Summary

In the paper a problem of determination of basic reliability parameters and characteristics for a system of pair of elements is considered. Different methods of operation of the system are discussed, however one method was chosen for further analysis as the most convenient one from practical point of view. It was presumed that the system operates following semi-Markov scheme. Basing on that presumption reliability characteristics were constructed and the steady-state availability of the system as well. Because the system consisted of two elements only, Authors indicated that it will be convenient to consider a system of two identical series systems operating in parallel with stochastically equal utilization.

Streszczenie

W pracy omówione zostało zagadnienie niezawodności systemu składającego się z pary identycznych elementów, w którym jeden element pracuje, a drugi stanowi rezerwę. Różne metody użytkowania tej pary zostały wzięte pod uwagę i jedna metoda wybrana z racji jej najkorzystniejszych właściwości dla praktyki inżynierskiej. W pracy przedyskutowano przypadek, w którym proces eksploatacji pary identyfikuje się jako proces typu semimarkowskiego. Podstawowe charakterystyki procesu zostały skonstruowane, a także zdefiniowano współczynnik gotowości systemu. Autorzy wskazali na dalszy kierunek analizy, w którym rozważa się system skonstruowany nie z dwóch tylko elementów, lecz z dwóch identycznych systemów szeregowych tworzących parę symetryczną.
① Silesian University of Technology, Faculty of Mining and Geology, Institute of Mining
Mechanisation, Akademicka 2 Street, 44-100 Gliwice, Poland, e-mail: .
spmom-11v46n2_p007.pdf (131K)

Summary

Scientific works carried out in the years 2006–2011 by the team of Professor Lesław Będkowski come down to the following two main topics:
– reliability of diagnoses based on uncertain state symptoms;
– diagnostic and supervising methods and procedures resistant to disturbance.
The onsiderations, analyses and studies carried out resulted in publications, which may be grouped in a few subject-correlated themes:
– diagnostics with multi-level comparison of uncertain symptoms and syndromes of the object state;
– uncertainty in the diagnostic and supervising processes;
– threshold measuring in diagnostic systems;
– research of the characteristics of comparative-threshold supervision method in the aspect of adaptation to the nature of the diagnostic signal;
– comparative-threshold diagnostics in the information transmission systems.
The basic elements of the above issues and the research results conclusions are the subject of this paper.

Streszczenie

Prace naukowe realizowane w latach 2006–2011 w zespole prof. Lesława Będkowskiego można sprowadzić do następujących dwu wiodących zagadnień:
– niezawodność diagnoz opartych na niepewnych symptomach stanu;
– metody i procedury diagnozowania i dozorowania odporne na zakłócenia.
Efektem przeprowadzonych rozważań i analiz oraz zrealizowanych badań są opracowania, które można zgrupować w kilka merytorycznie skorelowanych wątków:
– diagnozowanie z wielopoziomową komparacją niepewnych symptomów i syndromów stanu obiektu;
– niepewność w procesach diagnozowania i dozorowania;
– progowe układy pomiarowe w systemach diagnostycznych;
– badania właściwości progowo-komparacyjnej metody dozorowania w aspekcie adaptacji do charakteru sygnału diagnostycznego;
– progowo-komparacyjne diagnozowanie w systemach transmisji informacji.
Podstawowe elementy powyższych zagadnień i wnioski wynikające z uzyskanych efektów badań są treścią niniejszego opracowania.
① Military University of Technology, Faculty of Electronics, Institute of Electronic Systems, General S. Kaliski 2 Street, 00-908 Warsaw, Poland.
② Rzeszow University of Technology, Faculty of Electrical and Computer Engineering, Department of Computer and Control Engineering, W. Pola 2 Street, 35-959 Rzeszów, Poland.
☥ The authors wish to dedicate the paper to the memory of Professor Lesław Będkowski, because it covers a synthetic review of the publications inspired by Professor Będkowski in the last 5 years of his life, i.e. 2006–2011.
spmom-11v46n2_p017.pdf (442K)

Summary

The lifetime distribution is important in reliability studies. There are many situations in lifetime testing, where an item (technical object) fails instantaneously; therefore, the observed lifetime is reported as zero. We suggest a mixture of a singular distribution and Weibull distribution. We apply maximum likelihood to estimate parameters of the mixture. The methods are illustrated by a numerical example of the time between the failures for bus engines.

Streszczenie

Rozkłady czasów życia są ważne w badaniach niezawodnościowych. Podczas testowania czasów życia istnieje wiele sytuacji, gdy element (obiekt techniczny) ulega natychmiastowemu uszkodzeniu i czas uszkodzenia jest zapisywany jako czas zerowy. Proponuje się mieszaninę rozkładu jednopunktowego i rozkładu Weibulla jako rozkład czasu życia. Do estymacji parametrów mieszaniny stosuje się metodę największej wiarygodności. Metodę zilustrowano przykładem numerycznym czasów między uszkodzeniami silników autobusowych.
① University of Technology and Life Science, Faculty of Management, Fordońska St. 430, 85-789 Bydgoszcz, Poland, phone 37 19 659, e-mail: .
spmom-11v46n2_p037.pdf (193K)

Summary

There is proposed the method of reliability analysis of a three-state system at variable operations conditions. Introduced are the notions of the conditional and unconditional the three-state system reliability functions, the mean values of system lifetimes in the reliability state subsets and in the particular reliability states, the system risk function, and the moment when the system risk function exceeds its permitted level. These characteristics are determined for an exemplary three-state system operating at four operation states.

Streszczenie

Zaproponowana jest metoda analizy niezawodności systemu trójstanowego w zmiennych warunków eksploatacji. Wprowadzone są pojęcia warunkowych i bezwarunkowych trójstanowych funkcji niezawodności systemu, wartości średnie bezwarunkowych czasów przebywania systemu w podzbiorach stanów oraz w poszczególnych stanach niezawodnościowych, funkcja ryzyka systemu oraz moment przekroczenia dopuszczalnego poziomu funkcji ryzyka. Charakterystyki te wyznaczone są dla przykładowego systemu trójstanowego eksploatowanego w czterech stanach eksploatacyjnych.
① Gdynia Maritime University, Morska 81-87 Street, 81-225 Gdynia, Poland.
② Air Force Institute of Technology, Księcia Bolesława 6 Street, 01-494 Warsaw, Poland.
spmom-11v46n2_p047.pdf (158K)

Summary

Fracture toughness and wear resistance are two of the major material characteristics to take into consideration when designing tools, particularly inserts for rotary and percussion rotary drilling, inserts for mining shearer picks and rotary picks made of hardmetals (WC-Co cemented carbides). This is mainly due to the high risk of brittle fracture in tools made of these materials and due to the importance of resistance to abrasion where the contact pressure between the component and abrasive is high as in mining and rock drilling. WC-Co hardmetals are materials that combine high abrasion resistance and hardness with rather low levels of toughness as a consequence of their microstructure. Nevertheless, the main problem facing designers remains the fact that the tungsten carbide and other cermetal tools may exhibit sudden brittle fracture.
Since fracture toughness is often the major limiting parameter governing the use of WC-Co drilling and cutting tools, there is a need for research aimed at increasing toughness without sacrificing wear resistance. To aid in this objective, a simple and reliable integrated testing method, such as that presented in this paper, is needed for quick assessment of progress in such research. There are several methods for the measurement of fracture toughness, although there is no standard method for hardmetals. The single edge pre-cracked beam method and the chevron notch method (both proposed by the ASTM) are most commonly used despite the fact that they are rather expensive and laborious. Problems connected with the effective and reliable use of these experimental methods has stimulated efforts towards the following: firstly, the development of empirical and semi-empirical formulae describing the relationship between the critical stress intensity factor (KIC) and other mechanical and physical properties that are much easier to evaluate; and, secondly, the development of new toughness evaluation methods based on edge damage pattern. One such method currently evolved by the Tribotechnology Division at Silesian University of Technology is the subject of further, more advanced study together with the Institute for Sustainable Technologies, Radom. The method is based on the concept of edge chipping in the initial transition stage of abrasion wear, which is controlled by the brittle fracture process. The method of testing is seen as a promising and pragmatic way of ranking hard materials for fracture toughness and wear resistance. The limitations of the method for tougher materials such as novel hardmetals and ceramics are investigated in this paper.

Streszczenie

Odporność na pękanie i odporność na zużycie ścierne są dwoma głównymi parametrami charakteryzującymi materiały stosowane na narzędzia, takie jak np. wiertła, noże kombajnów ścianowych i chodnikowych. Ostrza tych narzędzi wykonuje się obecnie głównie z węglików spiekanych (WC-Co). Znaczenie ww. parametrów jest konsekwencją udziału dwóch głównych mechanizmów uszkodzeń prowadzących do utraty zdatności eksploatacyjnej tych narzędzi, czyli pękania ostrzy oraz ich zużycia ściernego w kontakcie ze skałą w trakcie wiercenia lub urabiania przez skrawanie. Ponieważ odporność na pękanie i zużycie ścierne decydują o właściwym doborze materiałów na ostrza narzędzi, potrzebna jest do oceny tych materiałów metoda badawcza integrująca oba główne mechanizmy uszkodzeń. Metodę taką oraz jej praktyczne zastosowanie przedstawiono w tym artykule. Znanych jest kilka metod pomiaru odporności na kruche pękanie, chociaż żadna z nich nie została uznana za standardową dla węglików spiekanych. Stosowana jest np. metoda SEPB (Single Edge Pre-cracked Beam) oraz metoda CNB (Chevron Notched Beam), chociaż obie te metody są raczej pracochłonne dla materiałów kruchych. Trudności związane z efektywnym i niezawodnym zastosowaniem dla twardych i kruchych materiałów eksperymentalnego wyznaczania odporności na pękanie (KIC) w warunkach płaskiego stanu odkształcenia spowodowały poszukiwanie metod alternatywnych. Jedna z takich metod, obecnie opracowywana w Politechnice Śląskiej, jest przedmiotem dalszych badań rozwojowych razem z Instytutem Technologii Eksploatacji w Radomiu. W tym artykule są przedstawione wstępne wyniki tej pracy oraz wcześniejsze badania własne autora.
① Silesian University of Technology, Faculty of Mining and Geology, Institute of Mining
Mechanisation, Akademicka 2 Street, 44-100 Gliwice, Poland, e-mail: .
spmom-11v46n2_p055.pdf (1.3M)

Summary

Due to the nature of tasks performed by an aircraft, one of the most essential criteria determining the quality of its maintenance process is the reliability of devices and systems installed on an aircraft. The assurance of the reliability of aircraft devices at an adequately high level minimises the causes of failures. Unfortunately, the influence of destructive factors connected, among other things, with the impact of changing ambient conditions, overload effects, and the influence of ageing processes, causes the technical parameters of devices deteriorate. Methods for describing diagnostic parameter changes due to the effects of destructive factors have been presented in the literature [6, 7, 8, 9, 11].
This article constitutes a new attempt of an analytical description of the changes in diagnostic parameter values describing the technical state of devices based on the method for determining the density function of changes in diagnostic parameter deviations with the use of the Weibull distribution.

Streszczenie

Z uwagi na charakter zadań realizowanych przez statek powietrzny, jednym z podstawowych kryterium określającym jakość jego procesu eksploatacyjnego jest niezawodność urządzeń i systemów zainstalowanych na jego pokładzie. Zapewnienie wartości niezawodności urządzeń statku powietrznego na odpowiednio wysokim poziomie minimalizuje przyczyny występowania uszkodzeń. Niestety oddziaływanie czynników destrukcyjnych związanych m.in. z wpływem zmiennych warunków otoczenia, w którym następuje ruch statku powietrznego, oddziaływania przeciążeń czy też wpływ procesów starzeniowych powoduje, że parametry techniczne charakteryzujące pracę urządzeń ulegają pogorszeniu. Metody opisu zmian wartości parametrów diagnostycznych w wyniku oddziaływania czynników destrukcyjnych przedstawiane były w pozycjach literaturowych [6, 7, 8, 9, 11]. Niniejszy artykuł jest próbą analitycznego opisu zmian wartości parametrów diagnostycznych opisujących stan techniczny urządzenia w oparciu o metodę określania funkcji gęstości zmian odchyłek parametrów diagnostycznych urządzeń technicznych z wykorzystaniem rozkładu Weibulla.
① Military University of Technology, General Sylwester Kaliski 2 Street, 00-908 Warsaw 49, Poland.
spmom-11v46n2_p105.pdf (143K)