Summary

The paper presents some selected calculation results whose purpose is to find the dimensions of the spiral groove on the journal bearing that the load capacity should not be impaired. A three- dimensional oil flow was considered which was described with the Navier-Stokes equations and the equation of energy. The system of equations was solved by applying the finite element method. It was proved that a 0.1mm deep and 0.4mm wide triangular groove does not cause a reduction in the load capacity of the bearing and ensures an intensification of the axial oil flow.

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki komputerowych symulacji przepływu oleju w łożysku ślizgowym, ukierunkowanych na poszukiwanie takich wymiarów śrubowego rowka na czopie, który nie będzie powodował zmniejszenia nośności łożyska. Rozważno trójwymiarowy przepływ oleju, który został opisany równaniem Naviera-Stokesa oraz równaniem energii. Opisujący przepływ oleju układ równań rozwiązano metodą elementów skończonych. Stwierdzono, że trójkątny rowek o głębokości 0,1 mm oraz szerokości 0,4 mm nie powoduje zmniejszenia nośności łożyska, a jednocześnie intensyfikuje osiowy przepływ oleju.
① Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszów University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów, Poland.
spmom-08v43n2_p-007.pdf (203.59 KB)

Summary

The article presents the results of the experimental investigation on a bearing with a spiral groove cut on the journal. The presented research results review the theoretical research conducted previously. The results of the investigation on a bearing with a spiral groove on the journal (load capacity, oil temperature, and oil flow rate) were compared with those obtained for a standard bearing with a plain journal. The effect confirmed the previous computer simulation results, which indicated that a groove of appropriate dimensions on the journal intensifies axial oil flow and does not impair load capacity.

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych łożyska ślizgowego ze śrubowym rowkiem na czopie. Była to kontynuacja wcześniej wykonanych badań teoretycznych. Wyniki badań łożyska z czopem ze śrubowym rowkiem (nośność, temperatura filmu olejowego, wydatek oleju) zostały porównane z wynikami badań klasycznego łożyska ślizgowego. Potwierdzono wyniki wcześniejszych symulacji komputerowych i wykazano, że śrubowy rowek na czopie poprzecznego łożyska ślizgowego, przy odpowiednio dobranych wymiarach, powoduje intensyfikację osiowego przepływu oleju i nie skutkuje zmniejszeniem nośności.
① Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszów University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów, Poland.
spmom-08v43n2_p-021.pdf (1.60 MB)

Summary

The operation and maintenance factors as well as the destructive processes of the technical object elements cause unfavourable changes in the values of the significant functional features causing failures. A damage to a technical object has been defined as exceeding admissible limiting values by significant values of the features describing its elements. Based on the analysed references in question as well as on the results of our own research, it has been found that the damages to the means of transport, being utilised within the transport systems, are a result of the interaction of various forcing factors. Some number of the damages results from natural wear of the machines, while the other damages may be caused by an inefficient repair of the previous damage. This leads to secondary damages that occurred within a short time interval. They result from inappropriate organisation of the repairs, the poor training level of the repairing team workers, limits related to pre- and post-repair diagnosis, thus directly affecting the operation reliability of the systems and the technical objects being operated and maintained within them. Based on the analysis of the investigation results, it has been found that the reason for the secondary damages is, in general, improper quality of the repairs of the primary damages to the subsystem elements. The primary damages are independent to one another, and they occur randomly (they are not connected with one another by the cause and effect links). The secondary damages are dependent, because their occurrence depends on the prior occurrence of the primary damage and the effect of its improper repair or improper repair of the next secondary damage.

Streszczenie

Czynniki eksploatacyjne i procesy destrukcyjne elementów obiektów technicznych powodują niekorzystne zmiany wartości istotnych cech funkcjonalnych, powodujących uszkodzenia. Uszkodzenie obiektu technicznego zdefiniowano jako przekroczenie dopuszczalnych wartości granicznych przez istotne cechy opisujące jego elementy. Na podstawie analizy literatury przedmiotu oraz wyników badań własnych stwierdzono, że uszkodzenia środków transportu, użytkowanych w systemach transportowych, są wynikiem oddziaływania różnorodnych czynników wymuszających. Pewna liczba uszkodzeń wynika z naturalnego zużywania się elementów maszyn, natomiast inne uszkodzenia mogą być spowodowane nieskuteczną naprawą poprzednio powstałego uszkodzenia. Skutkiem tego powstają tzw. uszkodzenia wtórne w krótkim przedziale czasu. Są one wynikiem niewłaściwej organizacji napraw, słabego wyszkolenia pracowników brygad naprawczych, ograniczeń związanych z diagnozowaniem przednaprawczym i ponaprawczym, co z kolei bezpośrednio wpływa na niezawodność działania systemów i eksploatowanych w nich obiektów technicznych. Na podstawie analizy wyników badań stwierdzono, że przyczyną powstawania uszkodzeń wtórnych jest, z reguły, niewłaściwa jakość napraw pierwotnych uszkodzeń elementów podsystemów. Uszkodzenia pierwotne są niezależne od siebie i występują w sposób losowy (nie są ze sobą związane więzią przyczynowo-skutkową). Uszkodzenia wtórne są zależne, ponieważ ich wystąpienie jest uwarunkowane wcześniejszym wystąpieniem uszkodzenia pierwotnego i skutkiem niewłaściwej jego naprawy lub naprawy następnego uszkodzenia wtórnego.
① University of Technology and Life Sciences in Bydgoszcz, Department of Machine Maintenance, Kordeckiego St. 20, 85-225 Bydgoszcz, Poland, phone: (52) 340 84 95, e-mail: .
② University of Technology and Life Sciences in Bydgoszcz, Department of Materials Science and Engineering, Kordeckiego St. 20, 85-225 Bydgoszcz, Poland, phone: (52) 340 87 16, e-mail: .
spmom-08v43n2_p-031.pdf (119.88 KB)

Summary

The considerations in this paper are orientated towards the relationship between terotechnology and the theory of exploitation. First, the history of the birth and development of exploitation theory in Poland is described, citing the definition of this field of science as well as formulating basic problems considered in the framework of its area. A definition of the term exploitation process is given, along with a comprehensive description. The second scope of consideration is terotechnology, of which definitions are specified and the history of its development is described. Additionally, the meaning of the term operation is explained in relation to the term exploitation. The last chapter offers a general summary, indicating clearly what the actual mutual relationship of terotechnology and the theory of exploitation is and what the main differences are. Terotechnologia a teoria eksploatacji – kilka uwag

Streszczenie

Rozważania przedstawione w artykule poświęcone są omówieniu pojęć terotechnologii i teorii eksploatacji. Zarysowano w skrócie historię powstania teorii eksploatacji w Polsce odnotowując pionierskie prace w tym zakresie. Zdefiniowano pojęcie eksploatyki jak i – w nieco szerszym ujęciu – pojęcie procesu eksploatacji. Wymieniono kilka podstawowych zagadnień charakterystycznych dla tej teorii. W trzecim punkcie rozważań podano kilka obowiązujących definicji terotechnologii, a także przedstawiono historię powstania i rozwoju terotechnologii przedstawiając prekursorskie opracowania z tej dziedziny. Odniesiono się również do pojęcia ‘operation’ jako potocznego odpowiednika określeń takich jak działanie, użytkowanie, eksploatowanie. Wskazano, że pojęcie ‘operation’ w języku angielskim jest używane powszechnie a zarazem nadmiernie. Słowo to ma w języku angielskim 48 znaczeń, co w zastosowaniach naukowych – w których potrzebujemy się posługiwać precyzyjnymi terminami – stawia pod znakiem zapytania racjonalność tego określenia. Dokonując podsumowania wskazano, dlaczego istnieją „opory” w stosowaniu terminu „eksploatacja” przez angielskojęzycznych badaczy świata techniki. Stwierdzono również, że istniejące definicje terotechnologii nie są ze sobą spójne, a główne zagadnienia terotechnologii bywają różnie określane. Niektóre z zadań terotechnologii bywają formułowane zbyt ambitnie, co uniemożliwia osiągnięcie wymiernej, praktycznej użyteczności.
① Mining Mechanization Institute of Silesian Technical University, Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Poland; e-mail:
spmom-08v43n2_p-045.pdf (74.35 KB)

Summary

The paper presents the results of laboratory and simulation tests of energy efficiency of hydrostatic transmission with volumetric control. The tests were carried out at the test bed built on the basis of PTO type displacement machines and allowed the verification of mathematical models of the loss and energy efficiency of elements and hydrostatic transmission proposed by Z. Paszota [2].

Streszczenie

W artykule zamieszczono wyniki badań laboratoryjnych i symulacyjnych sprawności energetycznej przekładni hydrostatycznej ze sterowaniem objętościowym. Badania zostały przeprowadzone na stanowisku badawczym zbudowanym w oparciu o maszyny wyporowe typu PTO i umożliwiły częściową weryfikację matematycznych modeli strat i sprawności energetycznej elementów i przekładni hydrostatycznej zaproponowanych przez Z. Paszotę [2].
① Politechnika Szczecińska, Wydział Techniki Morskiej, Al. Piastów 41, 71-065 Szczecin, tel. (91) 449-48-10, e-mail:
spmom-08v43n2_p-059.pdf (1.18 MB)

Summary

A steel working plant is a complex production system where the processes are performed on the continuous basis. The process starts with raw materials: iron ore, carbon, limestone, and others and end with final rolled products. Production scheduling in such complex systems is a formidable task. Research work to date has been restricted to the selected plant departments or processes [5-11, 17, 20, 21]. Ensuring the continuous, uninterrupted operations of so-called ‘hot’ sections requires that time regimes be precisely controlled, which means that the pertinent schedules have to be worked out, starting from material supply and preliminary treatment, passing through all process plants, right through to finished articles.

Streszczenie

Huta surowcowa stali jest bardzo skomplikowanym systemem produkcyjnym o ciągłym procesie technologicznym, w trakcie którego począwszy od surowców naturalnych (takich jak rudy żelaza, węgiel, kamień wapienny i inne) są wytwarzane finalne wyroby walcowane. Harmonogramowanie produkcji dla takich systemów technologicznych jest zaliczane do problemów nadzwyczaj trudnych. Dotychczas prowadzone prace badawcze w zakresie harmonogramowania produkcji w zakładach hutniczych ograniczały się do wybranych procesów technologicznych lub co najwyżej niektórych wydziałów []2–8]. Utrzymanie ciągłości pracy wszystkich tzw. wydziałów gorących huty surowcowej wymaga zachowania ścisłych reżimów czasowych, a to oznacza, że należy przygotować harmonogramy od dostaw i przygotowania surowców, poprzez wszystkie wydziały ciągu technologicznego do wykonania produktów finalnych.
① AGH University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków.
spmom-08v43n2_p-071.pdf (85.00 KB)

Summary

The paper presents an attempt to evaluate the wear of piston-cylinder assembly with the aid of a vibration signal recorded on spark ignition (SI) engine body. The subject of the study was a four-cylinder combustion engine 1.2 dm3. Diagnosing combustion engines with vibration methods is especially difficult, due to the presence of multiple sources of vibration interfering with the symptoms of damages. Diagnosing engines with vibro-accoustic methods is difficult, also due to the necessity to analyse non-stationary and transient signals [5]. Various methods for selection of a usable signal are utilised in the diagnosing process. Changes of the engine technical condition resulting from early stages of wear are difficult to detect for the effect of mechanical defect masked by adaptive engine control systems [3]. According to the studies carried out, it is possible to utilise artificial neural networks for the evaluation of the clearance in piston-cylinder assembly.

Streszczenie

W artykule przedstawiono próbę oceny zużycia złożenia tłok–cylinder za pomocą sygnału drgań rejestrowanego na kadłubie silnika ZI. Obiektem badań był czterocylindrowy silnik spalinowy o pojemności 1,2 dm3. Diagnozowanie silnika spalinowego metodami drganiowymi jest szczególnie utrudnione ze względu na występowanie wielu źródeł drgań, co jest przyczyną wzajemnego zakłócania symptomów uszkodzeń. Diagnozowanie uszkodzeń silników metodami wibroakustycznymi jest trudne także ze względu na konieczność analizy sygnałów niestacjonarnych i impulsowych [5]. W procesie diagnozowania stosuje się różne sposoby selekcji sygnału użytecznego. Zmiany stanu technicznego silnika wywołane wczesnymi fazami jego zużycia są trudne do wykrycia ze względu na maskowanie usterek mechanicznych przez adaptacyjne układy sterowania silnika [3]. Z przeprowadzonych badań wynika, że istnieje możliwość wykorzystania sztucznych sieci neuronowych do oceny luzu w układzie tłok–cylinder.
① Silesian University of Technology, Faculty of Transport, 8 Krasińskiego St., 40-019 Katowice, e-mail:
② Silesian University of Technology, Faculty of Transport, 8 Krasińskiego St., e-mail:
spmom-08v43n2_p-083.pdf (276.44 Kb)

Summary

The dynamic model of a rotating unit of a turbocharger has been designed. Both masses of the rotors and shaft have been modelled as concentrated masses. The rotating unit has been propped on two supports forming lateral sliding bearings with a floating ring bearing. Each bearing is designed including the floating ring bearing mass. The shaft of a rotating unit spins at angular velocity ω1; whereas, a floating ring bearing spins at angular speed ω2. The angular velocity ω2 has been determined from the equilibrium of friction moments on both the outer and inner surfaces of a floating ring bearing. A mathematical model constitutes a system of differential equations, mutually coupled. The mathematical model has been solved by determining acceleration, velocity and displacement in each node. This work deals with the influence of the imbalance of rotating elements, bearings clearances, rotational speed of a shaft on rigidity and

Streszczenie

Opracowano model dynamiczny zespołu wirującego turbosprężarki. Masę wirników i wału zamodelowano jako masy skupione. Zespół wirujący został podparty na dwóch podporach stanowiących poprzeczne łożyska ślizgowe z panewką pływającą. Każde łożysko zamodelowano uwzględniając masę panewki pływającej. Wał zespołu wirującego obraca się z prędkością kątową ω1, natomiast panewka pływająca z prędkością kątową ω2. Prędkość kątowa ω2 wyznaczona została z równowagi momentów tarcia na powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej panewki pływającej. Model matematyczny stanowi układ równań różniczkowych, wzajemnie sprzężonych. Model matematyczny rozwiązano wyznaczając w każdym węźle: przyśpieszenie, prędkości i przemieszczenia. W pracy przedstawiono wpływ: niewyważenia elementów wirujących, luzów łożyskowych, prędkości obrotowej wału na współczynniki sztywności i tłumienia podpór łożyskowych oraz amplitudę przemieszczeń węzłów zespołu wirującego. Analizując wyniki badań stwierdzono wpływ niewyważenia i ilorazu luzów promieniowych na amplitudę przemieszczeń w węzłach łożyskowych. Ze wzrostem ilorazu luzów promieniowych i niewyważenia rosną amplitudy przemieszczeń.
① Rzeszow University of Technology, The Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Departmen of Machine Design, Al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów, phone: (017) 865 16 40, fax: (017) 865 11 50, e-mail:
spmom-08v43n2_p-093.pdf (935.10 KB)