TERESA ABRAMOWICZ-GERIGK①, ZBIGNIEW BURCIU②
The influence of coordinator on the reliability of search and rescue action at sea
Key words:
SAR action, reliability, human factor.Summary
The implementation of Bayesian network into the investigations of the relationship between the reliability of search and rescue (SAR) action at sea and the reliability of the SAR action coordinator is proposed in the paper. The reliability parameters of SAR action are specified and the example of the determination of SAR action reliability in dependence on SAR action coordinator reliability, including the influence of reliability parameters, is presented.Słowa kluczowe:
Akcja SAR, niezawodność, czynnik ludzki.Wpływ koordynatora akcji SAR na niezawodność akcji ratowniczej na morzu
Streszczenie
W artykule zaproponowano zastosowanie sieci bayesowskiej do badania wpływu niezawodności koordynatora akcji na niezawodność akcji ratowniczej na morzu. Wyszczególniono parametry niezawodnościowe akcji ratowniczej. Podano przykład określania zależności pomiędzy niezawodnością koordynatora i niezawodnością akcji SAR, uwzględniający udział czynników wpływających na niezawodność.v47, nr 1, (169), 2012
① Gdynia Maritime University, Faculty of Navigation, Department of Ship Operation, 81-87 Morska str., 81-316 Gdynia, Poland,
② Gdynia Maritime University, Faculty of Navigation, Department of Ship Operation, 81-87 Morska str., 81-316 Gdynia, Poland,
spmom-12v47n1_p007_014.pdf 171380 B
KAROL ANDRZEJCZAK①, BARBARA POPOWSKA①
Probabilistic safety analysis of the critical infrastructure subsystems
Key words
Critical infrastructure subsystem, safety analysis, rare event.Summary
In the article, we discuss probabilistic aspects for the risk assessment of the critical infrastructure subsystem. We present a short survey of probabilistic methods in safety analysis. Our purpose is appointing a few special probabilistic measures for predicting so-called rare events. These measures are an important component in the quantitative risk assessment associated with the maintenance of the critical infrastructure subsystem.Probabilistyczna analiza bezpieczeństwa podsystemów infrastruktury krytycznej
Słowa kluczowe
Podsystem infrastruktury krytycznej, analiza bezpieczeństwa, zdarzenie rzadkie.Streszczenie
W artykule omówiono probabilistyczne aspekty szacowania ryzyka podsystemu infrastruktury krytycznej. Przedstawiono krótki przegląd probabilistycznych metod analizy bezpieczeństwa. Celem jest wyznaczenie miar probabilistycznych do predykcji tak zwanych zdarzeń rzadkich. Miary te są ważnym elementem w ilościowej ocenie ryzyka związanego z utrzymaniem w stanie zdatności podsystemu infrastruktury krytycznej.v47, nr 1, (169), 2012
① Poznań University of Technology, Institute of Mathematics, Piotrowo 3A, 60-965 Poznań, Poland, e-mail: , .
spmom-12v47n1_p015_027.pdf 164392 B
MARCIN CHORZEWSKI①
Pipeline bending under operation
Key words
Pipeline dynamics, fatigue stresses.Summary
While the pipeline is in operation and the working medium flows through the pipes many dynamic phenomena occur. They result in loads that are variable in time resulting in fatigue stresses in the material. Such loads could be the periodical bending of the straight fragments of the pipes. Tests on the accelerations of a selected fragment of a pipe led to the determining of its periodical displacements in the cross sections. On this basis, amplitudes have been calculated of the periodical displacements of the pipe axis and the equation of the curve of the maximum bend against the first cross section has been derived.Zginanie rurociągu podczas funkcjonowania
Słowa kluczowe
Dynamika rurociągów, obciążenia zmęczeniowe.Streszczenie
Podczas funkcjonowania rurociągu w rurach, przez które płynie czynnik, zachodzi wiele zjawisk dynamicznych. Powodują one zmienne w czasie obciążenia, które mogą wywoływać naprężenia zmęczeniowe w materiale. Takim zjawiskiem jest okresowe zginanie prostych fragmentów rur. Badania przyspieszeń wybranego fragmentu rury pozwoliły wyznaczyć jej okresowe przemieszczenia w dziewięciu przekrojach. Na tej podstawie zostały obliczone amplitudy okresowych przemieszczeń osi rury oraz zostało wyprowadzone równanie krzywej maksymalnego ugięcia względem pierwszego przekroju.v47, nr 1, (169), 2012
① Warsaw University of Technology Institute of Mechanical Engineering, Faculty of Civil Engineering Mechanics and Petrochemistry, Tel. 606-207-563, e-mail:
spmom-12v47n1_p029_038.pdf 403846 B
ANDRZEJ KATUNIN①, ZBIGNIEW SZREJBER①
Wear characterization of polymeric roller bearings during normal operation conditions and overloading
Key words
Polymeric roller bearings, frictional heating, thermoviscoelasticity, fatigue, infrared thermography.Summary
The paper presents the results of experimental studies of the thermomechanical behaviour of the polymer roller bearings under the different operation conditions. The analysis of various combinations of materials usually used in commercial solutions was performed in order to evaluate specific states characteristic for these tribological pairs. The influence of a temperature growth during workloads was investigated, including the nature of the heating sources. The surfaces subjected to the rolling friction of elements of polymeric bearings were examined using a microscope, and typical damages resulting from the frictional heating were evaluated and discussed.Charakterystyka zużycia polimerowych łożysk tocznych podczas normalnej eksploatacji i przy przeciążeniu
Słowa kluczowe
polimerowe łożyska toczne, rozgrzanie tarciowe, termolepkosprężystość, zmęczenie, termografia w podczerwieni.Streszczenie
Artykuł przedstawia wyniki badań eksperymentalnych dotyczących termomechanicznego zachowania polimerowych łożysk tocznych w różnych warunkach eksploatacji. Przeprowadzono analizę różnych kombinacji materiałów stosowanych zazwyczaj w rozwiązaniach komercyjnych w celu określenia charakterystycznych stanów tych par tribologicznych. Zbadano wpływ obciążeń na przyrost temperatury, uwzględniając naturę źródeł ciepła. Powierzchnie elementów łożysk polimerowych narażone na tarcie toczne zostały zbadane przy użyciu mikroskopu. Ocenie i dyskusji poddano typowe uszkodzenia wynikające z tarciowego rozgrzania.v47, nr 1, (169), 2012
① Institute of Fundamentals of Machinery Design, Faculty of Mechanical Engineering, Silesian University of Technology, Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice, Poland, e-mail: andrzej. katunin@polsl. pl.
spmom-12v47n1_p039_049.pdf 1356392 B
ANDRZEJ KATUNIN①, BOGDAN WYSOGLĄD①, VIVIAN GAWRON①
Condition monitoring of roller bearings based on the estimation of Hurst exponents of vibration signals
Key words:
Condition-monitoring, roller bearings, Hurst exponents.Summary
Diagnostics and evaluation of the technical state of roller bearings is one of the topical problems of in the evaluation of a machine’s technical condition. Many of methods applied for the diagnostics of bearings are time-consuming and therefore could not be applied for the evaluation of a technical condition in real time. From the other hand, the development of such methods is necessary when considering the possibilities of breakdowns of whole machines caused by the defects of bearings. The presented method is based on simple statistical measure, the Hurst exponent, which is very sensitive to the changes in the signals. The method was introduced and tested on real experimental data. Due to the computational simplicity, the Hurst exponents could be applied for on-line condition monitoring of roller bearings as well.Monitorowanie stanu łożysk tocznych na podstawie estymacji wykładników Hursta z sygnałów drganiowych
Streszczenie
Diagnostyka i ocena stanu technicznego łożysk tocznych jest jednym z głównych problemów przy ocenie stanu technicznego maszyn. Wiele metod stosowanych do diagnostyki łożysk są czasochłonne i zatem nie mogą być zastosowane do oceny stanu technicznego w czasie rzeczywistym. Z drugiej strony opracowanie takich metod jest niezbędne, biorąc pod uwagę możliwości zniszczenia całych maszyn na skutek niesprawności łożysk. Przedstawiona metoda opiera się na prostej mierze statystycznej, wykładniku Hursta, która jest bardzo wrażliwa na zmiany w sygnałach. Metodę przedstawiono i przetestowano na rzeczywistych danych eksperymentalnych. Ze względu na prostotę obliczeniową wykładniki Hursta mogą być z powodzeniem stosowane do monitorowania stanu łożysk tocznych w trybie on-line.Słowa kluczowe : Monitorowanie stanu, łożyska toczne, wykładniki Hursta.
Diagnostyka i ocena stanu technicznego łożysk tocznych jest jednym z głównych problemów przy ocenie stanu technicznego maszyn. Wiele metod stosowanych do diagnostyki łożysk są czasochłonne i zatem nie mogą być zastosowane do oceny stanu technicznego w czasie rzeczywistym. Z drugiej strony opracowanie takich metod jest niezbędne, biorąc pod uwagę możliwości zniszczenia całych maszyn na skutek niesprawności łożysk. Przedstawiona metoda opiera się na prostej mierze statystycznej, wykładniku Hursta, która jest bardzo wrażliwa na zmiany w sygnałach. Metodę przedstawiono i przetestowano na rzeczywistych danych eksperymentalnych. Ze względu na prostotę obliczeniową wykładniki Hursta mogą być z powodzeniem stosowane do monitorowania stanu łożysk tocznych w trybie on-line.v47, nr 1, (169), 2012
① Institute of Fundamentals of Machinery Design, Faculty of Mechanical Engineering, Silesian University of Technology, Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice, Poland, e-mail:
spmom-12v47n1_p051_062.pdf 420617 B
EWA KULIGOWSKA①
Monte Carlo simulation for reliability assessment of a technical object subjected to varying operation conditions
Key words
Reliability, technical object, operation process, Monte Carlo simulation.Summary
The unknown parameters of the exemplary object operation process are identified, its operation states are defined and the main characteristics of the Semi-Markov analytical method are determined. The reliability characteristics for the considered object at the variable operation conditions are determined. Additionally, it is assumed that the conditional reliability functions are different at various operation states and have the exponential forms. The Monte Carlo simulation is performed and the algorithm for the exemplary object reliability evaluation is presented. The expected values and standard deviations of the object unconditional lifetimes calculated from the analytical model and Monte Carlo simulation method are presented. The proposed approach in the object reliability analysis is an illustration of a wide possibility of these methods application.Symulacja Monte Carlo w ocenie niezawodności obiektu technicznego w zmiennych warunkach eksploatacyjnych
Słowa kluczowe
Niezawodność, obiekt techniczny, proces eksploatacji, symulacja Monte Carlo.Streszczenie
Zidentyfikowano nieznane parametry przykładowego procesu eksploatacji obiektu, zdefiniowano stany eksploatacyjne oraz określono główne charakterystyki analitycznego modelu semi-Markowa.Wyznaczono charakterystyki niezawodności dla badanego obiektu w zmiennych warunkach eksploatacyjnych. Dodatkowo zakłada się, że warunkowe funkcje niezawodności są wykładnicze i zmieniają się w różnych stanach eksploatacyjnych. Przeprowadzono symulację Monte Carlo oraz przedstawiono algorytm dla przykładowej oceny niezawodności obiektu. Za pomocą analitycznego modelu oraz metody symulacyjnej Monte Carlo zaprezentowano wartości oczekiwane i odchylenia standardowe bezwarunkowych czasów życia obiektu obliczonych. Zaproponowane podejście do analizy niezawodności obiektu może być traktowane jako ilustracja szerokich możliwości zastosowań opisanych metod. Uzyskane wyniki za pomocą metody symulacji Monte Carlo są porównane z wynikami metody analitycznej. Hipoteza dotycząca rozkładu wykładniczego czasu życia przykładowego obiektu nie została odrzucona. Bezwarunkowe funkcje niezawodności rozpatrywanego obiektu uzyskane za pomocą modelu analitycznego i metody symulacji Monte Carlo różnią się, co wskazuje na potrzebę dalszej dogłębnej analizy.
v47, nr 1, (169), 2012
① Maritime University of Gdynia, 81-225 Gdynia, ul. Morska 81/87, Poland, e-mail: .
spmom-12v47n1_p063_074.pdf 153448 B
RYSZARD SZCZEPANIK① , EDWARD ROKICKI①, ROMUALD RZADKOWSKI②
Dynamic reliability of rotor hot section turbine blade
Key words:
Turbine blades, reliability, tip-timing.Summary
Non-contact vibration measurements for turbine blades in an aircraft engines are hindered by the very low level of vibration amplitudes and high temperatures. Thus high-temperature inductive sensors and data processing algorithms were developed by the Air Force Institute of Technology (ITWL) for the diagnosis of gas turbines. These sensors are suitable for a long-term operation at temperatures typical for gas turbines and can withstand vibrations that occur during the operation of jet engines. Measurement results have shown that turbine blade vibrations in a jet engine achieve an average amplitude of approximately 0.1 mm in nominal conditions and usually no higher than 0.4 mm in resonance conditions. ITWL conditioning methods using technologically advanced circuits for triggering and data acquisition make it possible to measure blade tip deflection with an accuracy of over 0.01%. The obtained resolution is sufficient to estimate blade vibration frequency and identify the vibration mode shape.Słowa kluczowe : Łopatki wirnikowe, niezawodność, tip-timing.
Dynamiczna niezawodność łopatek wirnikowych części gorącej turbiny
Streszczenie
Bezdotykowe pomiary drgań łopatek wirnikowych turbin silników lotniczych charakteryzują małe amplitudy drgań łopatek i praca w wysokich temperaturach czynnika roboczego. Wysoko-temperaturowe czujniki indukcyjne i algorytmy przetwarzania danych opracowane przez autorów w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych pozwalają na diagnostykę łopatek turbin gazowych.Czujniki mogą pracować długotrwale w temperaturach typowych dla turbin gazowych. Mierzą również drgania rezonansowe występujące podczas pracy silników odrzutowych. Opracowane układy kondycjonujące wspierane przez zaawansowane technologicznie układy wyzwalania i rejestracji pozwoliły na uzyskanie w metodzie tip-timingu dokładności pomiaru lepszej od 0,01%. Uzyskana dokładność pozwala na rozpoznanie form drgań łopatek i ułopatko-wanego wieńca łopatek.
v47, nr 1, (169), 2012
① The Szewalski Institute of Fluid Flow Machinery, Fiszera 14, 0-952 Gdansk, Poland, e-mail: ,
② Air Force Institute of Technology, Mechanical Engineering Faculty, Ksiecia Bolesława 6, 01-494 Warsaw, Poland, e-mail:
spmom-12v47n1_p075_088.pdf 294539 B
TOMASZ WÓJCICKI①
Methods of operating technical devices with the use of augmented reality
Key words:
Augmented reality, technical objects exploitation, human-machine interaction, image analysis, image recognition.Abstract
The article presents a support method for personnel training and the operation of technical objects employing an original system in which the technology of augmented reality is applied. Additionally, an in-depth presentation of the technology of augmented reality and an example of its practical application are included. The article also describes the structure of the system composed of hardware elements and computer software and shows the advantages that the application of augmented reality brings and the possibilities the system offers.Metodyka obsługi urządzeń technicznych z wykorzystaniem technologii rzeczywistości rozszerzonej
Słowa kluczowe:
Rzeczywistość rozszerzona, eksploatacja urządzeń technicznych.Streszczenie
W artykule przedstawiono metodykę wspomagania eksploatacji i szkolenia personelu w obsłudze urządzeń technicznych przy wykorzystaniu opracowanego autorskiego systemu wykorzystującego technologię rzeczywistości rozszerzonej. Zaprezentowano technologię rzeczywistości rozszerzonej oraz podstawy teoretyczne funkcjonowania opracowanego rozwiązania, jak również przykład jego praktycznego wykorzystania. Opisano budowę systemu, w skład którego wchodzą elementy sprzętowe oraz oprogramowanie komputerowe. Pokazano korzyści płynące z wykorzystania technologii rzeczywistości rozszerzonej oraz możliwości systemu.v47, nr 1, (169), 2012
① Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Poland.
spmom-12v47n1_p089_099.pdf 568616 B
