Zawartość miesięcznika nr 07/2015

STRESZCZENIE: W artykule omówiono przygotowanie oraz wykonanie poszczególnych elementów maszyn za pomocą techniki szybkiego prototypowania. W pierwszej części przedstawiono technologię wydruku przestrzennego oraz właściwości materiału budulcowego. Druga część artykułu została poświęcona przykładowym wydrukom i ich zastosowaniom w maszynach.

SŁOWA KLUCZOWE: szybkie prototypowanie, żywica polimerowa.

ABSTRACT: The article discusses the preparation and manufacturing of various machine parts using rapid prototyping technique. The first part presents the technology of the spatial print and the properties of the building material. The second part of the article is devoted to sample prints and their applications in machines.

KEYWORDS: rapid prototyping, a polymeric resin.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.208

STRESZCZENIE: W artykule zaprezentowano pomiary drgań węzłów łożyskowych wirnika posadowionego na aerodynamicznych łożyskach foliowych oraz pomiary rozkładu temperatur łożyska podczas pracy układu wirnikowego w podwyższonej temperaturze. Przeprowadzone badania pozwalają na określenie charakterystyk pracy układu wirnikowego w różnych warunkach, ilości i rozkładu generowanego ciepła, a także własności dynamicznych łożyska. Badania mogą również posłużyć do oceny bezpieczeństwa użytkowania oraz trwałości zaproponowanego układu wirnikowego.

SŁOWA KLUCZOWE: łożyska foliowe, niestabilność termiczna, dynamika wirnika, mikroturbiny.

ABSTRACT: The paper presents the bearings vibration measurements of the rotor supported by aerodynamic foil bearings and the temperature distribution in the bearing during operation at elevated temperatures. The conducted experimental investigation allows to determine the operating conditions of such a rotor system, the amount and distribution of heat as well as the dynamic properties of the bearing. The results of the studies may help to carry out an evaluation of the durability and safety-in-use of the proposed rotor system.

KEYWORDS: foil bearings, thermal instability, rotor dynamics, microturbines.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.209

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wyniki obliczeń drgań układu wirnikowego nowo projektowanej turbiny. Turbina jest przeznaczona do zasilania generatora elektrycznego w eksperymentalnej mikrosiłowni kogeneracyjnej. Do obliczeń wykorzystano oprogramowanie własne IMP PAN w Gdańsku, o nazwie MESWIR. W ramach pracy przedstawiono wpływ zmian sztywności podparcia wirnika na jego dynamikę. Wskazano przy tym pewne niebezpieczne zakresy sztywności fundamentu, w których istnieje możliwość wzbudzenia drgań rezonansowych wirnika.

SŁOWA KLUCZOWE: turbina, mikrosiłownia, konstrukcja wsporcza.

ABSTRACT: The paper presents the results of calculation of a newly designed turbine dynamics. The turbine will drive the electric generator in the experimental co-generation power-station. A MESWIR program was used for calculations, what is the numerical tool originally invented in the IMP PAN. The influence of the support stiffness on the dynamics of the rotor is presented in the paper. Some range of the stiffness values is pointed, which is risky to the machine because the excitation of the resonant vibration is possible.

KEYWORDS: turbine, micro power-station, support.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.210

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wyniki pomiarów dokładności odwzorowania modeli CAD z wykorzystaniem technologii FDM. Opisano sposób wykonywania pomiarów oraz wnioski z badań ukierunkowane na wytwarzanie ruchomych mechanizmów metodą FDM.

SŁOWA KLUCZOWE: mechanizmy, technologia FDM, pomiary tolerancji.

ABSTRACT: The article presents the results of measurement of CAD models accuracy manufactured using FDM technology. Article describe the way of measure results of experiments and the conclusion from diagnose associate with working mechanisms manufactured using FDM technology.

KEYWORDS: mechanisms, FDM technology, measure of tolerance.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.211

STRESZCZENIE: W pracy wyznaczono zadanie proste i odwrotne kinematyki manipulatorów na przykładzie skonstruowanego robota liniowego o czterech stopniach swobody.

SŁOWA KLUCZOWE: kinematyka robotów, programowanie.

ABSTRACT: In the paper the straight and inverse problem for the developed 4-dof robot have been solved.

KEYWORDS: kinematic of robots, programming.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.212

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania środowiska PC Worx jako wsparcia w nauce programowania sterowników PLC. Omówiono zalety takiego rozwiązania, przedstawiono możliwość symulacji programowej oraz zastosowanie Raspberry Pi jako sterownika programowalnego.

SŁOWA KLUCZOWE: programowanie PLC, PC Worx, Raspberry Pi.

ABSTRACT: This paper presents the possibility of using the PC WORX environment as a support for learning PLC programming. It discusses the advantages of such a solution, the possibility of software simulation and the use of the Raspberry Pi as PLC.

KEYWORDS: PLC programming, PC Worx, Raspberry Pi

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.213

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono metodę wyznaczania współczynników masy, tłumienia i sztywności układu wirnik-łożyska. Pokazano, jak wpływa niewyważenie wirującego wału na wyznaczanie tych współczynników oraz sposób niwelowania jego wpływu na obliczenia. Metoda obliczania współczynników dynamicznych łożysk jest metodą eksperymentalną. Schemat obliczeń przedstawiony w artykule zweryfikowany został na podstawie modelu numerycznego wirnika wykonanego w programie Samcef Rotors. W artykule przedstawiono również sygnały wymuszenia i odpowiedzi układu użyte do obliczania tych współczynników na podstawie wybranego układu wirującego z dwoma łożyskami. Pokazano ponadto, jak zmienia się błąd obliczania współczynników sztywności, tłumienia oraz masy przy uwzględnieniu niewyważenia w obliczeniach oraz przy niwelowaniu jego wpływu.

SŁOWA KLUCZOWE: współczynniki sztywności, tłumienia i masy, niewyważenie wału.

ABSTRACT: The article presents a method for determination of the mass, damping and stiffness coefficients of the rotor – bearing system. It was shown how the unbalance of the rotating shaft affects the determination of those coefficients and the method of eliminating its impact on the calculation results. The method of calculating the dynamic coefficients of the bearings is an experimental method. The calculation method presented in the article has been verified on the basis of the numerical model of the rotor prepared using the Samcef Rotors program. The article also presents excitation signals and system response signals used to calculate these coefficients on the basis of the rotating system with two bearings. It is also shown what are errors of calculating stiffness, damping and mass coefficients with taking into account unbalance and after elimination of their influence.

KEYWORDS: coefficients of stiffness, damping and mass, unbalance of a shaft.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.214

STRESZCZENIE: W artykule opisano prowadzone w Centralnym Instytucie Ochrony Pracy – Państwowym Instytucie Badawczym prace na rzecz stworzenia mechatronicznego systemu wspomagania rehabilitacji palców wykorzystującego rzeczywistość wirtualną i gry komputerowe. W ramach dotychczasowych prac opracowano system wspomagania rehabilitacji kończyn górnych z wykorzystaniem techniki rzeczywistości wirtualnej. Program rehabilitacyjny ubrany został w atrakcyjną formę gry komputerowej prezentowanej pacjentowi za pomocą sprzętu rzeczywistości wirtualnej. Celem obecnych prac jest opracowanie systemu mechatronicznego poszerzającego możliwości opracowanego w ramach poprzednich prac systemu wspomagania rehabilitacji o:

• możliwość wykonywania ruchów czynnych w stawie promieniowo-nadgarstkowym i w stawach palców,
• możliwość wykonywania ruchów biernych w wybranych stawach w obrębie ręki.

SŁOWA KLUCZOWE: egzoszkielet, rehabilitacja, robot.

ABSTRACT: The article describes works conducted in the Central Institute for Labour Protection – National Research Institute aimed at creating a robotic system for hand rehabilitation using computer games and virtual reality. In the context of previous work the upper limbs rehabilitation system was developed. Rehabilitation program was dressed in an attractive form of a computer game presented to the patient by means of virtual reality equipment. The aim of the present study is to develop the robotic system expanding capabilities of the system developed in the previous workby:

• the ability to perform active movements in the wrist and finger joints,
• the ability to perform passive movements in selected joints of the hand.

KEYWORDS: exoskeleton, rehabilitation, robot.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.215

STRESZCZENIE: W artykule zaprezentowano model symulacyjny lotu rakiety balistycznej w centralnym polu grawitacyjnym, uwzględniający fazy: startową, środkową i terminalną, jak również zmiany trajektorii spowodowane oddziaływaniem atmosfery oraz występowaniem siły odśrodkowej i Coriolisa. Przedstawiono wybrane wyniki symulacji oraz przykładowe możliwości zastosowania opracowanego modelu do dalszych badań.

SŁOWA KLUCZOWE: rakiety balistyczne, trajektorie kinematyczne.

ABSTRACT: The paper addresses the problem of modeling the ballistic missile flight in a central gravitational field. The problem is formulated with regard to the boost, midcourse and terminal phases of flight and to the changes in the trajectory due to interaction of the atmosphere, centrifugal and Coriolis forces. Selected examples of simulation results are presented and the applicability of the model for further research is considered.

KEYWORDS: ballistic missiles, kinematic trajectories.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.216

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono procedurę numerycznego wyznaczania charakterystyk dynamicznych maszynek sterowych, stanowiących element wyposażenia stanowiska laboratoryjnego do badań aparatury pokładowej rakiet przeciwlotniczych. Występujące w rozpatrywanym silniku DC nieliniowości, spowodowane zastosowaniem wewnętrznego korektora prędkości kątowej, sprawiają, że znalezienie adekwatnej aproksymacji jego charakterystyk wymaga specyficznego podejścia. Do ich wyznaczenia wykorzystano metody iteracyjne, aproksymujące odpowiedzi badanego układu funkcjami sklejanymi. Otrzymana w ten sposób funkcja przenoszenia układu wykonawczego zaimplementowana zostanie w modelu numerycznym projektowanego układu pilota automatycznego.

SŁOWA KLUCZOWE: teoria sterowania, układy wykonawcze, rakieta przeciwlotnicza.

ABSTRACT: This paper presents the procedure for numerical determining dynamic characteristics describing the actuators of short-range anti-aircraft missile, which are the elements of research laboratory stand. Internal compensator of angular velocity, included in considered non-linear DC servo, requires a specific approach to find an adequate solution. Therefore an iterative method is used, which approximates the object’s step and impulse responses by spline functions. The transfer function obtained in this way will be implemented in the numerical model of the proposed missile autopilot system.

KEYWORDS: control theory, actuators, anti-aircraft missile.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.217

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wyniki badań zużycia kół zębatych wytwarzanych przyrostowo z polimeru ULTEM 9085. Podano sposób przygotowania procesu FDM oraz zestawiono wyniki pracy linii produkcyjnej, w której zamontowane były koła.

SŁOWA KLUCZOWE: technologia FDM, materiał ULTEM 9085, wytwarzanie części maszyn, linia produkcyjna.

ABSTRACT: The article presents the results of gears wear manufactured using ULTEM 9085 polymer. Article presents the way of preparing FDM process and results of production line where gears was mounted.

KEYWORDS: FDM technology, ULTEM9085 material, machines part production, production line.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.218

STRESZCZENIE: W opracowaniu przedstawiono możliwości pomiaru struktury geometrycznej powierzchni koła zębatego z wykorzystaniem profilografometru Taylor Hobson. Dokonano pomiarów przykładowych kół po obróbce szlifowaniem i nagniataniem dynamicznym. Przedstawiono przykładowe możliwości prowadzenia eksperymentu i sposobu jego realizacji oraz określenia parametrów.

SŁOWA KLUCZOWE: struktura geometryczna powierzchni zęba.

ABSTRACT: This paper presents the possibility of measurements gear wheel surface geometrical structure using profilometer Taylor Hobson. Sample measurements were taken after such kinds of treatment like: grinding and dynamic burnishing. Article provides an examples how to conduct and implement experiment and how to define parameters.

KEYWORDS: gear tooth surface geometrical structure.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.219

STRESZCZENIE: W referacie zaprezentowano efekty zastosowania innowacyjnego rozwiązania Systemu szkolno-treningowego do PPZR GROM, który jest nowoczesnym urządzeniem pozwalającym na szkolenie strzelców – operatorów PPZR GROM na okrętach, przy wykorzystaniu zestawu masowo-gabarytowego - treningowego bez użycia rakiet. Głównymi obszarami szkolenia na w/w urządzeniu jest nauka, kontrola i ocena celowania, przygotowanie (w niezbędnym zakresie) strzelców do strzelań amunicją bojową, szkolenie w wykrywaniu i niszczeniu celów w zróżnicowanym otoczeniu oraz w zróżnicowanych warunkach oraz reagowanie w sytuacjach nietypowych. Wyniki po przeprowadzonych szkoleniach w oparciu o symulator PPZR GROM będący na wyposażeniu Pracowni Broni Rakietowej i Artylerii AMW, pozwalają wnosić o jego zdatności dla procesu szkolenia operatora – celowniczego PPZR GROM dla potrzeb kształcenia i szkolenia dla Marynarki Wojennej RP. Postrzeganie uwarunkowań walki operatora PPZR GROM z przeciwnikiem powietrznym to determinant skuteczności implementacji rozpatrywanego typu uzbrojenia na okrętach MW RP.

SŁOWA KLUCZOWE: symulator, system szkolno-treningowy, kontrola i ocena umiejętności.

ABSTRACT: The paper presents the key aspects of maritime operations support weapons by using virtual reality, including realistic, interactive training materials. This simulation system supports the most important areas of teaching construction and operation of marine weapons, as well as testing the knowledge and skills of trainees and allows interactive work with threedimensional models of marine weapons.

KEYWORDS: simulator, training system, monitoring and evaluation skills.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.220

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono wpływ współczynnika sztywności kontaktowej FKN na wyniki obliczeń naprężeń w strefie kontaktu w łożyskach tocznych. Obliczenia analityczne wg wzorów zalecanych w literaturze zakładają daleko idące uproszczenia – między innymi nie uwzględniają wpływu chropowatości współpracujących powierzchni. Zastosowanie MES pozwala uwzględnić sztywność chropowatych powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: współczynnik sztywności kontaktowej FKN, obciążenie wewnętrzne, łożyska toczne.

ABSTRACT: The paper shows the influence of Normal Penalty Stiffness Factor FKN on the results of the numerical analysis of contact pressures in rolling bearings. Analytical calculations, when performed according to the formulas recommended in the literature, assume far going simplifications which do not take into account influence of surface roughness. Usage of Finite Element Method FEM allowed to take it into consideration.

KEYWORDS: Normal Penalty Stiffness Factor FKN, contact pressures, rolling bears, contact of the rolling.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.221

STRESZCZENIE: W pracy został przeanalizowany problem, jakim jest rozregulowanie procesu produkcji wałka, z wykorzystaniem metody Statystycznego Sterowania Procesem (SPC). Na początku zostały wyjaśnione najważniejsze oznaczenia i definicje. Wprowadzenie obrazuje znaczenie pojęcia jakości w powszechnym rozumieniu. Zakres pracy objaśnia główne założenia projektu, z wykorzystaniem Statystycznego Sterowania Procesem.

SŁOWA KLUCZOWE: analiza przyczyn i skutków wad, komputer, wspomaganie, statystyczne sterowanie procesem, komputerowo wspomagane zapewnienie jakości.

ABSTRACT: In this thesis there was analyzed a problem, of deregulation of process of production, by using the SPC method. At the beginning there are explanations the most important of terms and definitions. The introduction depicts the importance of quality in the common meaning. The purpose and range of the paper explains the main assumption of the project, using the statistical process control. The layout is a concise description of the construction of the paper and its parts.

KEYWORDS: failure mode and effects analysis, computer, supported, statistical process control, computer aided quality – assurance.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.222

STRESZCZENIE: Celem niniejszego opracowania jest analiza możliwości zastosowania sztucznych sieci neuronowych w badaniach i eksploatacji systemów tribologicznych. W tym celu wykorzystano symulator sieci neuronowych Neuronix wersja 2.3 z pakietu Sphinx. System ten umożliwia szybkie projektowanie, tworzenie i uruchamianie sieci umożliwiającej prognozowanie wyników zużycia powierzchni nagniatanej oscylacyjnie. Otrzymane wyniki porównano z danymi otrzymanymi z obliczeń wykonanych przy wykorzystaniu zależności z planowego eksperymentu i regresji wielokrotnej.

SŁOWA KLUCZOWE: sieci neuronowe w badaniach tribologicznych.

ABSTRACT: The aim of this scientific description is analysis of using artificial neural network possibilities in research and exploitation of tribological systems. For this purpose was used neural network simulator Sphinx Neuronix ver. 2.3. This system enables fast design, creation and execution a network which allow to forecasting oscillating burnished surface wear. The results were compared with those obtained from calculations performed with the dependence of the planned experiment and multiple regression.

KEYWORDS: neural networks in tribological researches.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.223

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono przykład wykorzystania systemów CAD/CAM w przygotowania produkcji formy do produkcji kostki brukowej.

SŁOWA KLUCZOWE: przygotowanie produkcji, CAD/CAM.

ABSTRACT: In this article are presented the methodology to use of CAD/CAM systems in preparation of production.

KEYWORDS: preparation system of production, CAD/CAM.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.224

STRESZCZENIE: Istotny wpływ na jakość runka wytwarzanego przez zgrzeblarkę wałkową ma kształt i wysokość szczelin między obiciami zgrzeblącymi współpracujących z bębnem głównym zgrzebników i zbieracza oraz miedzy obiciem zbieracza i listwą urządzenia grzebieniowego. W pracy przeprowadzono optymalizację przekroju listwy i wału grzebienia sczesującego runko oraz dokonano oceny kształtu i równomierności szczelin w kluczowych strefach współpracy obić zgrzeblących przed i po rozwiązaniu zadania optymalizacji.

SŁOWA KLUCZOWE: zgrzeblarka wałkowa, grzebień sczesujący, optymalizacja.

ABSTRACT: The shape and height of the gaps between clothings of workers and the doffer cooperating with the main cylinder as well as between the doffer clothing and the doffing blade has a significant impact on the quality of the web made by the roller carding machine. The study included optimization of the blade and comb shaft cross-section and the assessment of the gap shape and uniformity in key areas of clothings cooperation before and after solving the optimization problem.

KEYWORDS: carding machine, doffing comb, optimization.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.225

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono przykład wykorzystania grafów konturowych do analizy prędkości i przyspieszeń elementów mechanizmu dźwigniowego. Zastosowano metodę analizy bez stosowania dekompozycji mechanizmu. Otrzymany układ algebraicznych równań liniowych rozwiązano dla zadanego rozkładu prędkości i przyśpieszeń ogniwa czynnego (korby) mechanizmu.

SŁOWA KLUCZOWE: mechanizm dźwigniowy, grafy konturowe, kinematyka.

ABSTRACT: The article presents an example of using contour graphs to analyze the speed and acceleration of components of the lever mechanism without the use of decomposition mechanism. The resulting system of algebraic linear equations solved for a given distribution of velocity and acceleration of the active link (crank) mechanism.

KEYWORDS: link mechanism, contour graph, kinematics.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.226

STRESZCZENIE: W artykule zaprezentowano opracowane oprogramowanie służące do wyznaczania trwałości zmęczeniowej zębów kół walcowych. Oprogramowanie to umożliwia wyznaczenie czterech rodzajów dystrybuant trwałości zmęczeniowej: dystrybuanty bazującej na stacjonarnym lub niestacjonarnym modelu Bogdanowa–Kozina, dystrybuanty rozkładu Weibulla oraz dystrybuanty wyznaczonej na podstawie danych eksperymentalnych. W oprogramowaniu tym szczególny nacisk położono na oparty na włożonych łańcuchach Markowa stacjonarny i niestacjonarny model Bogdanowa–Kozina. Parametry powyższych dystrybuant wyznaczane są na podstawie wprowadzonych do programu danych z badań zmęczeniowych. Jako przykład wykorzystania oprogramowania została przeprowadzona analiza wyników własnych badań zmęczeniowych oraz pittingu walcowych kół zębatych.

SŁOWA KLUCZOWE: zmęczenie materiałów, oprogramowanie, łańcuchy Markowa, koła zębate, trwałość zmęczeniowa, stacjonarny model Bogdanowa–Kozina, niestacjonarny model Bogdanowa–Kozina.

ABSTRACT: In this paper has been presented the original software used to determine the fatigue life of cylindrical gear teeth. This software allows to determine the cumulative distribution function of fatigue life using four types of its version: cumulative distribution based on the stationary or nonstationary Bogdanov–Kozin model, Weibull distribution function and the distribution function defined on the basis of experimental data. In the software, particular emphasis was put on stationary and nonstationary Bogdanov–Kozin model based on Markov chains. Parameters of these distribution functions are determined based on the data entered into the program from fatigue tests. As an example of the use of the software was conducted analysis of the results of own fatigue and pitting corrosion tests of cylindrical gears.

KEYWORDS: fatigue of materials, software, Markov chains, gears, fatigue life, stationary Bogdanov–Kozin model, nonstationary Bogdanov–Kozin model.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.227

STRESZCZENIE: W niniejszym artykule została zaprezentowana metodologia wyznaczania przebiegów sztywności zazębienia w przekładniach stożkowych. Metodologia ta bazuje na obliczeniach numerycznych (MES) w zakresie quasi-statycznym. Do analizy zostały stworzone narzędzia usprawniające proces przeprowadzania obliczeń oraz przetwarzania wyników. Skrypt napisany z użyciem APDL (ang. Ansys Parametric Design Leanguage) przygotowuje model, rozwiązuje deklarowaną przez użytkownika ilość analiz oraz generuje raporty, które stają się wartościami wejściowymi dla programu przetwarzającego dane. Program ten został napisany w środowisku programistycznym Matlab. Zaprezentowane zostały wyniki analizy. Wyciągnięto wnioski.

SŁOWA KLUCZOWE: sztywność zazębienia, koła stożkowe, systemy przeniesienia mocy, zagadnienie kontaktu zazębienia.

ABSTRACT: In the following paper methodology of mesh stiffness determination has been presented. The approach based on numerical analysis (FEM) performing in quasi- static state. To automate the process the unnecessary tools have been developed. The APDL (Ansys Parametric Design Leanguage) script prepares model, solves the defined set of static analysis and generates the report files. They are input data to program which processing the reports. The second tool has been developed in programming environment of Matlab software. The results obtained for this methodology have been presented. The conclusions have been formulated.

KEYWORDS: mesh stiffness, bevel gear shaft, power transmission systems, mesh contact theory.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.228

STRESZCZENIE: W referacie przedstawiono sposób wykorzystania i wyznaczania eksperymentalnych współczynników prędkości do diagnostyki turbin. Współczynnikami tymi są: φ dla palisady kierowniczej oraz ψ dla palisady wirnikowej.

SŁOWA KLUCZOWE: diagnostyka turbin, turbina parowa.

ABSTRACT: The report shows how to use and determine experimental speed factors for the diagnosis. These factors are: φ for palisade management and ψ for the palisade rotor.

KEYWORDS: turbine diagnostic, steam turbine.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.229

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono budowę i zasadę działania turbosprężarek. W dalszej części artykułu opisano budowę modelu numerycznego turbiny z wykorzystaniem narzędzi CAD. Zasadnicza część pracy dotyczy analizy wytrzymałościowej łopatek wirnika. Analiza numeryczna obejmowała trzy etapy. Pierwszy etap polegał na wyznaczeniu naprężeń wyłącznie na skutek sił masowych przy zadanej prędkości obrotowej wirnika. Drugim etapem była analiza przepływu spalin przez turbinę. Trzeci etap to analiza numeryczna uwzględniająca zarówno siły masowe, jak i siły wynikające z oddziaływania strumienia spalin na łopatki.

SŁOWA KLUCZOWE: turbosprężarka, łopatka turbiny, naprężenia.

ABSTRACT: Construction and operation principle of turbo-charger was presented in the paper. Further, the structure of turbo-charger numerical model using CAD tools was described. The essential part of this work concerns the strength analysis of turbine blades. Numerical analysis includes three stages. First one was based on the stress determination as the result of mass forces at the given rotational speed of rotor only. Second stage is the flow analysis of the exhaust gases through the turbo-charger. Third stage concerns numerical analysis considering both mass forces and forces resulting from the impact of the exhaust stream at the turbo-charger blades.

KEYWORDS: turbo-charger, turbine blade, stress.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.230

STRESZCZENIE: Materiały wodorkowe wskutek cyklicznego ładowania/rozładowania ulegają stopniowej degradacji korozyjnej. Zjawiska te obniżają pojemność prądową, gęstość prądu wymiany, dyfuzyjność wodoru i odporność materiału wodorkowego na procesy samorozładowania. Aby określić zmiany powyższych parametrów wskutek cyklowania, niezbędne jest wykonanie dobrze zaprojektowanych charakterystyk elektrochemicznych materiałów elektrodowych. W niniejszej pracy zaproponowano algorytm pomiarowy do kompleksowej oceny efektywności cyklicznego ładowania/rozładowania materiału wodorkowego, oparty na sekwencji kilku technik elektrochemicznych.

SŁOWA KLUCZOWE: materiały wodorkowe, pomiary galwanostatyczne, pojemność prądowa, prąd wymiany układu H₂O/H₂, samorozładowanie.

ABSTRACT: As a consequence of charge/discharge cycling, the hydride materials undergo progressive corrosion degradation. The material deterioration phenomena decrease current capacity, exchange current density, hydrogen diffusivity and worsen the material resistance to selfdischarge processes. To determine cycling induced changes of above mentioned parameters the well projected electrochemical characterization of the electrode materials is of great importance. In present paper the measuring algorithm based on sequence of some electrochemical techniques is proposed to complex evaluation of hydride material cyclic charge/discharge efficiency.

KEYWORDS: hydride materials, galvanostatic measurements, current capacity, exchange current of H₂O/H₂ system, self-dischargeability

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.231

STRESZCZENIE: W niniejszym referacie zaprezentowano stanowisko służące do badania optycznej głowicy śledzącej z prędkościowym układem stabilizacji kamery. Przedstawiono użyte elementy oraz zaproponowano przykładowy sposób badania optycznej głowicy śledzącej.

SŁOWA KLUCZOWE: śledzenie celu, optyczna głowica śledząca, rakieta.

ABSTRACT: This paper presents description of optical missile seeker test stand for seekers equipped with stabilised camera. Used elements were presented and exemplary method for testing the seeker was proposed.

KEYWORDS: target tracking, optical missile seeker, rocket missile.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.232

STRESZCZENIE: Technika RTLS UWB znajduje coraz szersze zastosowanie w inteligentnych systemach wytwórczych do celów usprawnienia organizacji pracy oraz poprawy jakości. Przeprowadzone analizy wykazały, że systemy te mogą być także wykorzystane do redukcji ryzyka związanego z obsługą maszyn. Analizy wypadków zaistniałych w latach 2012-2013 potwierdziły, że nadal istnieje potrzeba doskonalenia środków bezpieczeństwa z wykorzystaniem możliwości najnowszych technologii. Co prawda technika lokalizacji nie będzie skuteczna w ochronie części ciała człowieka, ale może być brdzo przydatna w przypadku konieczności przebywania całym ciałem w strefie zagrożenia. W artykule przedstawiono możliwości zastosowania techniki RTLS UWB w obszarze bezpieczeństwa maszyn.

SŁOWA KLUCZOWE: bezpieczeństwo maszyn, inteligentne systemy wytwarzania, systemy lokalizacji w czasie rzeczywistym.

ABSTRACT: The RTLS UWB approach has become more and more commonly applied in intelligent manufacturing systems to improve work organization and product quality. The results obtained from the analyses conducted proved that those systems are also applicable to reduction of the risk posed by machine operation. Upon analysis of the accidents happened in the years 2012 and 2013 one can state that there still exists a need for improving safety means making use of potential of advanced technologies. However, the locating technique cannot be effective in protecting particular body parts, it may be useful where the need appears for the whole body to be present (penetrate) at the dangerous zone. The paper presents the RTLS UWB approach applications possibilities in safety of machinery.

KEYWORDS: safety of machinery, intelligent production systems, real time locating systems.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.233

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono analizę z zakresu przygotowania modelu bryłowego kasku ochronnego oraz opracowania metodyki badawczej MES. Zaprojektowano dwa modele kasku ochronnego, drugi model zmodyfikowano, dodając żebro wzmacniające. Do analizy MES zostało wykorzystane oprogramowanie Ansys 14.0 Workbench. Model bryłowy opracowano w środowisku Autodesk Inventor, symulacja uderzeń w kask została przeprowadzona w module Explicit Dynamics, środowiska Ansys. W konsekwencji przeprowadzonych obliczeń otrzymano graficzny obraz deformacji kasku, jako materiał kasku użyte zostały odpowiednio: aluminium, polietylen dużej gęstości oraz stal. Symulacje przeprowadzono zgodnie z warunkami oraz metodami badań wytrzymałości kasków ochronnych według normy EN 397:1995 „Przemysłowe kaski ochronne”.

SŁOWA KLUCZOWE: kask ochronny, analiza MES, dyskretyzacja modelu, uderzenie, deformacja.

ABSTRACT: Paper presents analysis of the preparation body model of safety helmet and the development of research methodology MES. Two models of the helmet are designed, the second model was modified by adding a reinforcing rib. Was used for the analysis software Ansys Workbench 14.0. Solid model was developed in the environment of Autodesk Inventor. Impacts simulation was carried out in a helmet in the module Explicit Dynamics, of Ansys environment. As a result of the calculations gave the graphic image of the deformation of the helmet. As a material of the helmet were used aluminum, high densities polyethylene, and structural steel. Simulations were carried out in accordance with the conditions and methods of testing the strength of safety helmets according to EN 397: 1995 „Industrial safety helmets”.

KEYWORDS: safety helmet, FEM analysis, model discretization, impact, deformation.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.234

STRESZCZENIE: W artykule opisano stanowisko laboratoryjne przeznaczone do badań taranów wodnych. Przedstawione rozwiązania konstrukcyjne powstały na bazie wcześniejszych prototypów oraz prób pomiaru różnych parametrów układu. Głównym celem badań jest przygotowanie się do wyznaczania różnych charakterystyk pracy, a także do rejestracji ruchu zaworów oraz ruchów wody, zachodzących wewnątrz tarana wodnego podczas cyklu jego pracy. Aby zrealizować te cele, w artykule przedstawiono dwa warianty budowy tarana wodnego. W literaturze naukowej dotyczącej tego typu urządzeń nie udało się odnaleźć opisów takich pomiarów. Chęć uzupełnienia wiedzy w tym obszarze stanowiła główną motywację do rozpoczęcia badań.

SŁOWA KLUCZOWE: taran wodny, stanowisko badawcze, konstrukcja, uderzenie hydrauliczne.

ABSTRACT: In the article described stand of laboratory designed for testing water rams. Shown there the design solutions were made on the basis earlier prototypes and test measures various parameters in the system. The main aim of the researches is prepare for determination various characteristic of the work of the ram and to record movements of the valve and water occurring inside of the ram during of his cycle operation. To realize these purposes in the article two variants of his constructions were shown. In the scientific literature relates on this type of equipment failed to find descriptions of such measurements. The willingness supplement knowledge in this area was the main motivation to start testing.

KEYWORDS: ram water, test stand, construction, water hammer.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.235

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wyniki numerycznych symulacji okołodźwiękowego przepływu pary przez ostatnie stopnie części niskoprężnej turbiny o mocy 50 MW. Celem przeprowadzonych symulacji była detekcja oraz lokalizacja fali uderzeniowej, występującej dla przyjętej geometrii układu łopatkowego. Przeanalizowano również wpływ zmiany wartości ciśnienia na wlocie do rozpatrywanych stopni turbiny na maksymalną wartość prędkości przepływu pary oraz wielkość obszaru kanału przepływowego zajmowanego przez przepływ okołodźwiękowy.

SŁOWA KLUCZOWE: fala uderzeniowa, model numeryczny, turbina parowa.

ABSTRACT: In this article the results of the numerical simulations of the transonic steam flow through the last stages of the low-pressure section of the 50 MW turbine has been presented. The aim of the simulation was to detect and localise the shock wave, which occurs for the chosen blading geometry. The influence of the changes of the pressure at the inlet of the examined turbine stages on the flow velocity maximum value and the flow channel area occupied by the transient flow has also been analysed.

KEYWORDS: shock wave, numerical model, steam turbine.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.236

STRESZCZENIE: Niniejszy artykuł stanowi opis modelu obiegu cieplnego turbiny o mocy 360 MW, utworzonego w preprocesorze numerycznego programu obliczeniowego o nazwie DIAGAR. Zadaniem opisywanego modelu jest odtwarzanie zjawisk fizycznych zachodzących w poszczególnych urządzeniach składowych obiegu, zarówno podczas poprawnej (sprawnej) pracy bloku energetycznego, jak i w przypadku pojawienia się niesprawności. Utworzony model posłuży w przyszłości jako narzędzie cieplno-przepływowej diagnostyki analizowanego bloku energetycznego, pracującego w jednej z polskich elektrowni.

SŁOWA KLUCZOWE: model obliczeniowy, turbina parowa, obieg cieplny.

ABSTRACT: In this article the model of the 360 MW turbine thermal cycle has been described. The model has been created with the preprocessor of the numerical computational program called DIAGAR. The described model is supposed to recreate the physical phenomena which occur in the particular cycle components, not only during the correct (efficient) work of the power unit, but also when a malfunction occurs. The created model will be used in the future as the heat-flow diagnostic tool for the analysed power unit, which works in one of the polish power plants.

KEYWORDS: computational model, steam turbine, thermal cycle.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.237

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono projekt koncepcyjny urządzenia mechatronicznego przeznaczonego do wspomagania dowodzenia w czasie działań bojowych żołnierzy na polu walki.

SŁOWA KLUCZOWE: Raspbbery Pi, IMU, określanie współrzędnych.

ABSTRACT: In this paper presents the conceptual design of mechatronic devices intended for command support during combat troops on the battlefield.

KEYWORDS: Raspbbery Pi, IMU, determining the coordinates.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.238

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono rozwiązania programowe urządzenia mechatronicznego przeznaczonego do wspomagania dowodzenia w czasie działań bojowych żołnierzy na polu walki.

SŁOWA KLUCZOWE: Raspbbery Pi, IMU, GPS, stabilizacja obrazu.

ABSTRACT: The article presents software solutions for the mechatronic device designed to support command during combat troops on the battlefield.

KEYWORDS: Raspbbery Pi, IMU, GPS, image stabilization.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.239

STRESZCZENIE: W referacie opisano przykład wykorzystania zespołu kondycjonowania sygnałów w zaprojektowanym lokatorze akustycznym wykorzystanym do oceny przeciwlotniczych strzelań bojowych. Ponadto opisano możliwe sposoby rozwiązań sprzętowych i programowych układu wyzwalania oraz możliwości realizacji algorytmu pozwalającego zorientować wykryte pociski względem globalnego układu współrzędnych, opierając się na danych o położeniu lokatora pochodzących z innych źródeł informacji.

SŁOWA KLUCZOWE: wibroakustyka, system pomiarowy, lokator akustyczny.

ABSTRACT: In the paper the describes an example use of signal conditioning unit designed to acoustic location system used to assess the antiaircraft shooting. Furthermore, it describes possible ways of use hardware and software trigger system which allows realize detected projectiles respect to the global coordinate system based on the tenant location data from other sources of information.

KEYWORDS: vibroacoustic, measurement system, acoustic location system.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.240

STRESZCZENIE: W referacie opisano opracowane i wykonane stanowisko kontrolno-pomiarowe z wykorzystaniem sieci LAN, będące częścią systemu oceny strzelań do celów powietrznych. Parametry uzyskane w trakcie badań laboratoryjnych, po implementacji oprogramowania, spełniają wymagania stawiane stanowiskom umożliwiającym zdalne sterowanie i rejestrację wyników pomiarów.

SŁOWA KLUCZOWE: stanowisko kontrolno-pomiarowe, akustyczny lokator.

ABSTRACT: In the paper describes the example the development and execution of the control and measurement module using LAN, which is part of the system for the assessment of air shootings. Parameters obtained during laboratory tests of developed module fulfil the requirements to allow remote control and recording measurements. Parameters and configuration of measurement channel are given. Examples of results are presented.

KEYWORDS: measurement system, acoustic locator.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.241

STRESZCZENIE: W referacie zaprezentowano kluczowe aspekty wspomagania eksploatacji uzbrojenia morskiego dzięki zastosowaniu wirtualnej rzeczywistości, m.in. realistyczne, interaktywne materiały szkoleniowe. System symulacji 3D wspiera najważniejsze obszary nauczania budowy oraz obsługi uzbrojenia morskiego, jak również testowanie wiedzy i umiejętności szkolonych oraz umożliwia interaktywną pracę z trójwymiarowymi modelami uzbrojenia morskiego.

SŁOWA KLUCZOWE: system symulacji 3D, wirtualna rzeczywistość.

ABSTRACT: The paper presents the key aspects of maritime operations support weapons by using virtual reality, including realistic, interactive training materials. This simulation system supports the most important areas of teaching construction and operation of marine weapons, as well as testing the knowledge and skills of trainees and allows interactive work with threedimensional models of marine weapons.

KEYWORDS: 3D simulation system, Virtual Reality.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.242

STRESZCZENIE: W pracy, wykorzystując metodę elementów skończonych, określono charakterystyki mechaniczne stentów typu slotted tube. Opracowano model obliczeniowy oraz dokonano wyboru rodzaju materiału wieńcowego stentu rurkowego, w celu uzyskania biomechanicznej odpowiedzi na zmiany jego parametrów geometrycznych. Obliczenia numeryczne przeprowadzono oprogramowaniem ADINA v.8.8. Rozważono stenty wykonane z dwóch materiałów: Cr-Ni-Mo oraz Ti-13Nb-13Zr.

SŁOWA KLUCZOWE: metoda elementów skończonych, stent, właściwości mechaniczne.

ABSTRACT: Using the finite element method, this study determined mechanical characteristics of slotted-tube stents. A calculation model was developed and a type of material used for coronary slotted-tube stents was chosen in order to evaluate the biomechanical response to changes in geometrical parameters of stents. The numerical calculations were carried out using ADINA v.8.8 software. Stents made from two materials: Cr-Ni-Mo and Ti-13Nb-13Zr were analysed.

KEYWORDS: finite element method, stent, mechanical properties.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.243

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono metodykę i wyniki badań nad parametrami metody przekierowania kroku – ang. Redirected Walking (RW). Metoda RW stosowana jest przez uczestnika symulacji jako interfejs przemieszczania się i oddziaływania na obiekty w wirtualnym środowisku w każdym jego miejscu. W badaniu z udziałem 30 osób określono wartości 3 najważniejszych parametrów wykorzystywanej metody oraz określono wpływ stosowania różnych wartości głównego parametru okularów projekcyjnych 3D, jakim jest kąt widzenia – ang. Field of View (FoV).

SŁOWA KLUCZOWE: rzeczywistość wirtualna, przekierowanie kroku, interfejs człowiek-komputer.

ABSTRACT: This paper presents the methodology and results of research on Redirected Walking method (RW) parameters. The RW method is used as a human-computer interface to move the avatar of the user and give possibility to impact on objects in the virtual environment in any place in which the participant is. In a study with 30 people the three most important parameters of RW method’s was identified and the effect of using different field of view of Head Mounted Display was determined.

KEYWORDS: virtual reality, redirected walking, human-computer interface.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.244

STRESZCZENIE: Artykuł przedstawia koncepcję stanowiska badawczego składającego się z ruchomej platformy o 6 stopniach swobody, uproszczonego kokpitu samochodu dostawczego, systemu śledzenia ruchu członów człowieka oraz stereoskopowych okularów projekcyjnych. Zaplanowane badania na zaprezentowanym stanowisku badawczym dotyczą m.in. porównania stopnia wystąpienia objawów choroby symulatorowej podczas użytkowania dwóch różnych metod prezentacji środowiska wirtualnego, tj. wykorzystującej projekcyjne okulary stereoskopowe i projekcję ekranową.

SŁOWA KLUCZOWE: platforma ruchoma, rzeczywistość wirtualna, symulator jazdy, choroba symulatorowa.

ABSTRACT: The article presents concept of the research stand consisting of 6 degrees of freedom mobile platform equipped with a simplified vans cockpit, a tracking system and Head Mounted Display. Scheduled studies based on presented research stand, relate to assessment of simulators sickness depending upon the presentation methods: HMD vs. projection screen.

KEYWORDS: motion platform, virtual reality, driving simulator, simulator sickness.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.245

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono koncepcję materiałów dydaktycznych, udostępnianych na urządzeniach przenośnych, przeznaczonych do zastosowania w sztolniach szkoleniowych. Przedstawione rozwiązanie oparte jest na autorskim oprogramowaniu opracowanym w ITG KOMAG, umożliwiającym prowadzenie szkoleń zarówno w części teoretycznej, jak i praktycznej. Forma opracowania materiałów dydaktycznych umożliwia ich zastosowanie zarówno na urządzeniach mobilnych (tabletach), w trakcie szkoleń realizowanych w trybie indywidualnym – przez szkolonego, jak i na komputerach osobistych z systemem Windows – w trakcie szkoleń grupowych realizowanych przez szkolącego. W artykule omówiono innowacyjne podejście w zakresie szkoleń pracowników zakładów górniczych oraz przedstawiono możliwości aplikacji szkoleniowej o nazwie „e-sztolnia”, przeznaczonej do stosowania na urządzeniach mobilnych

SŁOWA KLUCZOWE: aplikacja mobilna, bezpieczne metody pracy, szkolenie, materiał szkoleniowy.

ABSTRACT: A concept of didactic materials that are used on mobile devices, dedicated for use in training galleries is presented in the article. The solution presented in the article is based on software self-developed by KOMAG that allows carrying out of training both on theory and on practice. Form in which didactic materials are developed allows their use both on mobile devices (tablets) during training carried out in individual mode – by a trainee, and on personal computers with Windows system – during group training conducted by a trainer. Innovative approach in training of coal mine workers and capabilities of training application called “e-sztolnia” addressed for mobile devices are described in the article.

KEYWORDS: mobile application, safety work methods, training, training materials.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.246

STRESZCZENIE: Obiektem badań w niniejszej pracy były elementy wirnika wentylatora lutniowego. W pierwszym etapie pracy wykonano obliczenia analityczne, w wyniku których wyznaczone zostały rozkłady naprężeń promieniowych, obwodowych oraz deterministycznej wartości współczynnika bezpieczeństwa wzdłuż promienia tarczy wirnika. Wyrażenie współczynnika bezpieczeństwa w sposób probabilistyczny pozwoliło wyznaczyć jego zależność od wartości rozproszenia zmiennych losowych obciążenia i wytrzymałości. W drugim etapie pracy opracowano model MES analizowanego wirnika i wyznaczono w sposób numeryczny wartości naprężeń w elementach wirnika. Wykorzystując moduł „Six Sigma Analysis”, w oprogramowaniu inżynierskim ANSYS wyznaczono rozkład prawdopodobieństwa współczynnika bezpieczeństwa dla założonych parametrów rozkładów prawdopodobieństwa wytrzymałości i obciążenia.

SŁOWA KLUCZOWE: wytrzymałość, współczynnik bezpieczeństwa, wirnik wentylatora, model MES, rozkład prawdopodobieństwa.

ABSTRACT: Elements of ventube fan rotor were chosen as an object of the study. As a result of an analytical calculation, distribution of radial and circumferential stress and safety factor along rotor’s disc radius was calculated. Presented probabilistic form of the safety factor function gave possibility of influence’s estimation of load and strength’s variate dispersion round the expected value on safety factor value. In the second part of this work, authors prepared rotor’s MES model and performed numerical stress analysis. Furthermore, having took advantage of “Six Sigma Analysis” module in ANSYS software, safety factor probability distribution was obtained for assumed probability distribution of strength and load.

KEYWORDS: strength, safety factor, fan rotor, MES model, probability distribution.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.247

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono etap projektowania i budowy stanowiska do badania ekspanderów spiralnych, które mogą być wykorzystane jako alternatywne urządzenia ekspansyjne w układach kogeneracyjnych małych mocy. Zamieszczono przykładowe wyniki badań rozruchowych ekspanderów spiralnych zasilanych sprężonym powietrzem dla różnych wariantów pracy, tj.: w układzie pracy równoległej, szeregowej lub w układzie pracy pojedynczego ekspandera. W pracy przedstawiono rysunki 3D instalacji ekspanderów spiralnych wraz układem obciążenia elektrycznego.

SŁOWA KLUCZOWE: ekspander spiralny, kogeneracja.

ABSTRACT: The paper covers the design and build phases of the test bench which is intended for testing scroll expanders that can be used as an alternative solution for expansion devices in low-power cogeneration systems. Example results of start-up tests were included during which scroll expanders were powered by compressed air for different operation variants, i.e.: parallel mode, serial mode or single expander mode. The work also presents 3D figures of the scroll expanders installation including the layout of electrical loads.

KEYWORDS: scroll expander, cogeneration.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.248

STRESZCZENIE: W artykule poruszono zagadnienia związane z potrzebą dostosowania modeli kształcenia do potrzeb rynku zatrudnienia inżynierów. Autorzy, zwrócili uwagę na potrzebę konsultowania zawartości przedmiotów z przedstawicielami przemysłu oraz przedstawili projekt i realizację nowoczesnego laboratorium z obszaru automatyki i robotyki przemysłowej. Tworzenie nowoczesnych laboratoriów powinno zapewnić lepsze przygotowanie absolwentów do pracy na zrobotyzowanych stanowiskach produkcyjnych.

SŁOWA KLUCZOWE: edukacja, laboratorium, robotyka, roboty przemysłowe, syllabus.

ABSTRACT: In this paper, the issues of the needs of education models direction for the needs of employment were raised. The authors have drawn attention to the need to consult the contents of educational subjects with industry representatives and presented the design and implementation of modern laboratory in the area of automation industrial robotics. Create modern laboratories should ensure better prepare graduates to work on robotic production cells.

KEYWORDS: education, laboratory, robotics, industrial robots, syllabus.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.249

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono projekt interfejsu operatora dla zrobotyzowanego procesu spawania noży kosiarki bębnowej KR 400 firmy FLORA. Autorzy przedstawili możliwości wykorzystania środowiska RobotStudio i pakietów ScreenMaker, ArcWelding PowerPac oraz VirtualArc do projektowania zrobotyzowanych stanowisk produkcyjnych z wykorzystaniem robotów firmy ABB.

SŁOWA KLUCZOWE: spawanie, robotyka, roboty przemysłowe, RobotStudio.

ABSTRACT: The article presented the project of the operator interface of robotic welding cell for drum mower blades KR 400 from FLORA. The authors presented the possibility of using RobotStudio environment and ScreenMaker package, and VirtualArc package and ArcWelding PowerPac package for designing robotic cells with ABB robots.

KEYWORDS: welding, robotics, industrial robots, RobotStudio.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.250

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono problemy związane z tworzeniem aplikacji cięcia laserem z wykorzystaniem środowisk do programowania robotów w trybie offline. W środowisku RobotStudio opracowano projekt stanowiska do docinania rur oraz zaproponowano panel operatora, który pozwala na dokonywanie zmian podczas realizacji procesu.

SŁOWA KLUCZOWE: laser, robotyka, roboty przemysłowe.

ABSTRACT: This paper decribes proces of designing application for automatized laser cutting station. In RobotStudio, a design of robotic cell for cutting tubes was done. The authors proposed operator panel (HMI) that allows you to make changes during the process.

KEYWORDS: laser, robotics, industrial robots, education program.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.251

STRESZCZENIE: W referacie przedstawiono projekt aplikacji sterującej wieloosiową platformą do badań dynamicznych. Autorzy skupili się na opracowaniu panelu operatora, który umożliwia wygenerowanie określonych wymuszeń. Stanowisko zostało przygotowane w celu badania m.in.: stabilizacji układów.

SŁOWA KLUCZOWE: sterowanie, panel operatora , badania dynamiczne.

ABSTRACT: This paper presents control application design for multiaxis platform used in dynamic testing. The authors focused on development of the operator panel, which is used to generate specified extortions. The stand has been prepared in order to study, inter alia, systems stability.

KEYWORDS: control, operator panel, dynamic testing.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.252

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono koncepcję przeprowadzenia badań eksperymentalnych w aspekcie symulowania wrażenia dotyku związanego z manipulowaniem rzeczywistymi i wirtualnymi elementami sterowniczymi. Badania te pozwolą na określenie, które czynności związane z użytkowaniem maszyn do obróbki metalu można prowadzić z wykorzystaniem uproszczonego sposobu symulowania wrażenia dotyku (za pomocą wirtualnych elementów sterowniczych), a które z wykorzystaniem rzeczywistych elementów. W opracowanej koncepcji zawarto również wytyczne odnośnie do budowanego stanowiska badawczego obejmującego rękawicę z siłowym sprzężeniem zwrotnym oraz symulator wyposażony w fizyczne modele rzeczywistych elementów sterowniczych. Badania przeprowadzone zostaną z wykorzystaniem techniki VR.

SŁOWA KLUCZOWE: symulator, wrażenie dotyku, rzeczywistość wirtualna (VR).

ABSTRACT: The article presents a concept of experimental research on simulation of sense of touch concerning manipulating real as well as virtual steering elements. The research will allow to define which actions connected with using metalworking machines may be carried out using simplified method of haptic simulation (with use of virtual steering elements) and which ones require real elements. The concept also includes indications on a research point being built, which includes a force feedback data glove as well as a simulator equipped with physical models of real steering elements. The research will be conducted using VR technique.

KEYWORDS: simulator, sense of touch, virtual reality (VR).

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.253

STRESZCZENIE: Nowoczesne przedsiębiorstwa pragnące uzyskać przewagę konkurencyjną oraz zaspokoić rosnące potrzeby klientów, coraz częściej stosują tzw. inteligentne systemy logistyczne oparte na zaawansowanych technologiach informatycznych. Celem referatu jest omówienie przykładów nowoczesnych rozwiązań informatycznych wykorzystywanych w zarządzaniu łańcuchem dostaw w kontekście rozwoju inteligentnej logistyki oraz wskazanie powiązań pomiędzy e-logistyką a inteligentną logistyką.

SŁOWA KLUCZOWE: inteligentna logistyka, e-logistyka, wspomaganie komputerowe w logistyce.

ABSTRACT: Modern enterprises wishing to gain a competitive advantage and meet the growing needs of customers, increasing use of the intelligent logistics systems based on advanced information technologies. The aim of this paper is to discuss examples of modern solutions used in supply chain management in the context of the development of intelligent logistics and to indicate the relations between e-logistics and intelligent logistics.

KEYWORDS: intelligent logistics, e-logistics, computer-aided-logistics (CAL).

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.254

STRESZCZENIE: Państwa Unii Europejskiej zobligowane są do sporządzania, przy wykorzystaniu programów komputerowych, map akustycznych aglomeracji miejskich, które są podstawą do opracowania programów ochrony przed hałasem. W programie zapisane są zadania, które samorząd powinien zrealizować w celu poprawy komfortu akustycznego mieszkańców. Jednym z takich działań jest budowa ekranów akustycznych podczas modernizacji lub realizacji nowych dróg. W pracy przedstawiono badania, dotyczące efektywności akustycznej ekranów wzdłuż drogi o znaczeniu krajowym, zbudowanych jako elementy niejednolite. Odniesiono się także do zasadności ich posadowienia oraz skuteczności ochrony przed hałasem w stosunku do użytkowników drogi.

SŁOWA KLUCZOWE: wspomaganie komputerowe, mapa akustyczna, ekrany.

ABSTRACT: The European Union countries are obliged to make acoustic maps of urban agglomerations by using computer programs. They are basis for create document known as program to protect against noise. The program is list of tasks that local government should implement in order to improve the acoustic comfort of inhabitants. One of these activities is the construction of acoustic screens during roads construction. The paper presents a study on the effectiveness of acoustic screens along the national road. They were built as discontinuous elements. The efficacy of acoustical screens relative to users of roads was studied.

KEYWORDS: computer programs, acoustic map, screens.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.255

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono rezultaty badania zużycia pary ciernej przygotowanej z materiałów wyselekcjonowanych na elementy robocze łożyska foliowego. Badania realizowano w skojarzeniu folia-rolka na specjalnie do tego celu przygotowanym stanowisku badawczym. Wyniki zaprezentowanych badań są podstawą do końcowego wnioskowania o doborze właściwych materiałów do konstrukcji prototypowego łożyska foliowego.

SŁOWA KLUCZOWE: zużycie, łożysko foliowe, folia metalowa.

ABSTRACT: Wear research results of friction couple made from materials selected for working element of the foil bearing were presented in this paper. Research were conducted using the foil- roller combination at the research stand that was dedicated for such tests. Results of presented research make the base for the final conclusion on the proper materials selection for the prototype foil bearing.

KEYWORDS: wear, foil bearing, metallic foil.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.256

STRESZCZENIE: BIM (Building Information Modeling) jest stosunkowo nowym, ale szybko zyskującym na popularności podejściem w projektowaniu, realizacji i zarządzaniu w przemyśle budowlanym. Wymiana danych jest kluczowa w realizacji celów BIM. Industry Foundation Classes (IFC) umożliwia wymianę danych pomiędzy różnymi systemami BIM. W pracy przedstawiono rezultaty testów wymiany pomiędzy wybranymi systemami.

SŁOWA KLUCZOWE: BIM, IFC, Revit, Tekla, ArchiCAD, BimServer.

ABSTRACT: BIM is relatively new, but rapidly growing in popularity approach to design, construction and management in building industry. Data interoperability is a key enabler to achieving the goal of a BIM process. IFC is a common data schema that makes it possible to exchange relevant data between different software applications. The paper present results of analyses of interoperability between several of BIM software systems.

KEYWORDS: BIM, IFC, Revit, Tekla, ArchiCAD, BimServer.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.257

STRESZCZENIE: W niniejszej pracy opracowano program służący do symulacji nagniatania impulsowego. Dzięki niemu, na podstawie danych obróbkowych można przewidzieć wynik nagniatania impulsowego oraz siatkę punktów, w których dokonano obróbki. Istnieje również możliwość analizy i dobrania parametrów obróbki na podstawie podanych właściwości podanej siatki punktów. Program wylicza również procentową powierzchnię poddaną obróbce oraz na podstawie znanej procentowej powierzchni podaje parametry wejściowe.

SŁOWA KLUCZOWE: symulacja, nagniatanie impulsowe, Excel.

ABSTRACT: In this study, the application for simulation of impulse ball peening is developed. Thanks to it, with knowing of machining data, it is possible to predict effect of burnishing, and position of burnished points. There Is also possibility of analysis and match machining parameters based on known positions of burnished points. Application can also calculate the percentage area of burnishing, and inversely, by knowing of percentage machining area, it can give input burnishing parameters.

KEYWORDS: simulation, impulse peening, Excel.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.258

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono dydaktyczny, modułowy model elastycznego systemu produkcyjnego. Na stanowisku możliwe jest symulowanie elementów procesów produkcyjnych, takich jak: planowanie (produkcji, dostaw komponentów, produkcji powtarzalnej i rytmicznej), niedopasowanie wydajności odcinków produkcyjnych, wąskie gardła, przezbrojenia, montaż, kontrola jakości.

SŁOWA KLUCZOWE: elastyczny system produkcyjny, planowanie produkcji, montaż.

ABSTRACT: This paper presents a didactic, modular flexible production system model. On the test stand, it is possible to simulate elements of the production process, such as planning (of production, supplying components, repetitive and rhythmic production), performance mismatch of production sections, bottlenecks, setups, assembly and quality control.

KEYWORDS: flexible manufacturing system, FMS, production planning, assembly.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.259

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono analizę wydzielania masy ziarna owsa w nowym rotacyjnym urządzeniu czyszczącym. W urządzeniu tym wykorzystano obrotowe sito stożkowe. Czyszczenie ziarna polega na połączeniu przesiewania na sitach stożkowych z separacją pneumatyczną. Urządzenie umożliwia rozdzielenie mieszaniny czyszczonej na cztery frakcje. Analiza wydzielania masy ziarna owsa potwierdziła jego przydatność jako stacjonarnego urządzenia czyszczącego. Przedstawione urządzenie czyszczące jest praktycznym przykładem wykorzystania systemów CAD do wytwarzania nowych urządzeń. Analizę wyników badań opracowano w programie Statistica.

SŁOWA KLUCZOWE: rotacyjne urządzenie czyszczące, czyszczenie ziarna, ziarno owsa, sito stożkowe.

ABSTRACT: The paper presents the analysis of oat grain mass separation in the innovative rotary cleaning device of rotary conical sieve-based construction. The cleaning process combines the sieving operation on the conical sieves and pneumatic separation. The cleaning device facilitates the separation of the treated mixture into four fractions. The analysis of oat grain mass separation has confirmed its usability as stationary grain cleaner. The presented cleaning device is a genuine example of the CAD system applicability for creating novel equipment.

KEYWORDS: rotary cleaning device, grain separation, oat grain, conical sieve.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.260

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono podejście do projektowania z uwzględnieniem szacowania kosztów. Zaprezentowano zastosowanie metody Feature Based Costing i jej programową implementację w środowisku CAD – Catia V5.

SŁOWA KLUCZOWE: projektowanie zorientowane kosztowo, metoda FBC.

ABSTRACT: Authors discuss concept of the cost estimating of machine parts in the design process. On the example of design of the mould tool authors presents implementation of the method in CAD system – Catia V5.

KEYWORDS: design to cost, feature based costing.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.261

STRESZCZENIE: Przedmiotem tego artykułu jest budowa narzędzia komputerowego wspomagającego metodykę scenariuszowego modelowania polityki eksploatacyjnej i eksploatacyjnego procesu decyzyjnego dla specyficznej klasy obiektów, jakimi są sieciowe systemy techniczne. Po przeprowadzeniu analizy możliwości i potrzeb wspomagania, przedstawione zostały strukturalne i funkcjonalne cechy prototypowego programu komputerowego SMOPE (Scenariuszowy Moduł Obsługi Polityki Eksploatacyjnej), zbudowanego przez autora. W końcowej części artykułu wskazano na możliwość wykorzystania SMOPE w budowie koncepcji SmartMaintenance, jako ważnego ogniwa w bezawaryjnym funkcjonowaniu podsystemów inżynierii miejskiej w myśl idei SmartCity.

SŁOWA KLUCZOWE: polityka eksploatacyjna, scenariusze eksploatacyjne, sieciowy system techniczny, komputerowe wspomaganie eksploatacyjnego procesu decyzyjnego.

ABSTRACT: The subject of this article is building computer tool supporting the methodology of scenario modeling of exploitation policy and exploitation decision-making process, for a specific class of objects, which are technical network systems. After an analysis of the opportunities and needs supporting, it was presented structural and functional features of prototype computer tool SMOPE, built by author of the article. In the final part of the article, there were pointed out the possibility of using SMOPE in the development of the SmartMaintenance concept, as an important link in the trouble-free operation of municipal engineering subsystems on the ideals of SmartCity.

KEYWORDS: exploitation policy, expliotation scenarios, technical network system, computer supporting of exploitation decision-making process.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.262

STRESZCZENIE: Artykuł omawia zagadnienie projektowania, symulacji i badań układów chłodzenia w urządzeniach elektronicznych z wykorzystaniem oprogramowania Solid Works Flow Simulation. Analizie wymiany ciepła i przepływu powietrza zostanie poddany zasilacz laboratoryjny. Celem procesu jest dobór odpowiednich elementów chłodzących, umożliwiający bezawaryjną pracę systemu.

SŁOWA KLUCZOWE: chłodzenie w urządzeniach elektronicznych, Solid Works Flow Simulation.

ABSTRACT: Article deals with the designing, simulation and testing of cooling system in electronic devices using Solid Works Flow Simulation. Laboratory power supply will be subjected to analysis of heat transfer and air flow. The aim of the process is the selection of appropriate cooling elements what allows the system trouble-free operation.

KEYWORDS: cooling system in electronic devices, Solid Works Flow Simulation.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.263

STRESZCZENIE: Przedstawiono procedurę opracowania symulacji i wizualizacji komputerowej lotu 122 mm pocisku rakietowego FENIKS. Zaprezentowana procedura obejmuje budowanie modelu fizycznego, matematycznego i symulacyjnego pocisku rakietowego. Równania dynamiczne i kinematyczne opisujące ruch postępowy i obrotowy pocisku rakietowego, stanowiące model matematyczny, zostały zaimplementowane w pakiecie Matlab-Simulink. Na podstawie wyników uzyskanych z symulacji komputerowej opracowano wizualizację lotu pocisku rakietowego w programie FlightGear.

SŁOWA KLUCZOWE: pocisk rakietowy, model matematyczny, symulacja, wizualizacja komputerowa.

ABSTRACT: A procedure for the development of computer animation missile flight in the Mathcad was presented. Presented procedure includes: building a discrete of physical model and mathematical model of the missile. The equations describing the dynamic and kinematic motion and rotational of the missile, which are its mathematical model has been implemented in the Mathcad. The simulation results were used to develop computer animation.

KEYWORDS: rocket missile, mathematical model, simulation, computer visualization.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.264

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiona została metodyka optymalizacji parametrów rejestracji obrazu na potrzeby monitorowania pracy przeciwlotniczego zestawu rakietowego w oparciu o wykorzystanie zasobów sieciowych systemu. We wstępie zostały umieszczone podstawowe wymagania postawione systemowi, w kolejnych częściach umieszczony został opis parametrów obrazu, ich dobór oraz ich wpływ na obciążenie sieci systemu.

SŁOWA KLUCZOWE: systemy wizyjne, system obiektywnej kontroli.

ABSTRACT: The article presents the image acquisition parameters optimization for monitoring anti-aircraft missile system work based on the use of network resources. In the introduction, the basic requirements have been placed, in the following sections image parameter description of their choice and their impact on the network load of the system was placed.

KEYWORDS: vison systems, objective control system.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.265

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono numeryczną metodę wyznaczania sił dynamicznych w zazębieniu dla dwóch przekładni zębatych o jednakowym przełożeniu geometrycznym. W przypadku pierwszej przekładni zastosowano zęby proste, natomiast w drugiej zęby skośne. Badania symulacyjne przeprowadzono z wykorzystaniem uproszczonego modelu dynamicznego przekładni o zmiennej w czasie sztywności zazębienia. Przebiegi i wartości sztywności wyznaczono metodą analityczną w oparciu o wzory dostępne w literaturze. Badania symulacyjne zostały zrealizowane w programie MATLAB.

SŁOWA KLUCZOWE: symulacja komputerowa, przekładnia o zębach prostych, przekładnia o zębach skośnych, sztywność zazębienia, współczynnik dynamiczny K_v.

ABSTRACT: This paper presents a numerical method for the determination of dynamic loads on gear teeth for two gears transmission with the same gear ratio. In the case of the first gear it was used straight teeth, while in the second - helical teeth. The simulation tests were carried out using a simplified dynamic model of gear with time-varying mesh stiffness. Waveforms and stiffness values were determined analytically based on the functions available in the literature. Simulation research have been performed in MATLAB.

KEYWORDS: computer simulation, spur gear, helical gear, mesh stiffness, dynamic factor K_v.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.266

STRESZCZENIE: Artykuł prezentuje najczęściej stosowane metody analizy uciążliwości pracy dynamicznej na stanowiskach pracy fizycznej. Szczegółowo przedstawiono kolejne etapy wykonywania pomiaru z wykorzystaniem nowego typu aparatury The Body Media Sense Wear, która stosowana jest w pomiarach w zakładach przemysłu samochodowego. W artykule przytoczono przykładowe wyniki badań.

SŁOWA KLUCZOWE: doskonalenie ergonomiczne, The Body Media Sense Wear.

ABSTRACT: The article presents the most commonly used methods for the work analysis Detail was shown the steps of the measurement with using The Body Media Sense Wear, which are used in the measurement of automotive plants. The paper presents examples of the results of research.

KEYWORDS: ergonomic improvement, The Body Media Sense Wear.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.267

STRESZCZENIE: Celem artykułu jest charakterystyka oraz zastosowanie kart kontrolnych Shewharta do badania prawidłowości przebiegu procesu produkcyjnego. Wykorzystanie metod statystycznych w zarządzaniu jakością daje możliwość znacznego poprawienia jakości produkcji. Podstawowymi narzędziami statystycznej kontroli jakości są karty kontrolne Shewharta, które pozwalają na szybkie wykrywanie sygnałów rozregulowania procesu produkcji. W artykule omówiono przykładowe zastosowanie tych kart w małej firmie produkcyjnej.

SŁOWA KLUCZOWE: statystyczne metody kontroli jakości, karty kontrolne Shewharta, zarządzanie jakością, proces produkcyjny.

ABSTRACT: The paper aims to characterize and application of Shewhart Control Charts to study correctness of production process course. The usage of statistical methods in quality management gives a possibility to improve significantly the quality of production. Basic tools of statistical quality control are Shewhart Control Charts which enable to detect quickly signals of interruptions in production process. In the paper were reviewed examples of Shewhart Control Charts in a small production company.

KEYWORDS: statistical quality control methods, Shewhart Control Charts, quality management, production process.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.268

STRESZCZENIE: W niniejszym artykule przedstawiono pierwszy etap prac, który dotyczył zrywania próbek wydrukowanych metodą FDM (Fused Deposition Modeling), z różną gęstością wypełnienia, z tworzywa PLA. Celem pracy jest zbadanie wpływu parametrów technologicznych na parametry wytrzymałościowe wytwarzanego obiektu.

SŁOWA KLUCZOWE: szybkie prototypowanie, druk 3D, PLA, FDM.

ABSTRACT: This paper presents the first stage of works which concerned breaking samples printed in FDM (Fused Deposition Modeling) technology, with different density of the filling, made of PLA. Examining the influence of technological parameters on the strength parameters of the produced object is the purpose of this work.

KEYWORDS: prototyping, 3D printing, PLA, FDM.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.269

STRESZCZENIE: W artykule omówiono proces projektowania przyrządu do kształtowania folii falistej będącej elementem strukturalnej warstwy nośnej łożyska foliowego. Przyrząd pozwala na uzyskanie wymaganego kształtu folii falistej w procesie kształtowania wykorzystującym jednoczesne zginanie i tłoczenie odpowiednio przygotowanego paska cienkiej blaszki. Zaproponowane rozwiązanie zmniejsza ryzyko uszkodzenia folii metalowej podczas jej kształtowania.

SŁOWA KLUCZOWE: łożysko foliowe, folia falista, kształtowanie.

ABSTRACT: The article discusses designing process of the tool forming the bump foil which is a part of the structural foil bearing carrying layer. The tool allows obtaining the required shape of the bump foil in the forming process using simultaneous bending and stamping of properly prepared strip of thin metal sheet. The proposed solution reduces risk of metal foil damage during its forming.

KEYWORDS: foil bearing, bump foil, forming.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.270

STRESZCZENIE: W artykule omówiono sposób parametryzacji modelu gwintownika wygniatającego z wykorzystaniem programu Catia V5. W celu ułatwienia wprowadzania zmian geometrycznych podczas procesu projektowania i analizy kształtu zarysu przygotowano model gwintownika wygniatającego, a następnie go odpowiednio sparametryzowano. Przedstawiony sposób ukazuje możliwości zastosowania współczesnych systemów CAD w procesie projektowo-badawczym tego typu narzędzi.

SŁOWA KLUCZOWE: Catia V5 i parametryzacja oraz modelowanie gwintowników wygniatających.

ABSTRACT: The article discusses how to cold forming tap model parameterization using Catia V5 software. In order to facilitate the introduction of geometric changes during the design and analysis of the shape of the outline of the model prepared cold forming tap and then it properly parameterized. The presented method shows the possibility of using modern CAD systems in the design and testing of such tools.

KEYWORDS: Catia V5 parameterization, modeling cold forming taps.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.271

STRESZCZENIE: W referacie, na przykładzie pracującego przenośnika zgrzebłowego, przedstawiono błędy przy projektowaniu konstrukcji wsporczych pod drgające urządzenia technologiczne. Wynikają one między innymi z przeceniania dużej płaskiej sztywności statycznej elementu − jako jedynego gwaranta jego właściwej eksploatacji. Ten fakt w połączeniu ze źle rozumianą optymalizacją jest powodem szeregu problemów eksploatacyjnych tych urządzeń. Objawiają się one najczęściej w postaci nadmiernych drgań konstrukcji skutkujących szybszym ich zużyciem. W artykule poruszono między innymi tematy: dyskretyzacji układów, unikania tego typu błędów na etapie projektowania, ustalenia ich przyczyn w konstrukcjach istniejących − wykorzystując w tym celu obliczenia numeryczne oferowane przez współczesne zaawansowane programy obliczeniowe.

SŁOWA KLUCZOWE: model numeryczny, analiza statyczna, analiza modalna, analiza harmoniczna.

ABSTRACT: This paper presents errors made while designing supporting structures for the vibrating device technology, using example of the existing trough chain conveyor. Those mistakes are usually the result of overestimating the high flat static stiffness of the element. This, combined with general tendency towards optimization, is a cause of many exploitation problems. They appear mostly as: structure’s excessive vibrations, which result in faster consumption of such exploitation elements as bearings. This paper also discusses: how to model such systems, how to avoid mistakes, how to determine causes of such problems within existing structures – using calculations offered by modern calculation programs.

KEYWORDS: numerical model, static analysis, modal analysis, harmonic analysis.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.272

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono tok postępowania podczas opracowywania symulatora mikroturbiny energetycznej przeznaczonego do testowania systemów łożyskowania opartych o szybkoobrotowe łożyska ślizgowe z elastyczną panwią. Systemy łożyskowania budowane w ramach projektu POIG pt. „Wykorzystanie materiałów i konstrukcji inteligentnych do opracowania koncepcji i wykonania innowacyjnego systemu łożyskowania wirników mikroturbin energetycznych” dedykowane są do maszyn szybkoobrotowych, a w szczególności mikroturbin energetycznych zasilanych czynnikiem niskowrzącym.

SŁOWA KLUCZOWE: łożysko foliowe, mikroturbina, analiza koncepcyjna.

ABSTRACT: The article presents the course of action in the development of the power microturbine simulator dedicated to test bearing systems based on high-rotating flexible-sleeve slide bearings. Bearing systems constructed within the POIG project entitled “Using intelligent materials and structures to develop and implement the concept of the innovative bearing system in power microturbine rotors” are dedicated for high-rotating machines in particular low-boiling-factor-supplied power microturbines.

KEYWORDS: foil bearing, micro-turbine, conceptual analysis.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.273

STRESZCZENIE: W artykule omówiono zastosowanie oprogramowania ITEM ToolKit do modelowania niezawodności systemu sygnalizacji włamania i napadu. Zaprezentowano model chronionego obiektu. Opracowano struktury niezawodnościowe systemu dla scenariuszy działania intruza. Pozyskano dane eksploatacyjne. Wyznaczono wskaźniki niezawodności systemu. Wskazano elementy newralgiczne z punktu widzenia niezawodności.

SŁOWA KLUCZOWE: niezawodność, modelowanie, system sygnalizacji włamania i napadu.

ABSTRACT: The article discusses the application of the ITEM ToolKit software to dependability modeling of intrusion detection system. Presents model of protected object. Shows how to develop reliability structures for activities of intruder. Presents the exploitation’s data and dependability indicators for system. Discusses sensitive elements of system.

KEYWORDS: dependability, modeling, intrusion detection system.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.274

STRESZCZENIE: Praca bazuje na teorii opracowanej przez autora. Podano w niej liczne wnioski wynikające z bardziej istotnych przykładów znanych z literatury oraz z obliczeń własnych, poprzednich i nowych, poszerzających wiedzę w tym zakresie. Przebadano osiemnaście prętów o sześciu różnych, lecz nieco podobnych co do wielkości przekrojach i mających po trzy długości. Pokazano określone dla nich zamknięte linie krzywe nazwane przez Własowa izostabami. Te ostatnie są zbiorami punktów, gdzie siła podłużna o danej wartości ustawiona mimośrodowo powoduje utratę stateczności. Rodzina takich linii tworzy obraz pewnych nowych izopowierzchni krytycznych. Wyniki uzupełniają wykresy izostab Własowa określonych dla sił o nieskończonych wielkościach i ich wpływ na wykresy obciążeń krytycznych pręta przy mimośrodowym działaniu. Nawiązano też do przedstawianych poprzednio granicznych powierzchni krytycznych pręta. Całość tych badań poszerza wiedzę na temat wieloparametrowego charakteru utraty stateczności prętów prostych.

SŁOWA KLUCZOWE: dowolne pręty proste, powierzchne krytyczne, izostaby.

ABSTRACT: The paper is based on own theory. It gives numerous conclusions following from more important examples known from literature and from own calculations, previous and new, extending the knowledge in this domain. There were investigated eighteen bars with six a little similar with regard to magnitude cross-sections, having for each three lengths. There, were shown closed curves called by Vlasov as izostaba. The lasts are the set of points of eccentric force positions with given value, inducing bar instability. Family of such lines is forming picture of certain new critical izo-suraces. Presented results are completed by diagrams of Vlasov’s izostabs determined for forces with infinite value and its influence on graphs of critical eccentric forces. There, are given comparisons to ultimate critical surfaces for the same bas, presented previously. All these investigations extend knowledge about multi-parametrical character of instability of straight bars with any cross-sections.

KEYWORDS: any straight bars, critical loadings and surfaces, izostaba lines.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.275

STRESZCZENIE: Celem pracy jest przedstawienie procesu modelowania wybranego okrągłego opakowania szklanego o złożonej postaci z użyciem programu Creo Parametric 2.0 przy wykorzystaniu technik powszechnie używanych w branży opakowań szklanych.

SŁOWA KLUCZOWE: opakowania szklane, Creo Parametric, modelowanie 3D.

ABSTRACT: The purpose of this paper is to trace the modelling process of the chosen complex round glass container using Creo Parametric 2.0 with the techniques commonly used in the field of glass containers designing.

KEYWORDS: glass containers, Creo Parametric, modelling 3D.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.276

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wyniki analizy koncepcyjnej i inżynierskiej stalowego słupa oświetleniowego, na którym zamontowany został zestaw mikroturbiny wiatrowej z generatorem w różnych konfiguracjach. Prace przedstawione w niniejszym opracowaniu zostały wykonane w ramach projektu pt. „Modele funkcjonalne i badania konstrukcji quasi-autonomicznego punktu oświetleniowego lub sygnalizacyjnego”.

SŁOWA KLUCZOWE: turbina wiatrowa, słup oświetleniowy.

ABSTRACT: This article presents conceptual and engineering analysis results of the steel lighting column, that the set of wind microturbine with gengerator was installed on. Works presented in this study were done within the project entitled ‘Functional models and research of quasi-autonomous lighting or signalling point construction”.

KEYWORDS: turbine, lamppost.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.277

STRESZCZENIE: Głównym celem artykułu jest przedstawienie procesu projektowania i budowy modelu robota mobilnego wyposażonego w koła typu omnidirectional. Wzorując się na rozwiązaniach opisywanych w literaturze, zbudowano model, korzystając z ogólnodostępnych elementów, a następnie opracowano i skonfigurowano jego układ sterowania. Opracowany model został przebadany pod względem jego parametrów funkcjonalnych w celu określenia możliwości jego dalszej rozbudowy.

SŁOWA KLUCZOWE: robot mobilny, koła omnidirection, system sterowania, komputer Raspberry.

ABSTRACT: The main aim of this article is to present the design and build of the model of the mobile robot equipped with omnidirectional wheels. Following the examples of solutions described in the literature, model of robot was built and then control system was developed and configured. The model of the robot and control system have been tested in order to determine the possibility of its further improvement.

KEYWORDS: mobile robot, omnidirectional weels, control system, Raspberry computer.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.278

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono i wyjaśniono pojęcie technologii BIM – Building Information Modeling, wykorzystując zaprojektowany model przestrzenny budynku 3D wykonany w programach komputerowych REVIT oraz Robot Structural Analysis. Obiekty zaprojektowane przy użyciu wspomnianej technologii pozwalają na szybką i bezproblemową wymianę informacji pomiędzy wszystkimi uczestnikami całego procesu inwestycyjnego. Wdrożenie procesów BIM stanowi krok milowy w stronę udoskonalenia komputerowego wspomagania projektowego.

SŁOWA KLUCZOWE: BIM, Building Information Modeling, Revit, Robot Structural Analysis, technologia wymiany informacji, projektowanie budynków.

ABSTRACT: The article discusses and explains the notion of Building Information Modeling, or BIM technology, using a 3D spatial model of a building designed using REVIT and Robot Structural Analysis software. Objects designed using this technology enable quick and easy exchange of information between all participants of the development and investment process. Implementation of BIM processes is a milestone in improving computer-assisted design.

KEYWORDS: BIM, Building Information Modeling, Revit, Robot Structural Analysis, information exchange technology, Building Design.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.279

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono sposób identyfikacji cech diagnostycznych środowiska miejskiego dla potrzeb przeprowadzenia w nim oceny jakości akustycznej. Wyniki przeprowadzonych badań w tym zakresie wskazują na konieczność systemowego podejścia do oceny środowiska w kategorii jakości akustycznej. W tym znaczeniu dokonać należy wyboru reprezentacyjnych cech o charakterze akustycznym i nieakustycznym. Dla przyjętych cech diagnostycznych zaproponowano mierniki ocen opisujących środowisko zurbanizowane. Dokonano klasyfikacji mierników za pomocą kilku metod oceny zbiorów danych. Przeprowadzona została klasyfikacja zbiorów danych ze względu na wybrane metody oceny jakościowej.

SŁOWA KLUCZOWE: cechy diagnostyczne, środowisko, mierniki oceny, zagrożenie hałasem.

ABSTRACT: The article presents a method of identification of diagnostic features of urban environment for the needs of the acoustic quality assessment procedure. The results of the research in this field indicate the necessity of more systematic approach to the environmental impact assessment in the area of acoustics. In this meaning it is necessary to choose representative features (attributes) having both acoustic and nonacoustic nature. For given diagnostic features there were proposed indicators basing on a few methods of data collection assessment. There was done a classification of data collections according to selected methods of qualitative assessment.

KEYWORDS: diagnostic features, environment, touchstone of evaluation, threat to noise.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.280

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono projektowanie chwytaka zdolnego przenieść element klasy wałek o maksymalnej średnicy 65 mm i długości 120 mm. Chwytak został zaadaptowany do robota przemysłowego IRB. Jego część manipulacyjna jest napędzana silnikiem elektrycznym, a napęd przenoszony za pośrednictwem przekładni zębatej. Projekt w całości został wykonany w programie inżynierskim Catia. Część obliczeń została wykonana drogą analityczną, a niektóre obliczenia wykonano przy użyciu wyżej wymienionego programu metodą elementów skończonych. Po ukończeniu wszystkich obliczeń i zamodelowaniu wszystkich elementów, została utworzona symulacja pokazująca przykładowy załadunek wałka do tokarki sterowanej numerycznie OSA 200.

SŁOWA KLUCZOWE: chwytak robota przemysłowego, analiza MES, projektowanie, symulacja działania chwytaka, CATIA.

ABSTRACT: The paper presents the design of the gripper capable move the roller element class with a maximum diameter of 65 mm and a length of 120 mm. The gripper is adapted to an industrial robot IRB. The handling part of will be driven by an electric motor and the drive have to be transferred via the gear train. The project as a whole was made in the engineering program Catia. Part of the calculation was made through an analytical, some calculations were made using the above-mentioned FEA. When it is completed calculations and modeling of all the elements, was created a simulation showing the sample loading roller CNC lathe OSA 200.

KEYWORDS: industrial robot gripper, FEM analysis, design, simulation of a gripper, CATIA.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.281

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wyniki badań rozkładu prędkości powietrza przepływającego przez dyfuzor turbiny wiatrowej o osi poziomej. Zadaniem dyfuzora jest lokalne zwiększenie wartości prędkości strugi powietrza. Ma to zapewnić korzystniejsze warunki pracy turbiny. Badanie przeprowadzono dwiema metodami. Wykonano obliczenia numeryczne. Otrzymane wyniki zweryfikowano doświadczalnie. Dyskusja nad wynikami pozwala na ocenę przydatności dyfuzora jako elementu siłowni wiatrowej.

SŁOWA KLUCZOWE: rozkład prędkości, dyfuzor turbiny wiatrowej, siłownia wiatrowa.

ABSTRACT: The article presents results of the tests of the air velocity expansion flowing through the diffuser of the horizontal axis wind turbine. Local enlargement of the velocity value of the air stream is the role of the diffuser. It is to assure more profitable conditions of the turbine work. The research was conducted using two methods. Numeric calculations were carried out. Received results were verified in the experiment. Results discussion gives the opinion on the usefulness of diffuser as the wind turbine element.

KEYWORDS: velocity expansion, wind turbine diffuser, wind turbine.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.282

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wyniki badań rozkładu prędkości i ciśnienia powietrza przepływającego przez przewód o zmiennej średnicy. Przewód stanowi model dydaktyczny do sprawdzenia słuszności równania Bernoulliego. Analizę przeprowadzono trzema metodami. Wykonano obliczenia numeryczne, przeprowadzono obliczenia analityczne. Otrzymane wyniki zweryfikowano doświadczalnie. Przedstawione w artykule wyniki są podstawą do wnioskowania na temat przydatności metod numerycznych w analizie przepływów.

SŁOWA KLUCZOWE: rozkład ciśnień, równanie Bernoulliego, przewód o zmiennym przekroju.

ABSTRACT: The article presents results of the investigations of the distribution of velocity and the pressure of the air flowing through. The line makes up the didactic model for checking the legitimacy of the Bernoulli equation. The analysis was conducted using three methods. Numeric calculations as well analytic calculations were carried out. Received results were verified experimentally. Results presented in the article are the basis to conclude about the usefulness of numeric methods in the flow analysis.

KEYWORDS: pressure distribution, Bernoulli equation, line with changing cross station.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.283

STRESZCZENIE: W pracy zaprezentowano metodykę oraz wybrane wyniki badań właściwości dynamicznych pojemnościowych czujników akustycznych w czasie pomiarów w polu swobodnym zaburzeń ośrodka wywołanych przelotem pocisku z prędkością naddźwiękową.

SŁOWA KLUCZOWE: fala typu N, pomiar fali N, fala akustyczna od pocisku.

ABSTRACT: Some results tests of dynamic properties of analogue acoustic sensors during free field measurement of medium disturbances due to supersonic projectile movement are presented in the paper.

KEYWORDS: N-wave, N-wave measurement, projectile shock wave.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.284

STRESZCZENIE: Opisano problematykę ostrzenia frezów ślimakowych w warunkach warsztatowych. Wykonane badania, opracowany model matematyczny frezu ślimakowego oraz zaproponowana zmiana technologii kształtowania powierzchni natarcia pozwalają na podwyższenie dokładności frezów ślimakowych.

SŁOWA KLUCZOWE: frezy ślimakowe modułowe, ostrzenie, technologia kształtowania powierzchni natarcia.

ABSTRACT: The problems of workshop sharpening of hobs was described. The research, the developed hob mathematical model, the special computer software and the proposed amendment of forming technology of rake surface all allow to improve hobs accuracy.

KEYWORDS: Hobs, sharpening, technology of rake surface.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.285

STRESZCZENIE: Głównym celem artykułu jest przedstawienie najbardziej rozbudowanych zdaniem autora programów komputerowych służących do symulacji zachowania robotów mobilnych. Skupiono się na trzech wybranych symulatorach, w których możliwa jest implementacja algorytmu dla każdego poruszającego się obiektu. Oprogramowanie zostało przedstawione pod kątem funkcjonalności oraz możliwości zastosowania w projekcie badawczym. Na koniec zaprezentowano koncepcję robota mobilnego z systemem wizyjnym, do budowy którego wykorzystano program Webots.

SŁOWA KLUCZOWE: robot mobilny, symulator, wirtualne środowisko.

ABSTRACT: The main goal of this article is to present the most extensive programs to simulate behavior of mobile robots. Author focused on three selected simulators, in which it is possible to implement the algorithm for each robot model. The software has been presented in terms of functionality and the ability to use in a research project. At the end presents a concept of mobile robot with vision system, which was used to build by the Webots program.

KEYWORDS: mobile robot, simulator, virtual enviroment.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.286

STRESZCZENIE: W pracy omówiono budowę aplikacji wspomagającej proces wprowadzania zmian w istniejących modelach MES w przypadku modeli połączeń śrubowych i spawanych. Omówione zostało funkcjonowanie poszczególnych modułów (przede wszystkim aspekty koncepcyjne) wraz z uwarunkowaniami wynikającymi z realnych zastosowań.

SŁOWA KLUCZOWE: operowanie zmianą w modelach MES.

ABSTRACT: In the paper the process of an application development for operating with a change in existing FEM models is presented (for screws and welds). The functionalities of the new tools (in their conceptual context) together with their real life circumstances are also described.

KEYWORDS: operating with a change in FEM models.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.287

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiony został zestaw nowoczesnych narzędzi, który umożliwia prowadzenie procesu dydaktycznego z zakresu elektropneumatyki. Bazując na konkretnym środowisku komputerowym oraz dedykowanych stanowiskach laboratoryjnych studenci mają możliwość opracowania projektu realizującego dowolny proces technologiczny.

SŁOWA KLUCZOWE: elektropneumatyka, systemy mechatroniczne, proces technologiczny.

ABSTRACT: This article presents a set of modern tools, which gives possibility to teach electropneumatics subjects. Based on a specific computing environment and dedicated laboratory stands, students have the opportunity to develop a complete project of any technological process.

KEYWORDS: electropneumatics, mechatronic systems, technological process.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.288

STRESZCZENIE: W artykule zaprezentowano schemat obliczeń dynamiki przekładni dwudrożnych z użyciem programów. Zamodelowano w programie Autodesk Inventor model kół zębatych o zębach prostych służący do wyznaczania sztywności zazębienia metodą elementów skończonych. Zagadnienie wyznaczania sztywności zazębienia rozwiązano w programie ANSYS stosując do tego celu analizę nieliniową z uwzględnieniem tarcia międzyzębnego. Do rozwiązania układu równań różniczkowych obrazujących dynamikę badanej przekładni zastosowano procedurę Rungego-Kutty IV w programie MATLAB. Zaprezentowano przebieg drgań skrętnych oraz współczynnika dynamicznego K_v.

SŁOWA KLUCZOWE: dynamika przekładni, przekładnie dwudrożne, MATLAB, ANSYS.

ABSTRACT: A calculation scheme for dynamic of split-path gearbox was presented in this paper. A spur gears were modelled in Autodesk Inventor which were used to obtain stiffness of the gear tooth. The meshing stiffness was obtained using nonlinear solution with friction in ANSYS software. To solve the system of differential equations showing the dynamics of studied split-path gearbox Runge-Kutta IV procedure was used in MATLAB software. In this article torsional vibrations and dynamic factor K_v was presented.

KEYWORDS: gearbox dynamics, split-path gearboxes, MATLAB, ANSYS.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.289

STRESZCZENIE: Przedmiotem pracy są modele numeryczne dwóch zespołów budynków zdefiniowane w języku programowania Formian oraz opisy dwóch projektów koncepcyjnych przygotowanych na międzynarodowy konkurs architektoniczny eVolo2015, dla potrzeb których modele te opracowano. Projektowane budynki są posadowione na systemie fundamentu zespolonego, który wykonany za pomocą szczelnych skrzyń odpowiednio połączonych ze sobą umożliwia budowanie platform unoszących się na wodzie, stanowiących podstawy do wznoszenia na nich obiektów wielopiętrowych. Platformy te mogą być zamocowane blisko wybrzeża lub swobodnie pływać z dala od niego. W tym drugim wypadku będą one stanowić podstawę dla samowystarczalnych żywnościowo i energetycznie jednostek osiedleńczych. Proponowane megastruktury mają niekiedy złożone kształty, dlatego zastosowanie ich modeli numerycznych, zdefiniowanych za pomocą odpowiednich parametrów przyjętych przez programistę, znacząco ułatwia proces projektowy szczególnie podczas częstego dokonywania modyfikacji kształtów obiektów. Zestawy stosownych parametrów w połączeniu z odpowiednimi funkcjami języka programowania Formian sprawiają, że proces projektowania nawet bardzo skomplikowanych struktur jest stosunkowo szybki i bardzo efektywny.

SŁOWA KLUCZOWE: modele numeryczne, język programowania Formian.

ABSTRACT: The subject of the paper refers to numeric models of two complexes of buildings defined in programming language Formian and to descriptions of two conceptual designs prepared for the international architectonic competition eVolo2015, for needs of which these models have been worked out. The designed buildings are supported on the system of combined foundation, which is made by means of the leak proof boxes suitably connected together and creating bases for construction of multi-storey buildings. These platforms can be fastened close to the sea shore or they can be free floating artificial islands in a far distance from it. In the second case they will be the bases for the energy and food self-sufficient floating settlements. The proposed mega-structures are of complex shapes therefore application of numerical models of them, defined by the programmer with help of suitably assumed sets of parameters, makes the design process significantly easier, particularly during frequent modifications of the building shapes. Sets of appropriate parameters in connection of suitable functions of the programming language Formian make the design process, of even very complex structures, the relatively fast and efficient task.

KEYWORDS: numerical models, programming language Formian.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.290

STRESZCZENIE: Przedmiotem pracy jest koncepcja zastosowania systemu fundamentu zespolonego do przywrócenia konfiguracji pionowej obiektów budowlanych uprzednio odchylonych. System fundamentu zespolonego został opracowany w celu bezpiecznego posadowienia obiektów silnie obciążonych na gruntach o niskiej nośności oraz na terenach aktywnych sejsmicznie. Taki system konstrukcyjny może przejmować obciążenia przyłożone mimośrodowo w stosunku do jego centrum. Wybrane elementy systemu fundamentu zespolonego mogą być uzupełnione o siłowniki hydrauliczne sterowane komputerowo, których zadaniem jest absorpcja znaczącej części energii niebezpiecznych drgań. Te cechy sprawiają, że możliwe jest zaproponowanie tego systemu konstrukcyjnego do wyprostowania obiektów pochyłych o niemal dowolnych wymiarach geometrycznych i ciężarach. W pracy przedstawiono krótko jedną z podstawowych koncepcji zastosowania tego systemu dla takich celów.

SŁOWA KLUCZOWE: budynek pochylony, fundament, konfiguracja pionowa.

ABSTRACT: Subject of the paper is the concept of application of the system of combined foundation for needs of bringing the previously inclined buildings to the upright position. The system of combined foundation has been invented for the secure location of the heavily loaded objects on subsoil of small load carrying ability and in earthquake areas. This structural systems can be able to take loads applied in an eccentric way towards to its centre. Selected components of the system of combined foundation can be supplemented by the computer controlled hydraulic jack, which will absorb significant part of energy of the dangerous vibrations. These features cause, that it is possible to propose this structural system for restoring the upright positions of the inclined objects having almost optional geometric dimensions and weights. In the paper is briefly presented a concept of application of this system for the above mentioned purposes.

KEYWORDS: inclined building, foundation, upright position.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.291

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono w skrócie elementarne zasady formex algebry będące podstawą języka programowania, który służy do budowy modeli numerycznych niekiedy bardzo złożonych postaci struktur przestrzennych. Modele numeryczne mogą być definiowane w tym języku programowania za pomocą zestawu parametrów dowolnie przyjętego przez programistę, dzięki czemu modele te mogą być łatwo i szybko dostosowywane do często zmieniających się wymogów w toku całego procesu projektowania i przekształcane oraz transportowane do innych środowisk numerycznych, w których dane struktury są następnie precyzyjnie analizowane. Zastosowanie takich modeli numerycznych znacznie usprawnia ten proces i ułatwia współpracę szczególnie między architektami oraz konstruktorami. W artykule tym autorzy przedstawiają swoje uwagi płynące z osobistych doświadczeń dotyczących nauczania i praktycznych zastosowań języka programowania Formian w Japonii i w Polsce.

SŁOWA KLUCZOWE: język programowania Formian, kształcenie inżynierskie.

ABSTRACT: In the paper there are briefly presented the elementary principles of formex algebra being the basis of the programming language Formian, which is applied for creating numerical models of sometimes very complex shapes of the space structures. The numerical models can be defined in this language by means of suitably sets of parameters suitably selected by a programmer, due to which these models can be easy and fast adapted to various requirements often changed during the design process. Moreover they can be transformed and transmitted to various types of software, which are suitable for the comprehensive analyses of the designed structures. Application of these type of numerical models makes the design process more effective and moreover makes easier the cooperation between architects and engineers. In the paper there are spoken remarks being results of experiences of both the authors in teaching of the programming language Formian and its practical application in Japan and in Poland.

KEYWORDS: programming language Formian, engineering education.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.292

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono przykład projektowania urządzenia mechatronicznego o różnorodnej, złożonej konstrukcji, składającej się z sensorów, układów mechanicznych i elektronicznych, a także własnego zasilania.

SŁOWA KLUCZOWE: urządzenie mechatroniczne, lokator akustyczny.

ABSTRACT: Design example of mechatronic device with diverse, complex structure, consist of both sensors, mechanical and electronic units, as well as its own power supply are presented in the paper.

KEYWORDS: mechatronic device, acoustic locator.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.293

STRESZCZENIE: W artykule opisano organizację i przebieg badań warunków pracy lokatora akustycznego zainstalowanego na bezzałogowym statku latającym. Zaprezentowano również wybrane wyniki przeprowadzonych badań.

SŁOWA KLUCZOWE: pomiar fali N, lokator akustyczny.

ABSTRACT: Organization and process research of acoustic locator installed on unmanned aerial vehicle (UAV) are described in the paper. Some research results are presented too.

KEYWORDS: N-wave measurement, acoustic locator.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.294

STRESZCZENIE: W pracy zaprezentowano wyniki symulacji komputerowych i badań eksperymentalnych wykonywanych w celu oceny możliwości diagnozowania systemu hydraulicznego samolotu. Symulacje i badania przeprowadzono w układzie zasilania systemu hydraulicznego samolotu MiG-29 obciążonego wybranymi elementami układów funkcjonalnych. Jako parametry diagnostyczne wykorzystano sygnały zmiany ciśnienia i natężenia przepływu w układzie oraz zmiany czasu przesterowań elementów wykonawczych systemu. Wykazano różnice pomiędzy rezultatami analiz komputerowych a wynikami badań eksperymentalnych wynikające z występowania w rzeczywistych systemach dodatkowych zjawisk, m.in. zjawiska uderzenia hydraulicznego.

SŁOWA KLUCZOWE: system hydrauliczny, komputerowe symulacje działania systemów hydraulicznych, diagnozowanie systemów hydraulicznych.

ABSTRACT: The paper presents the results of computer simulations and experimental studies performed in order to evaluate the possibility of diagnosing the hydraulic system of the aircraft. Simulations and tests were carried out in the supply system of the hydraulic system of the MiG-29 aircraft loaded with selected elements of functional systems. The diagnostic parameters used in signal changes in pressure and flow rate in the system, changes to system actuators overdriving. It has been shown differences between the results of computer analysis and experimental results due to the presence of additional systems in real phenomena, among others, hammer phenomenon.

KEYWORDS: hydraulic system, computer simulations of action hydraulic systems, hydraulic systems diagnostics.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.295

STRESZCZENIE: Przedstawiono koncepcję opracowania symulatora proceduralno-diagnostycznego dla przeciwlotniczego zestawu rakietowego S-125 NEWA S.C w oparciu o technologię wirtualną z elementami technologii poszerzonej rzeczywistości. Wyposażenie symulatora powinno obejmować: aparaturę kabiny dowodzenia i naprowadzania, autonomiczny zestaw do tworzenia prezentacji multimedialnych z elementami poszerzonej rzeczywistości, stanowisko instruktora, system wielkoformatowej prezentacji graficznej i oprogramowanie. Proponowany symulator zapewni jakościową zmianę i zwiększenie efektywności szkolenia jednostek OPL Sił Powietrznych, w szczególności w obszarze zagadnień związanych z budową i eksploatacją przeciwlotniczego zestawu rakietowego z wykorzystaniem nowych technologii z obszaru VR i AR oraz doskonalenia metod bojowego wykorzystania zestawu przeciwlotniczego.

SŁOWA KLUCZOWE: przeciwlotniczy zestaw rakietowy, symulator, wirtualna rzeczywistość, poszerzona rzeczywistość.

ABSTRACT: The paper presents an approach to designing proceduraldiagnostic simulator for anti-aircraft missile set S-125 NEWA SC based on virtual technology with elements of augmented reality technology. Simulator equipment should include: equipment of the command and guidance cab, stand-alone set to create multimedia presentations with elements of augmented reality, instructor stand, large format graphic presentation system and software. The proposed simulator will provide a qualitative change and increase the effectiveness of the training of Air Force air defense, particularly in the area of issues related to the construction and operation of a anti-aircraft set with the use of new technologies in the area of VR and AR and improve methods of combat use of antiaircraft missile set.

KEYWORDS: aircraft missile set, simulator, virtual reality, augmented reality.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.296

STRESZCZENIE: Projektowanie tłoczników do blach karoseryjnych ze stali o superwysokiej wytrzymałości powinno uwzględniać efekt sprężynowania powrotnego. Z pomocą oprogramowania CAE do symulowania tłoczenia można dokonać korekty kształtu powierzchni styku stempla/matrycy z formatką, aby skompensować sprężynowanie powrotne i otrzymać wytłoczkę bez wad o kształcie zgodnym z projektem. Wymaga to odpowiedniego modelu MES formatki i tłocznika, poprawnego modelu materiałowego oraz sformułowania i rozwiązania zadania optymalizacji kształtu powierzchni stempla/matrycy. W artykule opisano rozwiązanie tego problemu na przykładzie części nadwozia samochodowego. Wytłoczkę wirtualną otrzymaną w rezultacie symulacji porównano z wytłoczką rzeczywistą otrzymaną z zaprojektowanego tłocznika.

SŁOWA KLUCZOWE: tłocznik, sprężynowanie powrotne, optymalizacja.

ABSTRACT: Designing of stamping die for car body parts made of advanced high-strength steel should take into account their spring back effect. By means of CAE software for metal sheet stamping simulation correction of working surface of punch/die in order to compensate the spring-back effect and to obtain stamped part having postulated shape without defects can be performed. This requires FEM model of blank and die, material model and solving task of punch/die shape optimisation. Solution of such a task is described in the paper using a car body part as the example. The virtual stamped part being the result of stamping simulation has been compared to the real stamped part manufactured by the designed stamping die.

KEYWORDS: stamping die, spring-back, optimisation.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.297

STRESZCZENIE: W niniejszym artykule przedstawiono metody numerycznego rozwiązywania przepływu w komorze spalania silnika spalinowego o zapłonie iskrowym zamontowanego w agregacie ZGT-60/D/MA/PE. W sposób bardzo szczegółowy przedstawiono podział obszaru komory spalania ww. geometrii silnika wraz z opisem metodyki budowy siatki obliczeniowej oraz zaprezentowano uzyskane wyniki. Praca ma na celu pokazanie sposobu wykorzystania dostępnych narzędzi numerycznych do modelowania zagadnień związanych z obliczeniami procesów zachodzących w cylindrach silników spalinowych o zapłonie iskrowym. Wyniki z obliczeń numerycznych stanowić będą bazę porównawczą w stosunku do wyników uzyskanych na drodze badań eksperymentalnych.

SŁOWA KLUCZOWE: silniki spalinowe o zapłonie iskrowym, przepływy turbulentne w komorze spalania, indykowanie silników.

ABSTRACT: The paper presents methods for numerical solution of fluid flow analysis in the combustion chamber of a spark ignition internal combustion engine installed in the ZGT-60/D/MA/PE electric generation unit. Detailed separation of domains including combustion chamber was presented and elaborated. The article includes also description of the methodology of building the computational grid and presents the results of performed calculations. The presented work demonstrates how to use ICE tool in Ansys Workbench that is attend to obtaining appropriate results of calculation of the processes taking place in the spark ignition internal combustion engine.

KEYWORDS: internal combustion engines, turbulent flows, engine pressure indicating.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.298

STRESZCZENIE: Artykuł prezentuje wyniki obliczeń oraz wnioski płynące z analiz obiegów ORC pracujących z wykorzystaniem najczęściej spotykanych w siłowniach kogeneracyjnych czynników niskowrzących. W trakcie obliczeń pod uwagę brano obieg z regeneracją ciepła dla czynników suchych: fc72, hfe7100, R227ea, R245fa, R423a, R600a, R600, RC138, R141b oraz obieg bez regeneracji ciepła dla czynników mokrych: R11, R12, R134a, R718, 507a, R290, R717. Analizy wykonano z wykorzystaniem oprogramowania EES, przy założeniu wymaganej, odbieranej w skraplaczu mocy cieplnej, Q = 50 kW, oraz dla obydwu rodzajów czynników minimalnej temperatury w skraplaczu odpowiednio t = 50℃ oraz t = 95℃. Uwzględniono rodzaj czynnika oraz jego parametry na główne wskaźniki projektowe mikroturbiny osiowej.

SŁOWA KLUCZOWE: obiegi ORC (Organic Rankine Cycle), turbiny parowe, projektowanie turbin, kogeneracja.

ABSTRACT: This article presents the results of calculations and conclusions from the analysis of ORC cycle using the most common low-boiling medias. Two types of cycles were examined: the cycle with heat regeneration for dry medias: fc72, hfe7100, R227ea, R245fa, R423a, R600a, R600, RC138, R141b and cycle without heat recovery for wet media R11, R12, R134a, R718, 507a, R290, R717. The calculations was performed using EES software [12], for assumed heat power in the condenser Q = 50 kW and two variants of low media minimum temperature in the condenser t = 50℃ and t = 95℃. According to the type of low-boiling medias and its parameters design indicators of axial microturbine were taking into account.

KEYWORDS: Organic Rankine Cycle, steam turbines, turbine modeling, cogeneration.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.299

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono analizę numeryczną 3D dwóch konfiguracji lotniczej komory spalania silnika GTM-140. Porównane zostały wersje 6- oraz 12-parownicowe z różną dystrybucją otworów chłodzących oraz rozcieńczających spaliny w płomienicy silnika. Do obliczeń zostało użyte oprogramowanie ANSYS Fluent. Oba przypadki pochodzą z autentycznych silników turboodrzutowych wyprodukowanych przez firmę JETPOL. Głównym celem pracy jest weryfikacja nowej konfiguracji z zastosowaniem sześciu parownic. Jako model numeryczny został użyty model RANS (z modelem turbulencji k-e), zastosowano model spalania Non-premix combustion. Cząstki paliwa w postaci kropel zostały opisane przez model Discrete phase model. Obliczenia wykonano dla masowego natężenia przepływu 0,35 kg/s oraz temperatury 400K.

SŁOWA KLUCZOWE: silnik odrzutowy, spalanie, Non-Premix Model, CFD.

ABSTRACT: The paper presents 3D analysis of two configurations of an aircraft combustion chamber used in GTM-140 jet engine. Calculations using the ANSYS Fluent package were carried out for 6 and 12 vaporizers and various distribution of the cooling and dilution holes in the flame tubes. Both cases are authentic designs of engines manufactured by Jetpol. The aim of the paper is to validate the new configuration with 6 vaporizers. The k-ε (RANS) Turbulence Model and Non-Premixed Model of combustion was used. Discrete phase model in a Lagrangian fashion for representation of the fuel evaporation was used. The calculations were performed for the mass flow rate 0.35kg/s and air temperature 400K.

KEYWORDS: jet engine, combustion Non-Premix Model, CFD.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.300

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono analizę numeryczną i weryfikację eksperymentalną charakterystyk pracy w silniku turbinowym GTM-140. Jako model obliczeniowy wykorzystano model przepływowy RANS (k-e realisable) i model spalania typu Non-premix combustion. Cząstki paliwa w postaci kropel zostały opisane poprzez model Discrete phase model. Badania eksperymentalne zostały przeprowadzone na hamowni silnika turbinowego. Stanowisko zostało wyposażone w czujniki ciśnienia, termopary, czujniki przepływu powietrza oraz paliwa, indukcyjny czujnik prędkości obrotowej oraz systemem pomiaru ciągu statycznego.

SŁOWA KLUCZOWE: silnik odrzutowy, spalanie, Non-Premix Model, CFD, eksperyment.

ABSTRACT: The paper presents three-dimensional numerical analysis and experimental validation of operating characteristics of a GTM-140 miniature turbine engine. The Realisable k-ε Turbulence Model (RANS) and Non-Premixed Model for the combustion was used. The particles of fluid droplets were described by the Discrete Phase Model. Research has been carried out on the basis of a turbine engine test stand. It is equipped with pressure sensors, thermocouples, flow sensors, inductive rotational speed sensor and thrust measuring system.

KEYWORDS: jet engine, combustion, Non-Premix Model, CFD, test stand.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.301

STRESZCZENIE: Autor dokonał przeglądu literatury w zakresie wykorzystania koncepcji Total Productive Maintenance (TPM) w działalności wytwórczej jako elementu lean manufacturing. Na podstawie przepisów prawa zdefiniowano działalność użyteczności publicznej, a następnie przeprowadzono analizę możliwości wdrożenia poszczególnych filarów TPM w organizacjach operujących w tej sferze. Na tej podstawie określono kierunki dalszych badań.

SŁOWA KLUCZOWE: total productive maintenance, usługi publiczne, TPM, użyteczność publiczna.

ABSTRACT: The author did a review of the literature on application of the Total Productive Maintenance (TPM) concept as an element of lean manufacturing. Basing on the legal regulation the public services were defined. Consequently, the analysis of implementation of particular pillars of TPM in public services organisations was performed. Basing on these, directions of further research were determined.

KEYWORDS: total productive maintenance, public services, TPM, public utility.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.302

STRESZCZENIE: W niniejszej pracy zaprezentowano występującą w turbinie niesymetrię obwodową przepływu i poddano ją kontroli sprawnościowoprzelotnościowej na przykładzie obliczeń turbiny 13K225 o mocy nominalnej 225 MW. W obliczeniach wykorzystano programy numeryczne CFD uwzględniające lepkość. Oparto się przy tym na wcześniejszych badaniach eksperymentalnych prowadzonych w IMP PAN, które dotyczyły badań stopni turbinowych w obrębie pierwszego upustu regeneracyjnego w części niskoprężnej.

SŁOWA KLUCZOWE: stopnie turbinowe, upusty regeneracyjne, przecieki.

ABSTRACT: The paper presents circumferential asymmetry of the turbine flow as an object of performance analysis, based on a selected 13K225 turbine operating in nominal conditions. The calculations have been performed using RANS codes. The results have been verified on the data recorded in experimental investigations of turbine stages near first regeneration chamber of LP part. The experimental investigations have been done by research teams of the Institute of Fluid-Flow Machinery.

KEYWORDS: turbine stages, extraction point, leakage.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.303

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono zastosowanie systemu CATIA w procesie projektowania konstrukcji spawanych. Omawiany proces obejmuje tworzenie modeli podzespołów, dodawanie spoin, analizę MES oraz tworzenie dokumentacji technicznej.

SŁOWA KLUCZOWE: spawanie, spoiny, modelowanie.

ABSTRACT: Article presents an application of CATIA system in the welded construction design process. Such process involves the creation of models of components, adding welding joints, FEM analysis and creation of technical documentation.

KEYWORDS: welding, welding joints, modelling.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.304

STRESZCZENIE: Przedstawiono możliwość wykorzystania współczesnych systemów CAD i CAD/CAM do komputerowo zintegrowanego opracowania procesów przygotowania produkcji wyrobów. Na przykładzie wału reduktora omówiono współczesny przebieg projektowania wyrobu, analizy wariantów konstrukcyjnych z wykorzystaniem symulacji MES i przygotowania produkcji przy wykorzystaniu obrabiarek sterowanych numerycznie. Opisano przykład integracji współczesnych systemów CAD (SolidEdge) i CAD/CAM (EdgeCAM) w zakresie komputerowo wspomaganego przygotowania produkcji.

SŁOWA KLUCZOWE: komputerowo wspomagane przygotowanie produkcji, systemy CAD i CAD/CAM.

ABSTRACT: A possibility of using contemporary CAD and CAD/CAM systems for computer-integrated developing the processes of preparation products manufacturing is presented. On example of reducer shaft, in article discussed contemporary design process, structural variant analysis using FEM method and production preparation using numerically controlled machines. An example of integration of contemporary CAD (SolidEdge) and CAD/CAM (EdgeCAM) systems within computer-assisted production preparation has been described.

KEYWORDS: Computer aided production preparation, CAD and CAD/CAM systems.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.305

STRESZCZENIE: Niniejszy artykuł przedstawia proces opracowania konstrukcji urządzenia prowadzącego małą kamerę cyfrową przeznaczonego do wykonywania skomplikowanych ujęć efektowych. W pierwszej kolejności dokonano ogólnego przeglądu sprzętu filmowego służącego do kontroli ruchu kamery filmowej. W dalszej części artykułu wybrano rozwiązanie konstrukcyjne spełniające przyjęte wymagania. Wynikiem pracy jest projekt obejmujący model 3D, dokumentację techniczną urządzenia oraz program umożliwiający sterowanie. Zaprojektowany system zapewnia płynność ruchu oraz stabilność w prowadzeniu kamery wyposażonej w duży teleobiektyw, gwarantuje wygodę sterowania poprzez możliwość manipulacji kamerą z poziomu podłączonego do systemu komputera. Opracowany system umożliwia rozbudowę o dodatkowe moduły, które są przydatne w pracy nad efektami specjalnymi w filmach.

SŁOWA KLUCZOWE: kontrola ruchu, kamera cyfrowa, slider, efekty specjalne, film, timelapse, multiplikacja, hdr, urządzenie, mechatronika.

ABSTRACT: This article presents the design process of developing a device for digital camera realization of complex effects shots. In the first place was made a general review of film equipment for a film camera movement. Next step was to select design solution meeting the requirements. The result is a project including 3D model, technical documentation, and device control program. System provides smooth movement and stability of the camera equipped with a large telephoto lens, comfortable control by manipulating the camera from a connected computer. System allows to upgrade with additional modules that are useful in work on movie special effects.

KEYWORDS: motion control, digital camera, slider, special effects, movies, timelapse, multiplication, hdr, device, mechatronics.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.306

STRESZCZENIE: Nowoczesne techniki komputerowe w zakresie symulowania interakcji ze środowiskiem wirtualnym umożliwiają wzięcie po uwagę nie tylko położenia wybranych punktów, takich jak głowa lub dłonie, lecz także ruchów całego ciała. Uzyskiwana w ten sposób realistyczna interakcja w środowisku wirtualnym jest korzystna ze względu na zmniejszenie liczby abstrakcyjnych elementów symulacji, co jest szczególnie istotne u osób starszych ze względu na ograniczone zasoby poznawcze.

SŁOWA KLUCZOWE: symulacja komputerowa, aplikacje treningowe, rzeczywistość wirtualna, rejestracja ruchu, zdolności poznawcze.

ABSTRACT: Modern computer technology in the field of simulation of the interaction inside the virtual environment enables to take into account not only the position of the selected points, such as the head or hands, but also the movements of the entire body. Obtained in this way, realistic interaction in a virtual environment is favorable due to the reduction in the number of abstract elements of the simulation, which is particularly important in the elderly due to limited cognitive resources.

KEYWORDS: computer simulation, training applications, virtual reality, motion capture, cognitive abilities.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.307

STRESZCZENIE: Praca dotyczy układu mechanicznego do wyznaczania sił i momentów sił przenoszonych przez koło jezdne robota mobilnego podczas jego ruchu. Na początku zwrócono uwagę na znaczenie znajomości sił i momentów sił działających na koło jezdne pojazdu. Wiedza taka może być przydatna na etapie projektowania i optymalizacji konstrukcji mechanicznej pojazdu, a także może być podstawą do opracowywania modeli opon, które są stosowane m.in. do symulacji dynamiki pojazdów. Następnie opisano szczegółowo ideę rozwiązania umożliwiającego wyznaczanie sił i momentów sił przenoszonych przez koło jezdne robota. Przedstawiono praktyczną realizację proponowanego układu opracowaną dla robota czterokołowego z niekierowanymi kołami jezdnymi. Opracowane rozwiązanie wykorzystuje pomiar sił przenoszonych przez czujniki nacisku zamontowane w okolicy łożysk umieszczonych na osi każdego koła jezdnego. Na koniec omówiono metodykę wyznaczania sił i momentów sił działających na koło jezdne, która bierze pod uwagę ruch pojazdu i właściwości zespołu napędowego.

SŁOWA KLUCZOWE: mobilny robot kołowy, pomiar sił i momentów sił, czujnik siły.

ABSTRACT: The paper concerns a mechanical system for determination of forces and torques transmitted by a wheel of mobile robot during its motion. At the beginning the importance of knowledge of the forces and torques acting on a wheel of the vehicle was highlighted. Such knowledge may be useful during the design and optimization of construction of a vehicle and also can be the basis for the development of the tire models which are used among others for the simulation of vehicle dynamics. Next, the concept of a solution enabling determination of forces and torques transmitted by the wheel of robot was described in detail. Then, an implementation of the proposed system in the four-wheeled mobile robot with non-steered wheels is presented. The developed solution is based on measurement of the forces transmitted by the force sensors located near bearings, which are mounted on the axle of each wheel. Finally, the methodology of determination of forces and torques acting on a wheel, which takes into account motion of the vehicle and characteristics of the drive unit is discussed.

KEYWORDS: wheeled mobile robot, force and torques measurement, force sensor.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.308

STRESZCZENIE: W opracowaniu omówiono proces technologiczny tarczy hamulcowej z wykorzystaniem systemów CAD/CAM. Do zamodelowania elementu oraz sporządzenia rysunku technicznego posłużono się oprogramowaniem Solid Edge. Następnie wykorzystując program EdgeCAM, przygotowano proces technologiczny i wygenerowano kod sterujący NC. W pracy zamieszczono wiele ilustracji przedstawiających opisane zagadnienie.

SŁOWA KLUCZOWE: tarcze hamulcowe, wykonanie cylindrycznych powierzchni, toczenie CNC, systemy komputerowe CAD/CAM.

ABSTRACT: This paper discusses the technological process of the brake disc using CAD/CAM systems. To model the component and the preparation of the technical drawing software was used Solid Edge. Then, using EdgeCAM program prepared the technological process and the generated NC code control. The work is accompanied by a number of illustrations depicting the described issue.

KEYWORDS: disc brakes, performance cylindrical surface, lathe CNC, computer systems CAD/CAM.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.309

STRESZCZENIE: Przedstawiono nowe rozwiązanie połączeń nierozłącznych kształtowanych plastycznie metodą tłoczenia. Porównano naprężenia oraz odkształcenia na drodze symulacji komputerowej połączeń wykonanych w blachach cienkich dwu wariantów konstrukcyjnych. Połączenia pojedyncze wykonane w blachach poddano modelowaniu w warunkach próby rozciągania.

SŁOWA KLUCZOWE: połączenia prasowane, symulacje komputerowe.

ABSTRACT: The paper presents a new solution of connections disconnected plastically shaped by embossing. Stress and strain were compared by means of computer simulation for calls made in two thin sheets of structural variants. Connections made in single sheets treated under the conditions of modeling the tensile test.

KEYWORDS: pressed connections, computer simulations.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.310

STRESZCZENIE: Przedstawiono nowe rozwiązanie indywidualnego siłownika hydraulicznego wykonanego ze stopów lekkich, umożliwiające wszechstronne zastosowanie: od górnictwa, budownictwa, budowy maszyn, przemysłu stoczniowego, hutnictwa, transportu, maszyn roboczych, linii technologicznych, pras hydraulicznych do ratownictwa specjalistycznego. Konstrukcja charakteryzuje się wysoką wytrzymałością elementów składowych przy zminimalizowaniu ich masy. Lekka konstrukcja umożliwia ręczne przenoszenie siłownika w skrajnie trudnych warunkach pracy. Zaletą jest też możliwość pracy w bardzo agresywnym środowisku, długotrwała praca w ciężkich warunkach i odporność na ścieranie. Przedstawiona konstrukcja może zostać dostosowana do potrzeb użytkownika poprzez zmianę parametrów technicznych, a walory użytkowe nie ulegną zmianie.

SŁOWA KLUCZOWE: siłownik hydrauliczny, stopy lekkie, wytrzymałość.

ABSTRACT: The paper presents a new solution to an individual hydraulic cylinder made of light alloy, allowing versatile; of mining, construction, mechanical engineering, shipbuilding, metallurgy, transportation, machines, technological Lin, hydraulic presses rescue specialist. The design is characterized by high strength components while minimizing its weight. Lightweight design allows you to manually move the actuator in extreme conditions. The advantage is also the opportunity to work in a highly aggressive environment, long-term work in harsh environments and resistance to abrasion. The presented design can be adapted to the needs of the user by changing the technical parameter, and usability will not change.

KEYWORDS: hydraulics actuator, alloy, durability.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.311

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono wykorzystanie programu ArchiCAD w projektowaniu domu jednorodzinnego. Zaprezentowano, jak program ArchiCAD z zastosowaniem różnych narzędzi, bibliotek, materiałów oraz wizualizacji komputerowych pomaga w procesie prawidłowego modelowania bryły budynku.

SŁOWA KLUCZOWE: architektura, bryła, budynek, model, projekt, wizualizacja.

ABSTRACT: This paper presents the use of ArchiCAD on single-family home project. Shows how the program ArchiCAD using a variety of tools, libraries, materials, and computer visualization assists in the process of modeling a building structure.

KEYWORDS: architecture, block, building, model, design, visualization.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.312

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono model symulacyjny lotu rakiety i zadziałania zapalnika zbliżeniowego pocisku rakietowego klasy z-z. Wykonano badania symulacyjne pozwalające na analizę i optymalizację zadziałania zapalnika zbliżeniowego w układzie pocisk rakietowy – cel.

SŁOWA KLUCZOWE: pocisk rakietowy, zapalnik zbliżeniowy, symulacja komputerowa.

ABSTRACT: This paper presents a simulation model of a rocket flight and detonation of the proximity fuse of surface-surface class rocket. The simulation studies are made, their results allows to make analysis and optimization of proximity fuse detonation in the system rocket - target.

KEYWORDS: missile, proximity fuse, computer simulation.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.313

STRESZCZENIE: W referacie zaprezentowano możliwości wykorzystania programu AutoCAD do generowania kształtu rakiety przeciwlotniczej. Przedstawiono możliwość wykorzystania języka programowania Delphi w procesie automatyzacji zadań grafiki.

SŁOWA KLUCZOWE: AutoCAD, rakieta przeciwlotnicza, Delphi.

ABSTRACT: The paper presents the possibility of using AutoCAD to generate the shape of the anti-aircraft missile. Possibility of using Delphi programming language in the process of automating tasks graphics was presented.

KEYWORDS: AutoCAD, anti-aircraft missile, Delphi.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.314

STRESZCZENIE: W referacie zaprezentowano możliwości wykorzystania środowiska Matlab-Simulink do symulowania lotu rakiet balistycznych dalekiego zasięgu. Zaimplementowano model dynamiki rakiety i atmosfery oraz przeprowadzono badania symulacyjne.

SŁOWA KLUCZOWE: rakieta balistyczna, symulacja komputerowa, Matlab.

ABSTRACT: The paper presents the possibilities of using Matlab-Simulink software to simulate the flight of long-range ballistic missiles. Missile dynamics and atmosphere model are implemented and the results of numerical simulations are discussed.

KEYWORDS: ballistic missile, computer simulation, Matlab.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.315

STRESZCZENIE: W zakresie modelowania ewakuacji ludzi z budynków badania eksperymentalne dotyczą głównie pomiaru czasu ewakuacji ludzi z budynków. Niestety badania takie nie dają szczegółowych informacji na temat trajektorii ruchu pieszych. Publikowane wyniki dotyczące analizy szczegółowej trajektorii ruchu są nieliczne, a wśród dostępnych prac, w których kształt trajektorii był mierzony eksperymentalnie, pomiary dokonywane były ze stosunkowo małą dokładnością i/lub częstotliwością. Brakuje doniesień literaturowych na temat trajektorii ruchu osób z dysfunkcją narządu ruchu oraz osób sprawnych poruszających się w pobliżu osób z dysfunkcją narządu ruchu.

SŁOWA KLUCZOWE: symulacja komputerowa, proces ewakuacji, rzeczywistość wirtualna, rejestracja ruchu.

ABSTRACT: In area of evacuation from buildings modeling, experimental studies mainly concern the total evacuation time from buildings. Unfortunately, such studies do not give detailed information on the trajectory of pedestrian traffic. Published the results of a detailed analysis on the trajectory are few, and among the available studies in which the shape of the trajectory was measured experimentally measurements were carried out at a relatively low accuracy and/or frequency. Moreover there are no literature reports on the trajectory of people with reduced mobility and disabled persons moving in close proximity to other people with reduced mobility.

KEYWORDS: computer simulation, evacuation process, virtual reality, motion capture.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.316

STRESZCZENIE: W niniejszym artykule przedstawiono metodę optymalizacji profilu łopatki wirnikowej turbiny osiowej pracującej w obiegu ORC. W pierwszej części opisano przypadek poddany modyfikacjom, a następnie przedstawiono budowę funkcji celu, wykorzystane algorytmy oraz metodę parametryzacji kształtu wirnika. Ostatecznie omówiono wyniki całego procesu optymalizacji oraz porównano je z oryginalnym układem przepływowym.

SŁOWA KLUCZOWE: optymalizacja, ORC, łopatka wirnikowa, filtrowanie niejawne, sprawność.

ABSTRACT: The paper presents an optimization method of a rotor blade profile of an axial turbine working in an ORC cycle. In the first part the case subjected to modification has been described and next the structure of the objective function, used algorithms and the parametrization method have been presented. Finally, the results of the whole optimization process have been discussed and compared with the original case.

KEYWORDS: optimiztaion, ORC, rotor blade, implicit filtering, efficiency.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.317

STRESZCZENIE: Algorytmy pszczele są jednymi z najczęściej wykorzystywanych algorytmów bazujących na sztucznej inteligencji. ABC oraz BCO symulują poszukiwanie źródła pokarmu przez pszczoły miodne. W poniższej pracy przedstawiono zastosowanie algorytmów pszczelich do wyznaczenia minimum wybranych funkcji testowych. Algorytmy pszczele porównano z metodą prostego poszukiwania oraz z algorytmem genetycznym. Całość przetestowano na trzynastu funkcjach. Zastosowane metody zostaną w przyszłości wykorzystane do rozwiązywania problemów optymalizacyjnych z zakresu sprawności urządzeń energetycznych.

SŁOWA KLUCZOWE: optymalizacja, inteligencja stada, funkcja celu, Artificial Bee Colony, Bee Colony Optimization.

ABSTRACT: Bee Algorithm is one of the most often used swarm-based algorithm. ABC and BCO simulates the foraging behavior of a honeybee swarm. In this article an application of bee algorithms to determine the minimum of a test function is presented. Bee algorithms are compared with simple search method and genetic algorithm. All algorithm are tested on 13 functions. The presented methods will in future be applied for solving optimization problems related to the efficiency of power engineering devices.

KEYWORDS: optimization, swarm intelligence, objective function, Artificial Bee Colony, Bee Colony Optimization.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.318

STRESZCZENIE: W artykule opisano metodę tworzenia gier szkoleniowych (serious games) dotyczących bezpiecznych metod pracy, realizowanych w warunkach eksploatacji podziemnej. Elementem, który odróżnia tego typu gry od gier rozrywkowych, jest scenariusz, w którym zawarto odniesienia do rzeczywistych sytuacji, jakie mogą zaistnieć w zakładzie górniczym, wraz z przedstawieniem skutków ryzykownych zachowań. Interaktywne gry komputerowe są obecnie rozwijającą się i coraz częściej stosowaną formą szkolenia. Odzwierciedlenie rzeczywistego świata przy pomocy grafiki 3D sprawia, że materiał szkoleniowy staje się dla odbiorcy interesujący. Zbliżone do rzeczywistych zadania oraz realistyczny model prowadzenia rozgrywki zachęcają szkolonego do testowania różnych rozwiązań. Głównym celem gier nie jest jednak rozrywka, lecz szkolenie użytkowników.

SŁOWA KLUCZOWE: bezpieczeństwo pracy, szkolenia, gry szkoleniowe.

ABSTRACT: Method of creation of training games (serious games) on safe working methods in conditions of underground excavation is presented in the article. Scenario in which situations that can happen in reality in coal mine facility are presented along with results of risky behaviors is the element that differs these games from entertainment games. Interactive computer games are now growing and more and more often used form of training. Reflection of real world made with 3D graphics makes training material more interesting for the user. Tasks similar to the ones done in reality and realistic model of acting in the game encourage trainee to test different solutions. The main goal of serious games is not entertainment but training of users.

KEYWORDS: work safety, training, training games.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.319

STRESZCZENIE: Prezentowane badania dotyczą adaptacyjnej analizy struktur o złożonym opisie mechanicznym z zastosowaniem adaptacyjnych elementów przejściowych. W niniejszej pracy porównano wyniki uzyskane z wykorzystaniem różnych wariantów modelu przejściowego: klasycznego modelu przejściowego oraz modelu udoskonalonego. Wariant udoskonalony gwarantuje ciągłą zmianę naprężeń i odkształceń. W obu przypadkach zestawiono obrazy naprężeń oraz rozkład błędów aproksymacji przed adaptacją typu hp sieci początkowej i po niej.

SŁOWA KLUCZOWE: mechanika ciała stałego, struktury złożone, modele przejściowe, adaptacyjna metoda elementów skończonych.

ABSTRACT: Presented research concerns an adaptive analysis of structures of complex mechanical description with application of adaptive transition elements. The present work focuses on comparison of the results obtained with use of two different variants of the transition elements: the classical transition model and the enhanced model. The enhanced elements guarantee the continuous change of stresses and strains. In both cases the stress patterns and approximation error distributions before and after the hp-adaptation of the initial mesh are compared.

KEYWORDS: solid mechanics, complex structures, transition models, adaptive finite element method.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.320

STRESZCZENIE: Przedstawiono procedurę opracowywania animacji komputerowej lotu pocisku rakietowego w pakiecie MathCad. Zaprezentowana procedura obejmuje budowanie dyskretnego modelu fizycznego i modelu matematycznego pocisku rakietowego. Równania dynamiczne i kinematyczne opisujące ruch postępowy i obrotowy pocisku rakietowego, stanowiące model matematyczny, zostały zaimplementowane w pakiecie MathCad. Na podstawie wyników uzyskanych z symulacji komputerowej opracowano animację lotu pocisku rakietowego.

SŁOWA KLUCZOWE: pocisk rakietowy, model matematyczny, symulacja, animacja komputerowa.

ABSTRACT: A procedure for the development of computer animation missile flight in the Mathcad was presented. Presented procedure includes: building a discrete of physical model and mathematical model of the missile. The equations describing the dynamic and kinematic motion and rotational of the missile, which are its mathematical model has been implemented in the Mathcad. The simulation results were used to develop computer animation.

KEYWORDS: rocket missile, mathematical model, simulation, computer animation.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.321

STRESZCZENIE: W artykule omówiono koncepcję konstrukcyjną, budowę oraz badania prototypowej mikrosiłowni kogeneracyjnej ORC (Organic Rankine Cycle), umożliwiającej wytwarzanie energii cieplnej i elektrycznej w warunkach domowych. Źródłem ciepła w mikrosiłowni jest kocioł na biomasę. Energia elektryczna jest wytwarzana przy pomocy specjalnie zaprojektowanej bezolejowej mikroturbiny parowej. Dzięki zastosowaniu łożysk gazowych zasilanych czynnikiem roboczym opracowany turbogenerator ma zwartą i hermetyczną budowę. W artykule zostały omówione również wybrane wyniki badań eksperymentalnych. Uzyskane wyniki dowiodły, że opracowany prototyp mikrosiłowni pracował zgodnie z założeniami projektowymi i przy mocy cieplnej kotła na poziomie 25 kW umożliwiał uzyskanie ponad 2 kW mocy elektrycznej.

SŁOWA KLUCZOWE: układy ORC, mikroturbiny, kogeneracja rozproszona.

ABSTRACT: This paper discusses the design concepts, construction and experimental investigation of the prototype of small CHP unit with ORC system. The source of heat is a boiler designed for biomass combustion. Electricity is generated using specially designed oil-free steam microturbine. The turbo-generator has compact structure and hermetical casing thanks to the use of gas bearings lubricated by working medium. The article also discusses selected experimental results conducted under laboratory conditions. The achieved results have shown that the developed energy system operated in accordance with design assumptions. Electricity derived from the prototype was around 2 kW, with boiler's thermal power of 25 kW.

KEYWORDS: ORC systems, microturbines, dispersed cogeneration.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.322