JAN BURCAN, RADOSŁAW BEDNAREK

Determination of the magnetic field distribution for high-energy magnets

Wyznaczanie rozkładu pola magnetycznego dla magnesów wysokoenergetycznych

Keywords

High-energy permanent magnet, magnetic induction, magnetic field distribution.

Słowa kluczowe

Wysokoenergetyczny magnes trwały, indukcja magnetyczna, rozkład pola magnetycznego
v42 no 1, 2007

Summary

The study presents the results of magnetic induction measurements in the vicinity of front ends of high-energy magnets. The character of the induction vector value changes as the function of the distance from the magnet front end, and as the function of the magnet diameter and its relative length, is presented. It has been proved that the distribution of the induction vector, beside the mentioned above values, is also influenced by shape and mounting errors of magnets, especially by the front end axial run-out and by the side surface radial run-out of the magnet, which result therefrom.
The knowledge of the course of the induction vector variations as a function of geometry and material parameters enables to determine precisely the variation of the repulsion force value of the co-operating magnets, thus will be helpful when designing pairs unloaded by means of the magnetic field, e.g. bearings or slides.

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów indukcji magnetycznej w otoczeniu czół wysokoenergetycznych magnesów. Przedstawiono charakter zmian wartości wektora indukcji w funkcji odległości od czoła magnesu oraz w funkcji średnicy magnesu i względnej jego długości. Wykazano, iż na rozkład wektora indukcji, oprócz wymienionych wielkości, mają również wpływ błędy kształtu i osadzenia magnesów, szczególnie wynikające z nich bicie osiowe czoła i bicie promieniowe powierzchni bocznej magnesu.
Znajomość przebiegu zmienności wektora indukcji w funkcji parametrów geometrycznych i materiałowych umożliwia dokładne określenie zmienności wartości siły odpychania współpracujących ze sobą magnesów, co z kolei będzie pomocne przy projektowaniu węzłów odciążanych polem magnetycznym, na przykład łożysk czy prowadnic.
spmom-07v42n1_p-007.pdf (1.27 MB)



A. NEYMAN, D. SAMATOWICZ

Wodór w warstwach wierzchnich smarowanych węzłów ślizgowych

Hydrogen in surface layers of lubricated sliding contacts

Słowa kluczowe

Stalowe skojarzenia cierne, smary, wodór.

Keywords

Steel friction couples, Lubricants, Hydrogen.
v42 no 1, 2007

Streszczenie

Węglowodory znajdujące się na powierzchni metali będących dobrymi katalizatorami (żelazo, nikiel, srebro, platyna, pallad) ulegają dysocjacyjnej chemisorpcji, skutkiem czego uwolniony wodór może dyfundować w głąb ich warstw wierzchnich powodując charakterystyczne zmiany ich właściwości.
Badano wpływ czasu oddziaływania warstwy oleju smarowego na ilość wodoru dyfundującego do warstwy wierzchniej stalowych próbek. Ze wzrostem czasu kontaktu oleju z powierzchnią próbek rosła zawartość wodoru. Podczas reakcji w warstwie stykającej się z powierzchnią metalu zachodzą zmiany w strukturze węglowodorów, które są obserwowalne przy zastosowaniu bardzo czułej detekcji określającej skład oleju. Badania w podczerwieni widm olejów i smarów mineralnych, po kontakcie z powierzchnią stalowych opiłków wykazały istotne zmiany wywołane przez dysocjacyjną chemisorpcję węglowodorów.

Summary

Hydrocarbons included in lubricants submitted dissociation chemisorptions as a result of catalytic action of some metals and oxides, which cause released hydrogen penetration into surface layers. Hydrogen locates near structure defects and surface dislocations and cause characteristic changes of surface layers properties which can be observed as changes in damping coefficient and shear modulus of covered with lubricant samples. An influence of lubricant time of contact with steel samples on hydrogen contents in the samples was investigated. An increase of lubricant time of contact caused higher hydrogen contents.
This influence of a lubricant on properties of surface layers is still insufficiently recognised.
The method of investigation of damping coefficient and shear modulus of lubricated specimen can be a good supply of traditional tribological tests. The use of this method for tribological purposes was undertaken firstly in Technical University of Gdańsk in 1993.
As the result of strains caused by external torque moment new process of hydrogen and dislocations action occurred which is responsible for damping coefficient increase and shear modulus changes.
The changes of damping coefficient and shear modulus can have direct relation to tribological properties of surface layers.
spmom-07v42n1_p-021.pdf (2.61 MB)


JANUSZ LUBAS

Badania tribologiczne powłok CrN i TiN modyfikujących warstwę wierzchnią czopa w aspekcie zastosowania w łożyskach ślizgowych

Applications of CrN and TiN coatings to modified surface layer of kinematic slide pairs

Słowa kluczowe

Węzeł ślizgowy, warstwa powierzchniowa, zużycie.

Keywords

Kinematic slide pair, surface layer, wear.
v42 no 1, 2007

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki tribologicznych badań stanowiskowych łożysk ślizgowych z czopami modyfikowanymi powłokami z TiN i CrN oraz czopami ze strukturą „pierścieniową” TiN–stal 46Cr2 i CrN–stal46Cr2. Strukturę „pierścieniową” charakteryzuje usytuowanie na powierzchni ślizgowej czopa w formie pierścieni materiałów różniących się właściwościami tribologicznymi. Struktura ta powstaje w wyniku nałożenia na podłoże czopa ze stali 46Cr2 nieciągłej powłoki z TiN lub CrN, przy zastosowaniu metody PVD. Badania stanowiskowe par ciernych zrealizowano w węźle ciernym czop z modyfikowaną warstwą powierzchniową i wycinek panwi ze stopu CuPb30 i AlSn20. Pary tribologiczne w czasie prób smarowano olejem silnikowym Castrol magnatec 5W/40. Badania przeprowadzono na testerze tribologicznym T–05. Wyniki badań potwierdziły korzystną współpracę tribologiczną w przypadku zastosowania w parach ślizgowych struktury „pierścieniowej”. Badania wykazały, że wartość siły tarcia i wielkość zużycia materiału łożyskowego są najmniejsze dla par z czopami CrN-stal 46Cr2 i azotowanych, a największe wartości rejestrowano dla par z czopami TiN.

Summary

The study has determined influence formed one component surface layers (TiN, CrN) and band structure surface layers (TiN-steel 46Cr2, CrN-steel 46Cr2) of journal on parameters of friction in kinematic pairs. During the research ring samples worked with segment of slide bearing made of CuPb30 alloy or AlSn20 alloy. The kinematic pairs lubricated motor oil castrol magnatec 5W–40. The research performed on test machine T–05. Results of researches confirmed possibilities of use two components surface layers in sliding pairs, which work under conditions of mixed friction.
Purpose of delimitation of changes was made investigation resistance of friction force in moment of starting. In moment of starting of friction pairs were registered values of friction force in function of superficial layer of journal, sort of bearing alloy and charges of kinematic pair. Changes of friction force were individual for testing kinematic pair. The research showed that friction force had the lowest values for pair with surface CrN. Values of friction forces of pair with surface layer TiN was the highest.
The next tested the kinematic pairs during steady-state condition: constant rotational speed journal n = 100 r.p.m., and change unit pressure p = 10, 15 i 20 MPa. In this condition were recorded friction force and temperature of contact area. The researches showed it that friction force and temperature was lower in pair with AlSn20 bearing alloy than pair with CuPb30 bearing alloy. The lower friction force was observed for pairs with CrN surface layer. The usage TiN caused increasing of friction force. There was important depression temperature during the work pairs with bearing made of AlSn20 bearing alloy below temperature recording for pairs with ion nitriding surface layer. The researches showed that friction force, temperature of contact area and wear depend on load condition and structure of kinematic pair. On base of experiences one ascertained influence formed superficial layer on wear of bearing alloy. Co-operation journal with CrN surface layer of and ion nitriding surface layer of journal was characterized by least wear of bearing alloy. Frictional pair with journal with TiN surface layer was registered the greatest wear of bearing alloy.
spmom-07v42n1_p-035.pdf (2.32 MB)


ARKADIUSZ STACHOWIAK

New means for calculating sliding pairs corrosive and mechanical wear

Nowe możliwości obliczania zużycia korozyjno-mechanicznego w parach ślizgowych

Keywords

Corrosive and mechanical wear, new method of calculation.

Słowa kluczowe

Zużycie korozyjno-mechaniczne, nowa metoda obliczeniowa.
v42 no 1, 2007

Summary

This paper presents the author’s calculation model for metals abrasive wear in electrolytic environments. The model occurred in the effect of elements synthesis of procedures proposed by various research workers as well as the algorithm elaborated by the author of this paper. The own elaborated algorithm enables the complete simulation of the corrosive and mechanical wear course of rough surfaces in pin – on – disc pairs. The new attitude lies, among others, in the simulation of the transformation process of “the technological roughness in the service one”. The paper includes also the comparison between the calculations results and the experiments results. For simulation model verification the tests results of the team S. Mischler, D. Landolt and P. Jemmely [11] were used.

Streszczenie

W artykule przedstawiono autorski model obliczania zużycia tarciowego metali w środowiskach elektrolitycznych. Powstał on w wyniku syntezy elementów procedur proponowanych przez różnych badaczy i algorytmu opracowanego przez autora artykułu. Opracowany własny algorytm umożliwia pełną symulację przebiegu zużywania korozyjno-mechanicznego powierzchni chropowatych w skojarzeniu pin-on-disc. Nowość w podejściu polega między innymi na symulowaniu procesu transformacji „chropowatości technologicznej w eksploatacyjną”. W pracy zamieszczono również porównanie wyników obliczeń z wynikami badań eksperymentalnych. Do weryfikacji modelu symulacyjnego wykorzystano wyniki badań zespołu S. Mischler, D. Landolt, P. Jemmely [11].
spmom-07v42n1_p-043.pdf (2.20 MB)


MARIAN W. SUŁEK, MAŁGORZATA ZIĘBA

Influence of silicones surface activity on tribological properties their aqueous solutions

Wpływ aktywności powierzchniowej silikonów na tribologiczne właściwości ich wodnych roztworów

Keywords

Friction coefficient, wear, ethoxylated and propoxylated organosilicone compounds.

Słowa kluczowe

Współczynnik tarcia, zużycie, oksyetylenowane i oksypropylenowane związki krzemoorganiczne.
v42 no 1, 2007

Summary

Aqueous solutions of ethoxylated silicones were tested in order to determine their tribological properties. The compounds varied by ethoxylation and propoxylation degrees. 1%, 4% and 10% solutions of the compounds with low ethoxy-propoxylation degree were used. The tests were performed using a four-ball machine T-02, produced by Institute for Sustainable Technologies in Radom. A significant influence of the silicones on anti-wear and anti-seizure properties of the lubricants tested was observed.

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych kompozycji smarowych, którymi były wodne roztwory etoksylatów silikonów. Związki te różniły się stopniem oksyetylenowania i oksypropylenowania. Do doświadczeń wykorzystano 1-, 4-, i 10-procentowe roztwory związków o niskim stopniu oksypropylenowania. Testy prowadzono na aparacie czterokulowym (T02), wyprodukowanym przez Instytut Technologii Eksploatacji w Radomiu. Stwierdzono znaczny wpływ pochodnych silikonu na właściwości przeciwzużyciowe i przeciwzatarciowe badanych substancji smarowych.
spmom-07v42n1_p-053.pdf (2.09 MB)


LESZEK UŁANOWICZ

Parametrical identification of destructive processes in avionic hydraulic drives

Parametryczna identyfikacja procesów destrukcyjnych lotniczych napędów hydraulicznych

Keywords

Fluid power transmission, positiv-displacement hydraulic pump, delivery of a pump, volume efficiency of a pump, hydraulic motor, distribution valve, hydrostatic (forcing) pressure, pressure characteristic of hydraulic pump, hydraulic intensifier, volume flow (rate), opinion of technical state (technical condition assessment), structural parameter.

Słowa kluczowe

Napęd hydrostatyczny, wyporowa pompa hydrauliczna, wydajność pompy, sprawność objętościowa pompy, silnik hydrauliczny, zawór rozdzielczy, ciśnienie tłoczenia, charakterystyka ciśnieniowa pompy hydraulicznej, wzmacniacz hydrauliczny, natężenie przepływu, ocena stanu technicznego, parametr strukturalny.
v42 no 1, 2007

Summary

The paper contains identification of destructive processes that affect avionic hydraulic drive and its subassemblies and analyses impact of such processes onto values of defining parameters that characterize internal structure and performance of drives. Hydraulic precision pairs of hydraulic drives have been defined and described along with their operation conditions and mechanisms contributing to wear and tear of such pairs. A close look is taken to physical phenomena that underlie wear processes in hydraulic drives and lead to progressive destruction of hydraulic drives. Due consideration is paid to major effects that bring about to alteration of parameters that characterize structures and performance of hydraulic pumps, hydraulic tracking devices as well as distributing and control units. The performed analysis consisted in subdivision of the examined phenomenon (destruction of hydraulic drives) into elementary processes with no regard to mutual relationships among them. Such an approach has made it possible to find links between wearing processes (destruction) and deterioration of characteristic parameters that define structure and performance of drives. Finally, the conclusion was made that there exists correlation between wear of hydraulic precision pairs in hydraulic drives and deviation of their structural and performance parameters from their rated values.

Streszczenie

W artykule dokonano identyfikacji procesów destrukcji lotniczego napędu hydraulicznego i jego zespołów oraz wpływu tych procesów na wartość parametrów charakteryzujących jego strukturę i funkcjonowanie. Zdefiniowano i opisano hydrauliczne pary precyzyjne napędu hydraulicznego, warunki ich pracy oraz fizyczne mechanizmy ich zużywania. Naświetlono również fizyczne podstawy procesów zużywania elementów napędu hydraulicznego i omówiono przyczyny, które doprowadzają do destrukcji napędu. Omówiono także główne zjawiska powodujące zmianę wartości parametrów charakteryzujących strukturę i funkcjonowanie pomp hydraulicznych, hydraulicznych urządzeń śledzących, hydraulicznych zespołów rozdzielczo-regulacyjnych. Dokonana analiza polegała na podzieleniu badanego zjawiska (destrukcja napędu) na procesy elementarne bez uwzględnienia relacji między nimi. Umożliwia ona jednak stwierdzenie istnienia związku między procesami zużywania (destrukcji) a degradacją parametrów charakteryzujących strukturę i funkcjonowanie napędu hydraulicznego. Oceniono, że występuje korelacja między zużyciem hydraulicznych par precyzyjnych napędu hydraulicznego a odchyleniem od nominału parametrów charakteryzujących jego strukturę i funkcjonowanie.
spmom-07v42n1_p-063.pdf (221.3 KB)


JANUSZ KOZAK

Forecasting of fatigue life of laser welded joints

Przewidywanie trwałości połączeń spawanych laserowo

Keywords

Steel sandwich panels, fatigue life, strength properties, laboratory tests.

Słowa kluczowe

Stalowe panele „sandwich”, trwałość zmęczeniowa, własności wytrzymałościowe, badania laboratoryjne.
v42 no 2, 2007

Summary

All steel, laser welded sandwich panels are recently considered as new structural material in different constructions – like aircrafts, inter-modal cargo transport media, civil engineering or shipbuilding. To apply such idea in wide range, knowledge about its strength properties for different combinations of load and boundary conditions is necessary. In the paper background information for steel sandwich structure is presented. Results of laboratory tests of fatigue life of elementary, laser-welded T-joints are presented. In particular properties which strongly influence static as well as fatigue strength of such joint are discussed in details. Natural scale tests of fatigue behaviour of large, laser welded steel structure – which are also presented in the paper – have given baseline for formulation of cracking model for different geometries and boundary conditions. Presented results allow to define the proposal of procedure for prediction of fatigue life for two skin, all steel, laser welded sandwich panel. On the basis of presented laboratory specimen test results, exemplary S-N design curve as crucial data source for described procedure is proposed for one of possible cases of cracking – as a mear for predicting fatigue life of laser welded steel structure.

Streszczenie

Stalowe panele spawane laserowo zaczynają znajdować coraz szersze zastosowanie w różnych typach konstrukcji: przemyśle lotniczym, w obiektach transportu lądowego, budownictwie lądowym czy wreszcie w konstrukcjach okrętowych. Aby móc stosować te nowe rozwiązania w szerokim zakresie, niezbędna jest znajomość ich własności wytrzymałościowych dla różnych wariantów obciążenia i warunków brzegowych. W pracy przedstawiono podstawowe dane na temat stalowych paneli typu sandwich. Zaprezentowano wyniki testów zmęczeniowych elementarnych połączeń teowych spawanych laserowo. Omówiono szczegółowo te cechy, które mają istotny wpływ na statyczne i zmęczeniowe własności złącza. Przedstawiono również wyniki badań zmęczeniowych paneli sandwich w skali naturalnej, które pozwoliły określić modele pękania takiej konstrukcji. Dało to podstawę do sformułowania propozycji szacowania trwałości zmęczeniowej dwupowłokowych, stalowych paneli spawanych laserowo. Na podstawie przedstawionych wyników badań zmęczeniowych elementarnych połączeń spawanych laserowo uzyskano krzywą projektową S-N dla jednego z pokazanych modeli pękania. Krzywa taka jest istotnym źródłem danych w proponowanej procedurze. Zaproponowane podejście wraz z przykładową krzywą projektową może być narzędziem do przewidywania trwałości zmęczeniowej konstrukcji spawanych laserowo.
spmom-07v42n1_p-085.pdf (1.93 MB)


OLGIERD DOWNAROWICZ

Wskaźniki niezawodności, ryzyka i oczekiwanej efektywności eksploatacji obiektów technicznych

The dependability, risk and expected efficiency as measuring indices of the physical assets operation and maintenance

Słowa kluczowe

Obiekty techniczne, eksploatacja, niezawodność, ryzyko, efektywność.

Keywords

Physical assets, operation and maintenance, dependability, risk, efficiency.
v42 no 1, 2007

Streszczenie

W międzynarodowej normie terminologicznej niezawodność obiektu zdefiniowano jako „zespół właściwości, które opisują gotowość obiektu i wpływające na nią nieuszkadzalność, obsługiwalność i zapewnienie środków obsługi”. Definicja ta jest uzupełniona uwagą, że „termin niezawodność jest stosowany tylko do ogólnego nieliczbowego opisu” [5, s. 4]. Prowadzi to m.in. do wymagania, by przedmiotem prac analityczno-projektowych był nie tylko sam pojedynczy obiekt, ale system eksploatacji tego obiektu (system działań eksploatacyjnych), w tym – niezawodność tego systemu. Zamierzeniem autora niniejszego artykułu było wypracowanie definicji ilościowego wskaźnika niezawodności systemu eksploatacji obiektu oraz wypracowanie definicji wskaźników pochodnych.

Summary

The international terminological standard defines the term “dependability” of an item as a verbal (qualitative) described unit of the availability, reliability, maintainability and maintenance support performance of this item. The definition is completed with remark that the term “dependability” is used to general verbal description only and its value is non-numerical. However these four features’ values are expressed by numbers. Hence author had to result in so definition of the dependability, which allows to presenting its value as a number (quantitative). As a subject of interest author adopted a system of operation and maintenance of the physical assets. This paper shows how this problem was solved.
spmom-07v42n1_p-095.pdf (1.35 MB)


TADEUSZ DZIUBAK

Assessment of possibility to improve dust suction efficiency from multicyclone air filter of track vehicle

Ocena możliwości poprawy efektywności odsysania pyłu z odpylacza multicyklonowego filtru powietrza pojazdu gąsienicowego

Keywords

Air filter, dust sucking – off, vehicle engine.

Słowa kluczowe

Filtr powietrza, odsysanie pyłu, silnik pojazdu.
v42 no 1, 2007

Summary

The dust sucking-off from the deduster of multicyclone of the caterpillar vehicle two-stage filter process organisation is presented. There is shown the influence of sucking-off degree on dedusting effectiveness of inertial deduster. Experimental researches of multicyclone construction influence on uniform rate of the dust sucking-off from the individual cyclones were carried out. There was made the analysis of effectiveness improvement possibilities of dust sucking-off from the multicyclone deduster. There is shown the design of deduster modification consisting of deduster chamber segmentation on independent, isolated one from another sucking-off canals. To every canal there are allocated some individual cyclones. Heights of sucking-off canals on its outlet h1, h2, h3, h4 are computed under the criterion of the same air flow drag through the canals. Suitable flow computations are carried out using a computational model of dust settler worked out by the author. There was carried out a three-stage experimental evaluation of introduced constructional changes of multicyclone dust settler on values of sucking-off streams QSC from individual cyclones.

Streszczenie

Przedstawiono organizację procesu odsysania pyłu z osadnika multicyklonu filtru dwustopniowego pojazdu gąsienicowego. Pokazano wpływ stopnia odsysania na skuteczność odpylania odpylacza bezwładnościowego. Wykonano badania eksperymentalne wpływu konstrukcji multicyklonu na równomierność odsysania pyłu z pojedynczych cyklonów. Przeprowadzono analizę możliwości poprawy równomierności odsysania pyłu z odpylacza multicyklonowego. Przedstawiono projekt modyfikacji osadnika pyłu polegający na podziale komory osadnika na niezależne, odizolowane od siebie kanały odsysania.
Wysokości kanałów odsysania na wylocie h1, h2, h3, h4 dobrano obliczeniowo pod względem jednakowych oporów przepływu strumienia powietrza przez kanały. Odpowiednie obliczenia przepływowe wykonano wykorzystując model obliczeniowy osadnika pyłu opracowany przez autora.
Przeprowadzono trzyetapową eksperymentalną ocenę wpływu wprowadzonych zmian konstrukcyjnych osadnika pyłu multicyklonu na wartości strumieni odsysania z pojedynczych cyklonów.
spmom-07v42n1_p-107.pdf (375.42 KB)


KRZYSZTOF DANILECKI

Influence of algorithms of controlling turbo-charging unit on operational properties of an engine with sequential turbo-charging

Wpływ algorytmów sterowania turbosprężarkowym zespołem doładowującym na właściwości użytkowe silnika z doładowaniem zakresowym

Keywords

Turbocharger, sequential turbo-charging, fuel consumption, electronic controlling.

Słowa kluczowe

Turbosprężarka, doładowanie zakresowe, zużycie paliwa, elektroniczne sterowanie.
v42 no 1, 2007

Summary

General assumptions for the microprocessor system for engine control with sequence supercharging are presented. Selection of control parameters and determination of the required operation characteristics for control of turbochargers providing highest engine performance is made.
v42 no 3, 2007

Streszczenie

W artykule przedstawiono wpływ sposobu sterowania pracą turbosprężarek na przebieg charakterystyk silnika SW 680 z doładowaniem zakresowym. Z uwagi na to, że zużycie paliwa w przeciętnych warunkach eksploatacyjnych określane jest w głównej mierze pracą silnika przy obciążeniach częściowych, przeprowadzone zostały badania dla zakresu małych i średnich obciążeń silnika. Wynika z nich, że w tym obszarze charakterystyki skierowanie spalin do obu turbosprężarek jednocześnie, mimo spadku ciśnienia doładowania, wpływa na poprawę ekonomiczności wyrażającą się spadkiem jednostkowego zużycia paliwa. Wskazano, że warunkiem uzyskania żądanej charakterystyki doładowania jest zastosowanie elektronicznego systemu sterowania, który umożliwia dopasowanie wydajności doładowania do chwilowego obciążenia. Z ekonomicznego punktu widzenia, praca silnika w danym punkcie jego charakterystyki z jedną lub jednocześnie z dwiema włączonymi turbosprężarkami uzależniona jest od osiąganego w każdym z tych obszarów jednostkowego zużycia paliwa.
Określono wymagania funkcjonalne układu sterowania turbosprężarek w silniku z doładowaniem zakresowym, spełniające kryterium minimalizacji zużycia paliwa.
Do sterowania pracą turbosprężarek opracowano elektroniczny układ sterowania działający w oparciu tzw. mapy sterowania zawierające zależność wartości wyjść od wielkości sterujących. Przedstawione zostały modyfikacje mające na celu przystosowanie silnika SW-680 z doładowaniem zakresowym do elektronicznego sterowania, które polegały na zastosowaniu czujników oraz zaworów umożliwiających sterowanie przepływem powietrza oraz spalin do turbosprężarek, uruchamianych za pomocą siłowników pneumatycznych.
Do automatycznego sterowania pracą turbosprężarek w badanym silniku opracowano model i algorytm działania sterownika elektronicznego z nastawnikiem elekromagnetycznym zaworów sterujących, określono charakterystyki pracy zaworów w zależności od prędkości obrotowej oraz ciśnienia doładowania, które wyznaczają obszary charakterystyki silnika z włączoną jedną lub z dwiema turbosprężarkami. Rozkład tych punktów został opisany w algorytmie sterowania w postaci funkcji wielomianowej.
Opracowany elektroniczny system sterowania pozwalają na określenie wymaganej charakterystyki doładowania, przy której osiągana jest najwyższa ekonomiczność pracy silnika z doładowaniem zakresowym. Przeprowadzone obliczenia symulacyjne wykazały, że przy założonym modelu eksploatacji silnika, sterowanie pracą turbosprężarek według przedstawionego algorytmu sterowania pozwala na obniżenie zastępczego o około 4%. Daje to średnio około 15 litrów oszczędności paliwa przy dziesięciogodzinnym dniu pracy.
Przy dużych prędkościach obrotowych w ustalonych warunkach pracy silnika przekroczone zostały normy zadymienia spalin. Jednak wymagań tych nie spełnia również silnik bazowy doładowany konwencjonalnie.
Natomiast przeprowadzone próby pomiarowe wskazują na znaczny wpływ sposobu sterowania pracą turbosprężarek na właściwości dynamiczne silnika z doładowaniem zakresowym. W rezultacie notuje się zmniejszoną emisję sadzy oraz szybsze uzyskiwanie momentu obrotowego podczas gwałtownego przyspieszania, szczególnie gdy algorytm sterowania przewidywać będzie włączenie w tej fazie pracy tylko jednej turbosprężarki.
spmom-07v42n1_p-129.pdf (177.42 KB)


ANDRZEJ RUSIN

Ocena prawdopodobieństwa uszkodzenia wirników turbin z pęknięciami na podstawie badań diagnostycznych

Assessment oh the failure probability of turbine rotors with cracks based on diagnostic tests

Słowa kluczowe

Eksploatacja, ryzyko techniczne, turbina, pękanie korozyjne.

Keywords

Operation, technical risk, turbine, stress corrosion cracking.
v42 no 1, 2007

Streszczenie

Zarządzanie bezpieczeństwem w fazie eksploatacji bloku energetycznego może być realizowane poprzez sterowanie ryzykiem technicznym powodowanym tą eksploatacją. Proces sterowania ryzykiem może odbywać się zarówno poprzez bezpośrednią ingerencję w istotne parametry procesowe decydujące o warunkach pracy elementów bloku, jak i poprzez odpowiednio zaprogramowane ich obsługi.
W pracy przeanalizowano możliwości oceny ryzyka dalszej eksploatacji wirników turbin parowych zawierających pęknięcia. Szczegółowe rozważania skupiono na pęknięciach powodowanych pękaniem korozyjnym. Warunki takiego pękania występują w niskoprężnych częściach turbin, a sprzyjają temu wysokie naprężenia występujące w niektórych wrębach łopatkowych. W pracy zaproponowano metodę oszacowania prawdopodobieństwa zniszczenia wirnika w czasie dalszej eksploatacji. Podstawą tego szacowania jest pomiar wymiarów pęknięcia, a w szczególności jego głębokość i położenie.

Summary

Control of technical risk involved in the operation of power units is a part of their safety management. Risk control may also involve direct intervention in the crucial process parameters that determine the operational conditions of power unit components as well as proper programming of their maintenance. Risk control under operational conditions is accomplished by means of several protection, monitoring and control systems. The essential maintenance activities include tests, their range and results, as well as follow up activities as an outcome of the assessment of the technical condition of a given component.
Modern strategies of diagnostic tests are predominantly based on the quantitative risk assessment of particular components and of the entire power block. Proper selection of the range of tests, their quality and duration should secure the operational risk below the assumed and acceptable level.
The scope of the paper is the analysis of the possibility of assessing the risk involved in further operation of steam turbine rotors with cracks. Detailed examination is focused on the cracks evoked by stress corrosion cracking. Such conditions occur in low pressure turbine parts and are enhanced by high value of stresses in some blade grooves. The proposed method of assessing the probability of rotor damage in the course of further operation is based on the measurements of the crack, and, in particular, its depth and location.
Such measurements enable the assessment of the rate of crack propagation. By combining the calculated values of tensile stresses in the cracking zone with material properties, especially material toughness, the critical dimensions of cracks may be estimated. As all these quantities may be treated as random variables, it is possible to estimate the probability of rotor damage, as well as the course of its change in time.
Another issue analyzed in the paper is the influence of the accuracy of crack depth measurements, as well as material toughness on the estimated probability. Essential weight of standard deviation of the variables on the rotor damage probability level and estimated time of further safe operation was indicated.
spmom-07v42n1_p-141.pdf (278.05 KB)


ANTONI PODSIADŁO, WIESŁAW TAREŁKO

Reprezentacja wiedzy w komputerowo wspomaganym systemie identyfikacji obszaru zagrożenia dla operatora w siłowni okrętowej

Knowledge representation in computer-aided system for hazard zone identification for operators of ship power plants

Słowa kluczowe

Siłownia okrętowa, operator, obszar zagrożenia, model decyzyjny, system wspomagany komputerowo, reprezentacja wiedzy, baza wiedzy.

Keywords

Ship power plant, operator, hazard zone, decision-making system, computer-aided system, knowledge representation, knowledge base.
v42 no 1, 2007

Streszczenie

W artykule przedstawiono metodę rozwiązania decyzyjnego problemu identyfikacji elementów obszaru zagrożenia dla operatora w siłowni okrętowej z wykorzystaniem tzw. modelu bazowego nazywanego reprezentacją wiedzy. W tym celu sformułowano problem decyzyjny, zaprezentowano algorytm jego rozwiązania oraz uczestników procesu rozwiązania problemu (ekspert, projektant systemu, komputer) i ich zadania. Do budowy modelu bazowego wykorzystano dwa sposoby reprezentacji wiedzy o procesie identyfikacji elementów obszaru zagrożenia: reprezentację logiczną w postaci relacyjnej bazy wiedzy oraz reprezentację strukturalną w postaci grafów.

Summary

Ship power plants have to accomplish requirements of future users, i.e. a machinery crew. As a rule, these requirements are formulated in the form of a set of ship power plant properties that are realized at various stages of the product life-cycle. These properties of ship power plants are ‘built-in’ at the development stage of a design process. In order to achieve the desired levels of the selected properties, designers should take into account many various design principles. One of the general design principles is ‘design for safety’. It means that the ship power plant has to meet requirements of the safety. One of the possible solutions for increasing the operator’s safety is to
build a computer-aided system supporting design process of safe ship power plants. Such a system is being developed in Gdynia Maritime University. This paper deals with the computer-aided system for hazard zone identification in ship power plants.
In every procedure involving identification actions, we could observe that one of the typical multiple recurrent activities is an act of deciding. It is obvious that such an activity should be preceded by appropriate actions preparing this decision. For enabling an appropriate course of these actions, we should constitute an appropriate framework, for example in the form of a decisions-making system. In our approach, all decision-making problems are solved by means of a base model called knowledge representation. The base model uses the following ways of knowledge representation concerning the process of hazard zone identification:
− logical representation in the form of the relative knowledge base,
− structural representation in the form of the graphs.
Both kinds of the mentioned knowledge are stored in the knowledge base of the computer-aided system for hazard zone identification in ship power plants.
Realization of a decision-making process for hazard zone identification requires the development of an appropriate procedure. This procedure is realized in such a way that a system user, using the knowledge base and taking the internal and external restrictions into account, determines its stages by attributing the special comparative values worked out. In this way, the user makes a decision concerning the degree of hazard for operators within the identified hazard zone. Thus, this decision-making procedure consists of carrying out the selection of dangerous or harmful factors and their values (input variable values), which could trigger off any consequences for operators (output variable values). Based on these determined values, the system should calculate a value of an index expressing influence of dangerous and harmful factors on hazards for operators. In depend on the received value, the system proposes a proper strategy of safety design for the selected hazard situation element, for instance:
− withdrawing operators to more safe places by means of replacing a machinery component together with operations to be involved,
− decreasing hazards for operators by selecting suitable design features of machinery components which can reduce influence of dangerous and harmful factors,
− remaining the considered design solution without any changes.
An algorithm of generating solution for the hazard zone identification task in a ship power plant completes the description of the knowledge representation in computer-aided system for hazard zone identification for operators of ship power plants.
spmom-07v42n1_p-157.pdf (283.17 KB)


R. KRYSTEK, J. ŻUKOWSKA

Time series – the tool for traffic safety analysis

Szeregi czasowe – narzędzie analizy bezpieczeństwa ruchu drogowego

Keywords

Road safety, time-series, modeling, risk, road accidents.

Słowa kluczowe

Bezpieczeństwo na drogach, szeregi czasowe, modelowanie, ryzyko, wypadki drogowe.
v42 no 1, 2007

Summary

The main objective of the paper is to present modelling technique and applied models for analysing and forecasting how road fatalities change in Poland. To that end the theory of structural time-series models is used under the assumption that both road traffic and road safety are dynamic processes where the past has a significant effect on the system’s present and future.

Streszczenie

Głównym celem artykułu jest przedstawienie sposobu modelowania i modeli stosowanych w analizach i prognozowaniu odnośnie do zmian śmiertelności w wypadkach drogowych w Polsce. W tym celu zastosowano teorię modeli strukturalnych szeregów czasowych przy założeniu, że zarówno ruch drogowy, jak i bezpieczeństwo na drogach są procesami dynamicznymi, w których przeszłość ma znaczący wpływ na teraźniejszość i przyszłość systemu.
spmom-07v42n1_p-173.pdf (409.26 KB)


V. KOPUSTINSKAS, E. URBONAVIČIUS, A. KALIATKA, S. RIMKEVČIUS, E. UŠPURAS, A. BAGDONAS, P. HELLSTRÖM, G. JOHANSON

An approach to estimate radioactive release frequency from Ignalina RBMK-1500 reactor in Lithuania

Podejście do zagadnienia estymacji częstości uwolnień substancji radioaktywnych z reaktora RBMK-1500 w Ignalinie na Litwie

Keywords

Ignalina nuclear power plant, nuclear safety, radioactive release, probabilistic safety assessment.

Słowa kluczowe

Elektrownia jądrowa Ignalina, bezpieczeństwo jądrowe, uwolnienie substancji radioaktywnych, probabilistyczna ocena bezpieczeństwa.
v42 no 1, 2007

Summary

The paper presents an approach to estimate the radioactive release frequency from Ignalina nuclear power plant in Lithuania. The study was completed within the frame of Barselina project, initiated in 1991 as a multilateral co-operation between Lithuania, Russia and Sweden with the long-range objective to establish common perspectives and unified bases for assessment of severe accident risks and needs for remedial measures for the RBMK type reactors. The paper presents the study results and discusses a number of future development efforts.
Podejście do zagadnienia estymacji częstości uwolnień substancji radioaktywnych z reaktora RBMK-1500 w Ignalinie na Litwie

Streszczenie

W artykule przedstawiono podejście do zagadnienia estymacji częstości uwolnień substancji radioaktywnych z elektrowni jądrowej Ignalina na Litwie. Prace zostały wykonane w ramach projektu Barselina, zapoczątkowanego w 1991 roku jako wielostronna współpraca między Litwą, Rosją i Szwecją, mającego na celu ustanowienie wspólnych perspektyw i zunifikowanych baz do oceny ryzyka poważnych awarii oraz potrzeb dotyczących środków zaradczych dla reaktorów typu RBMK. W artykule przedstawiono wyniki dotychczasowych badań oraz omówiono przyszłe działania w tym zakresie.
spmom-07v42n1_p-183.pdf (176.79 KB)