Summary

The aim of the study was a correlation between the tribological characteristics of a lubricated ceramic-polymer friction joint and the 3D roughness parameters of ceramic body.
The tests of materials in reciprocating motion were performed by means of a pin-on-flat tribotester denoted as T-17. The ceramic plates with various roughness parameters which containing different concentration of ZrO2 and Al2O3 rubbing against UHMWPE specimen were tested. The friction and wear in presence of Ringer solution were measured.

Streszczenie

Celem pracy było zbadanie korelacji między parametrami chropowatości powierzchni a charakterystykami tribologicznymi węzłów ceramiczno-polimerowych.
Badano trzpienie z UHMWPE trące w ruchu oscylacyjnym o płytki ceramiczne o różnej zawartości ZrO2 i Al2O3. Węzeł tarcia smarowany był płynem Ringera. Badania prowadzono z użyciem tribotestera T-17. Wykonano pomiary współczynnika tarcia i intensywności zużywania elementów węzła tarcia.
Powierzchnia próbek badana bya za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM).
W efekcie przeprowadzonych badań stwierdzono, że stan powierzchni twardych materiałów ceramicznych wpływa na rodzaj zużywania współpracującego polimeru. W przypadku ceramiki o dużej chropowatości dochodzi do wytworzenia filmu polimerowego na powierzchni ceramiki na skutek namazywania, a w konsekwencji następuje obniżenie współczynnika tarcia i zmniejszenie zużycia. Natomiast w przypadku ceramiki o niskiej chropowatości tworzą się sczepienia adhezyjne ceramika–polimer, a w rezultacie następuje odrywanie dużych fragmentów polimeru, tym samym wzrost współczynnika tarcia i zużycia.
① Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, Tribology Department ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Poland, phone: (48-48) 3614241, e-mail:
spmom-08v43n1_p-007.pdf (2.03 MB)

Summary

Until a now, a method for calculating the parameters of a bearing’s work has constituted a problem contrary to a construction task. This work has described the adiabatic model of a short floating ring bearing. To solve equations, the following self-imposed parameters have been accepted: bearing load, and rotational speed of a journal. The position of a journal’s centre and floating ring bearing has been assumed as the result parameters. This described method is consistent with an issue of solving the construction task. The analysis of models presents a comparison between the adiabatic model and the isothermal model with unidirectional and bidirectional flow of oil. In the conclusion, the possibility of using this presented model for designing bearing systems has been discussed.

Streszczenie

Dotychczasowe metody obliczania parametrów pracy łożyska stanowią zagadnienie odwrotne do zadania konstrukcyjnego. W niniejszej pracy przedstawiono adiabatyczny model łożyska krótkiego z panewką pływającą. Przy rozwiązywaniu równań jako parametry zadane przyjęto m.in. obciążenie łożyska i prędkość obrotową czopa. Jako parametrów wynikowych poszukuje się m.in. położenia środków czopa oraz panewki pływającej. Opisana metoda jest zgodna z zagadnieniem rozwiązywania zadania konstrukcyjnego. W analizie modeli przedstawiono porównanie modeli adiabatycznego i izotermicznego z jedno- i dwukierunkowym przepływem oleju. We wnioskach przedstawiono możliwości zastosowania opracowanego modelu w projektowaniu układów łożyskowych.
① Rzeszów University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Department of Machine Design, al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów, Poland, tel. (0) 602370220, e-mail:
spmom-08v43n1_p-019.pdf (1.72 MB)

Summary

This paper presents the general description of a lubrication problem for two co-operating living cartilage surfaces separated with a bio-fluid in human joints for unsteady boundary conditions. The synovial bio-fluid has visco-elastic properties. The growth of the tissue is taking into account. The congenial growth strain rates in the synovial fluid and in the cartilage are presented in the described bio-tribological model. The tissue occurring in the thin boundary cartilage layer has elastic, hype-elastic, or hypo-elastic properties. Some particular remarks about isotropic growth strains are presented in this paper. Moreover, some cases of pressure distributions and capacities occurring in a human hip joint are obtained in a numerical way.

Streszczenie

Niniejsza praca przedstawia ogólny opis problemu smarowania dwóch żywych współpracujących ze sobą powierzchni chrząstki stawowej człowieka, oddzielonych płynem smarującym w warunkach niestacjonarnego przepływu. Płyn smarujący ma właściwości lepkosprężyste. Uwzględniany jest wzrost oraz deformacja chrząstki stawowej. W przedstawionym problemie o charakterze bio-tribologicznym przyjęto genetyczny tensor wzrostu oraz deformacji współpracujących ciał traktowanych jako materiał łożyskowy.
Rozpatrywane warstwy wierzchnie chrząstki stawowej posiadają w mniejszym zakresie właściwości sprężyste, natomiast dominują właściwości podsprężyste oraz hypersprężyste.
Ten fakt ma wpływ na założone warunki brzegowe w szczelinie stawu człowieka. Jako szczególny przypadek omówiono materiał łożyskowy o właściwościach izotropowych.
Przykłady numeryczne rozkładów wartości ciśnienia hydrodynamicznego w zakresie tarcia płynnego oraz granicznego na powierzchni sferycznej głowy kostnej stawu biodrowego człowieka obejmują efekty wywołane ruchem obrotowym, jak również wyciskaniem płynu smarującego.
① Gdańsk University of Technology, Narutowicza 11, PL80-952, Gdańsk, Poland.
② Perm State Technical University, Russia, Perm, Korolev Street, 614013, Russia: e-mail:
spmom-08v43n1_p-033.pdf (1.08 MB)

Summary

The article describes an operation system, which is executed by the transport unit in cooperation with the operator. The purpose of the system is to define tasks concerning the object-directed actions. The scheme of the system was shown and the decisive processes PD1 (action) and PD2 (workspace) were described. Solutions concerning the monitoring of the workspace using visual systems and object-positioning systems were presented. The outcome of my own research was also included, which is useful in the decisive processes and also techniques useful for gathering information about the exploitation of the gander crane were presented. Finally, an availability crane model, composed of subsystems with two standby levels, was shown.

Streszczenie

W artykule przedstawiono metodykę budowy systemu wspomagającego proces decyzyjny układu złożonego ze środka transportu i operatora. Implementacja takiego systemu w praktyce umożliwia kształtowanie procesów decyzyjnych ukierunkowanych na kształtowanie jego wymaganego poziomu niezawodności eksploatacyjnej. Przedstawiono schemat blokowy systemu oraz opisano procesy decyzyjne PD1 (realizacji działania) i PD2 (przestrzeni roboczej). Przedstawiono własne rozwiązania dotyczące monitorowania przestrzeni roboczej za pomocą układów wizyjnych oraz układów pozycjonowania ładunku w przestrzeni roboczej. Przedstawiono przykład aplikacji na suwnicach pomostowych. Zaprezentowano wybrane wyniki badań, przeprowadzone na suwnicach pomostowych, a także opisano wybrane techniki pozyskiwania informacji towarzyszących procesowi ich eksploatacji. Przedstawiono również model niezawodnościowy suwnicy pomostowej złożony z podsystemów o dwóch stanach gotowości.
① AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Mickiewicza Ave 30, 300-59 Krakow, Poland, phone: (48 -12) 6173103, e-mail:
spmom-08v43n1_p-055.pdf (1.10 MB)

Summary

In the paper the strength of adhesive joints loaded in raised temperature conditions was researched. Considering the great difficulty with researching of long-term strength by experimental methods, numerical analysis was used to achieve this aim. According to experimental and numerical research, durability of adhesive cement Belzona 1111 was tested for the assumed conditions of experiment. There was proved that the degree of adhesive effort loaded over a long time depends on their strain, and theory of maximal strains can be usable for adhesive effort evaluation. There was affirmed that the character of cast the adhesive composites creeping curve gives a lot of essential information about adhesive joints’ durability where they are used. Joints that are made from composites that are more susceptible to creeping are less durable.

Streszczenie

W pracy rozważono wytrzymałość połączeń klejowych obciążonych długotrwale w podwyższonych temperaturach. Ze względu na duże trudności w określaniu wytrzymałości długotrwałej metodami eksperymentalnymi, rozważono możliwość zastosowania do tego celu metod numerycznych. Na podstawie badań eksperymentalnych i numerycznych określono, dla założonych warunków eksperymentu, wytrzymałość długotrwałą kompozytu klejowego Belzona 1111. Dowiedziono, że o stopniu wytężenia spoiny klejowej w przypadku obciążeń długotrwałych, decydują przede wszystkim jej odkształcenia, a hipoteza maksymalnych odkształceń może być przydatna do oceny wytężenia spoin. Stwierdzono, iż charakter krzywej pełzania odlewanych tworzyw adhezyjnych, dostarcza istotnych informacji o trwałości połączeń uzyskanych z ich użyciem.
① WAT Militatry University of Technology, ul. Gen S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 49, Poland, phone: (48-22) 683-97-33.
② The Tadeusz Kościuszko Land Forces Military Academy, ul. Czajkowskiego 109, 51-150 Wrocław, Poland, phone: (48-071-7658113), e-mail:
spmom-08v43n1_p-073.pdf (330.76 KB)

Summary

The paper attempts to assess the influence of closed conduits’ parameters on maximum pressure values recorded as a result of waterhammer and on the time of keeping unsteady flow with cavitation. A number of numerical tests, necessary for carrying out this research program, were performed using the authors’ own programs written in Matlab and based on effective cavitation transient models, which take into account unsteady hydraulic friction. In particular, the results of two key models were investigated; i.e. bubbly cavitation model (BCM) and column separation model (CSM).

Streszczenie

W pracy podjęto próbę oszacowania wpływu parametrów przewodów zamkniętych na wartości maksymalnych ciśnień występujących w wyniku uderzenia hydraulicznego, jak i na czas utrzymywania się przepływu nieustalonego z kawitacją. Niezbędne do realizacji tej pracy liczne badania numeryczne, wykonane zostały z wykorzystaniem własnych programów napisanych w Matlabie bazujących na efektywnych modelach kawitacji przejściowej, w których uwzględniono niestacjonarne opory hydrauliczne. W szczególności rozpatrywano wyniki otrzymane z dwóch kluczowych modeli: kawitacji pęcherzykowej (bubbly cavitation model – BCM) oraz rozerwania słupa cieczy (column separation model – CSM).
① Faculty of Mechanical Engineering, Szczecin University of Technology, Department of Mechanics and Machine Elements, Piastów 19, 70-310 Szczecin, Poland. Phone: +48 091 449 42 57, fax: +48 091 449 45 64, e-mail: , .
spmom-08v43n1_p-089.pdf (149.75 KB)

Summary

This paper presents the diagnostic system utilising artificial neural network ANN for the purpose of the recognition of states in reparable technical objects. The initial diagnostic information is processed by the ANN together with the use of image recognition theory. A general scheme describing the inner structure of the object was developed. Diagnostic analysis was performed and the set of diagnostic signals was determined as an effect. The results presented in the table of states.

Streszczenie

W pracy zaprezentowano system diagnostyczny wykorzystujący sztuczną sieć neuronową SSN w celu rozpoznania stanów naprawialnych obiektów technicznych. Artykuł przedstawia problematykę przetwarzania wstępnej informacji diagnostycznej przez SSN, wykorzystującą teorię rozpoznawania obrazów. Zaprezentowano ogólny schemat złożonego obiektu technicznego, opisano jego strukturę wewnętrzną. Wykonano analizę diagnostyczną, w efekcie której wyznaczono zbiór sygnałów diagnostycznych. Opisano algorytm diagnozowania obiektu technicznego przez SSN. Uzyskane wyniki zestawiono w postaci tablicy stanów obiektu.
① Koszalin, University of Technology, Department of Mechanical Engineering, ul. Racławicka 15/17, 75-620 Koszalin, Poland, phone: (48-94) 3478262, e-mail: stanisław.duer@tu.koszalin.pl
spmom-08v43n1_p-101.pdf (84.60 KB)

Summary

This paper analyses the task of the modernisation of the start-up processes for steam turbines. The modernisation is aimed to extend the total lifetime. The methodology is presented, which chooses the new start-up conditions with the regard to the actual material wear of the components. The paper describes the range of the conducted research and its results. The choice of the specific optimisation approach should be based on the economic calculations. Therefore the solution of the formulated problem regards the criterion of the minimum costs in the longer periods.

Streszczenie

W pracy analizowano zadanie modernizacji procesów rozruchowych turbin parowych w celu przedłużenia całkowitego czasu pracy. Przedstawiono metodologię doboru nowych warunków rozruchu turbin z uwzględnieniem aktualnego zużycia eksploatacyjnego elementów. Omówiono zakres prowadzonych badań i uzyskane wyniki. O wyborze konkretnego wariantu optymalizacji rozruchu powinien decydować rachunek ekonomiczny. W związku z tym w rozwiązaniu sformułowanego zagadnienia uwzględniono kryterium minimalizacji kosztów w dłuższych okresach.
① Silesian University of Technology, Institute of Power Engineering and Turbomachinery, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, Poland.
spmom-08v43n1_p-113.pdf (119.77 KB)