulation of tribological processes, projecting materials for sliding joints, the development of methods of surface engineering, working out of prognose methods of tribological wear, the investigation of fluid friction processes and tribologi questions. Above-mentioned problems in years 2002–2007 in Poland were described in over 700 papers. A large majority computer technique was mainly used for succour of study results of realized investigations. The enough large area of uses of computer technique are: investigation stand control, registration of experimental results, registration of measurements data and the presentation of investigation results. Directed on computer simulation of phenomena and tribological processes works are present too. Number of works of this group has growed up for year 2006.
The examples of works illustrating possibilities and the use of chosen computer tools in article also were presented. On the base of achieved analyses was stated, that in Polish tribology in comparison with different fields of applied sciences, it is not the computer aids of scientific works so considerable. However appear the symptoms, that in near future situation will undergo significant improvement.
spmom-07v42n3_p-057.pdf (870.15 KB)

Streszczenie

W artykule przedstawiono zagadnienie rozwoju modeli tribologicznych. Scharakteryzowano sposoby klasyfikacji modeli tribologicznych. Systemy informatyczne stanowią istotne narzędzie wspomagające modelowanie obiektów tribologicznych, w artykule zaprezentowano wykorzystanie technik komputerowych w modelowaniu obiektów tribologicznych. Dokonano analizy skali I ograniczeń wykorzystania informacji zawartej w wynikach badań empirycznych, wskazano potrzebę rozwoju metod gromadzenia i porządkowania danych z badań tribologicznych z zastosowaniem systemów komputerowych.

Summary

The article presents the issue of tribological models development. Classification of tribological models is presented. Computer systems are significant as supporting instruments for tribological models creation, because of this, the article presents a computer technique for modelling tribological objects. The scale and limitations of the use of results of empirical investigations are analyzed. The need to develop computer systems for acquisition and organization of experimental data is underlined.
Praca finansowana ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, wykonana w ramach realizacji Programu Wieloletniego PN „Doskonalenie systemów rozwoju innowacyjności w produkcji i eksplatacji w latach 2004–2008.
spmom-07v42n3_p-073.pdf (206.32 KB)

Streszczenie

W artykule została podana metoda określenia rozkładu czasu (nalotu) trwałości zmęczeniowej wybranego elementu konstrukcji statku powietrznego dla eksploatacyjnego widma obciążenia. Od strony fizycznej metoda bazuje na wzorze Parisa, przy czym rozpatrywany jest przypadek, gdy wykładnik potęgi w ww. wzorze m≠2.
W artykule wykorzystano sposób określenia narastania długości pęknięcia w ujęciu losowym podany w pracy [2].

Summary

Method of distribution of fatigue life (flying time) determination selected aircraft’s elements in using load spectrum condition has been presented in this paper. Authors took into consideration Paris formula for m≠2 as a starting point for mathematical model creation.
Crack length density function (depending on flying time) was established in the form:

where:
B (t) – expected value of fatigue crack length a during t time;
A(t) – variance of fatigue crack length a during t time.
Furthermore, equation (∗) serve for determination of density function of time (flying time) while crack length exceeds limiting value in the form:

(∗∗) It is necessary to say that carried out function (∗∗) maybe requires normalization.
spmom-07v42n3_p-089.pdf (168.87 KB)

Streszczenie

W artykule przedstawiony jest zarys metody określenia ryzyka uszkodzenia katastroficznego elementu konstrukcji w aspekcie zmęczenia pracującego pod obciążeniem zmiennym, jakie powstaje w czasie lotu statku powietrznego.
Otrzymane zależności zostały następnie wykorzystane do oszacowania trwałości zmęczeniowej dla przyjętego poziomu ryzyka powstania uszkodzenia.
Zasadniczą sprawą w przedstawionym artykule jest określenie funkcji rozkładu przyrostu pęknięcia w funkcji nalotu statku powietrznego. Do modelowania wzrostu pęknięcia w funkcji nalotu zastosowano równanie różnicowe, z którego po przekształceniu otrzymano równanie Fokkera-Plancka. Rozwiązaniem tego równania jest poszukiwana funkcja gęstości długości pęknięcia.
Outline of the method of damage risk and fatigue life determination selected aircraft’s elements in using condition, with use of Paris formula for m≠2

Summary

Method of damage risk and fatigue life determination selected aircraft’s elements in using condition has been presented in this paper. Authors took into consideration stress intensity factor and Paris formula for m ≠ 2 as a starting point for mathematical model creation. Fatigue crack growth model was created on the basis of partial differential equation type Fokker-Planck in the form:

Result of above-mentioned equation serves for determination of crack length density function in the form:

where:

– average increment of fatigue crack during t time;

variance of fatigue crack during
Furthermore, equation (∗∗) serve for damage risk determination for t time of flight in the form:

Moreover, formula (∗∗∗) for established (acceptable) value give possibility of fatigue life determination in the form of t.
spmom-07v42n3_p-099.pdf (187.07 KB)

Streszczenie

Na pierwszym etapie programu badawczego wykorzystano wyniki obszernych badań eksploatacyjnych hamulców maszyny wyciągowej, obejmujących termowizyjne pomiary rozkładu temperatur na tarczy hamulca w czasie hamowania bezpieczeństwa maszyny wyciągowej. Wyniki z tych badań pozwoliły na weryfikację numerycznego modelu obliczeniowego. Na potrzeby analizy metodą elementów skończonych MES wyznaczono charakterystykę tribologiczną skojarzenia ciernego: materiał okładziny ciernej–tarcza stalowa, która obejmowała przebieg zmian współczynnika tarcia kinetycznego i statycznego. Praca zawiera założenia w budowie modelu MES, wyniki analizy MES oraz weryfikację modelu MES w oparciu o wyniki pomiarów termowizyjnych. Weryfikacja wykazała, że zbudowany model MES z dużą dokładnością odzwierciedla rzeczywistość i można go wykorzystać do dalszego etapu analiz numerycznych.

Summary

In the first stage of the research programme the results from an extensive site investigation of mine winder brake system which embrace infrared mapping of temperaturę distribution on disc brake were analysed. The results were then used in verification procedurę of the numerical model. The tribological characteristics of the friction couple: brake friction material – steel disc which include kinetic and static coefficient of friction magnitudes and changes were determined for finite elements analysis (FEA). This paper presents as well the numerical models assumptions and the model verification by infrared temperaturę results. The verification shows that the numerical model presented in the paper is able to simulate thermal processes in disc brakes with high accuracy.
spmom-07v42n3_p-111.pdf (1.25 MB)

Summary

The paper presents the author’s proposal, elaborated within the project KBN 5T07B02022, of a complex evaluation system of heat-insulating power of car insulation bodies. The system allows to carry out diagnoses for: the classification of bodies in accordance with the requirements of the international agreement ATP (concerning perishable foodstuff transportation), the determination of insulation body weak points (heat leakage bridges) in order to develop a new design or plan an overhaul, the evaluation of the repair being carried out.

Streszczenie

W artykule przedstawiono, opracowaną w ramach projektu KBN 5T07B02022, autorską propozycję kompleksowego systemu oceny termoizolacyjności samochodowych nadwozi izotermicznych. System ten umożliwia przeprowadzenie diagnoz służących: klasyfikacji nadwozi zgodnie z wymaganiami międzynarodowej umowy ATP (o transporcie żywności łatwo psującej się), określeniu słabych miejsc (mostków cieplnych) w nadwoziu izotermicznym w celu doskonalenia nowej konstrukcji lub planowania remontu, ocenie wykonanej naprawy.
spmom-07v42n3_p-125.pdf (450.49 KB)

Streszczenie

W pracy, wykorzystując metodę analizy wymiarowej, wyznaczono liczby kryterialne, które mogą być podstawą do modelowych badań oporów ruchu przenośnika zgrzebłowego rurowego z zachowaniem podobieństwa mechanicznego w stosunku do obiektu rzeczywistego.

Summary

Scarper pipe conveyors are more and more frequently applied into mechanical handling systems of bulk, fine-grained loose and powder or dusty materials and even pulp, not only of technological purposes but also ecological ones. Scarper pipe conveyors can assure dust-, water- and even gas-tightness and their routes can be easily configured in horizontal and vertical planes. Because of their advantages like: simple construction and maintenance, silent operation, small crosswise section systems, ability to transport materials in full isolation from environment (also hot ones up to temperature 700ºC), those conveyors have got more and more wide application in aluminium-works, cement plants, cokerys, filters evacuation systems, in ceramic, chemical and primary industry. Scarper pipe conveyors become more and more competitive to others transportation devices. They have also some disadvantages like great resistances to motion, particularly on vertical routes, abrasive wear and possibilities of their application only in a fine-grained and nonadhesive materials handling.
Very importanat problem of designing scarper pipe conveyors is the knowledge of their resistance to motion and drive power according to that parameters of construction and motion and also kind of handled materials. Closed chute (pipe through) profiles and often complex routes configuration are causing that resistances to motion are much greater than for the traditional scarper conveyors. In resistances to motion of scarper pipe conveyor predominant is resistance to motion of transported material layer and definition of value of this resistance demands different treatment than for the traditional scarper conveyors.
Theoretical description of resistances to motion of those conveyors should be verified in experimental tests leaded on real objects or their models. In the second case it is essential to keep mechanical similarity to relate results of model testing to real objects. Very useful could be methods of mechanical similarity theory.
In the paper, utilizing dimensional analysis method, have been calculated criterial numbers engaging constructional and motive parameters, which could be basis to build an investigation stand and to the model testing of resistance to motion of scarper pipe conveyor.
spmom-07v42n3_p-139.pdf (500.88 KB)

Summary

Starting with the synthetic overview of the machinery state monitoring systems the article presents a need to search for new methodological guidelines for the process of developing such systems without their common limitations. The paper shows theory of technical stability as a useful tool for machinery state monitoring algorithms building, related to dynamics analysis of the monitored object, choice of the diagnostic symptoms and levels of their quantification thus allowing diagnostic decision making. It also shows the development methods. It shows purposefulness in controlling the phase images of the tested vibration signals, giving them the value of an useful tool for fault development process identification in the monitored object.

Streszczenie

Wychodząc z syntetycznego przeglądu systemów monitorujących zamiany stanu maszyn, autor nakreślił potrzebę poszukiwań nowych wskazań metodologicznych dla procesu ich konstruowania, pozbawionych zasygnalizowanych w nim ograniczeń. Zwrócił uwagę na rozwiązania teorii stateczności technicznej jako użytecznych narzędzi budowy algorytmów rozpoznawania zmian stanu monitorowanej maszyny, powiązanych z: analizą dynamiki monitorowanego obiektu, wyborem symptomów diagnostycznych oraz doborem poziomów ich kwantyfikacji, umożliwiającej podejmowanie decyzji diagnostycznych. Omówił możliwe metody dla ich realizacji. Wskazał na celowość kontroli zmian obrazów fazowych kontrolowanych sygnałów drganiowych, przypisując im walor użytecznego narzędzia identyfikacji procesu powstawania i rozwoju uszkodzeń monitorowanego obiektu.
spmom-07v42n3_p-147.pdf (178.45 KB)

Summary

The purpose of regularity analysis is to assess future deliveries of production and transportation systems, such as oil and gas installations. When conducting such analysis, models are developed reflecting the performance of various equipment, for example compressors and pumps. To assess the equipment performance there is a need for relevant knowledge, including observed data and expert judgments.
One of the challenges in regularity analyses is to assess uncertainties for the large number of quantities in the models being used. These quantities are either, observable quantities such as lifetimes or repair times, or statistical expected values or probabilities, such as MTTF or MTTR. The purpose of this paper is to present and discuss a practical approach for such assessments using the combination of expert judgements and hard data. The approach is based on a Bayesian framework, with focus on prediction and uncertainty assessments of observable quantities.

Streszczenie

Celem analiz regularności jest oszacowanie wielkości przyszłych dostaw surowców za pomocą systemów produkcyjnych i transportowych, takich jak instalacje naftowe i gazowe. Przeprowadzając taką analizę buduje się modele opisujące działanie różnorodnego wyposażenia, np. sprężarek lub pomp. Aby cenić pewność działania wyposażenia technicznego niezbędna jest odpowiednia wiedza, obejmująca zaobserwowane i opinie ekspertów.
Jednym z wyzwań w analizach regularności jest oszacowanie niepewności w warunkach dużej liczby elementów składowych w zastosowanych modelach. Te elementy składowe mogą być wielkościami obserwowalnymi, takimi jak czas do uszkodzenia lub czas naprawy, mogą być też wielkościami statystycznymi, wyrażonymi jako wartości oczekiwane, bądź prawdopodobieństwa, na przykład MTTF (średni czas do uszkodzenia) lub MTTR (średni czas naprawy).
Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie i przedyskutowanie praktycznych sposobów dokonywania takich analiz w oparciu o kombinację opinii eksperckich i twardych danych. Proponowane podejście oparte jest na modelu Bayesowskim, przy czym skupiono się na predykcji i ocenie niepewności dla wielkości obserwowalnych.
spmom-07v42n3_p-157.pdf (173.69 KB)