PROBLEMY, NOWOÂCI, INFORMACJE. XXI Konferencja Naukowa. Problemy Rozwoju Maszyn

Transkrypt

1 XXI Konferencja Naukowa Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych W dniach stycznia 2008 roku odby a si w FWP Hyrny w Zakopanem XXI Konferencja Naukowa Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych. W tym roku organizatorami byli: Komitet Naukowy, Politechnika Opolska Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn oraz Centrum Trwa oêci i NiezawodnoÊci Materia ów i Konstrukcji (CESTI), Polska Akademia Nauk Komitet Budowy Maszyn, Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej Oddzia w Opolu. Do wspó pracy zaproszono równie firmy: Fabryka Maszyn i Urzàdzeƒ Famak S.A. z Kluczborka, ENERGOSERWIS S.A. z Lubliƒca, PROTEA Sp. z o.o. w Gdaƒsku oddzia w OleÊnie, Eko-Region I w Rudzie. Pracami kierowa Komitet Organizacyjny w sk adzie: prof. dr hab. in. Ewald Macha przewodniczàcy, dr hab. in. Tadeusz agoda, prof. PO sekretarz oraz cz onkowie: mgr Magdalena Filipek, mgr in. Karolina Walat, dr in. Krzysztof Kluger, dr in. Zbigniew Marciniak, dr in. Adam Nies ony, mgr in. Krzysztof Zosik. W konferencji wzi o udzia ponad 120 osób z uczelni i przemys u oraz goêcie z zagranicznych oêrodków naukowych. Wyg oszono 90 referatów plenarnych, sesyjnych i plakatowych. Uroczystego otwarcia konferencji dokona prorektor ds. nauki Politechniki Opolskiej dr hab. in. Marek Tukiendorf, prof. PO, który zaprezentowa tak e osiàgni cia uczelni. Referaty plenarne wyg osili: prof. dr hab. in. A. Szumanowski z Politechniki Warszawskiej, prof. dr hab. in. J. Antoniak z Politechniki Âlàskiej, prof. dr hab. in. J. Wojnarowski z Politechniki Âlàskiej, dr in. A. Karolczuk i dr in. A. Nies ony z Politechniki Opolskiej, prof. dr hab. in. J. Tomczyk z Politechniki ódzkiej oraz przedstawiciele firm z przemys u: mgr in. H. Fraszek z Famaku oraz dr in. D. Kardas z ENERGOSERWISU. SpoÊród referatów zaprezentowanych na sesjach plakatowych przewodniczàcy wyró nili po 2 prace z ka dej sesji. Dwie nagrody I stopnia przyznano: pracy dr. in. A. K sego z Politechniki Radomskiej oraz pracy dr. hab. in. A. Âwiàtoniowskiego, prof. AGH, dr. in. R. Gregorczyka, in. B. Szostaka z Akademii Górniczo-Hutniczej. Dwie nagrody II stopnia przyznano: pracy dr. in. M. Bociana, prof. dr. hab. in. M. Kulisiewicza z Politechniki Wroc awskiej oraz pracy: mgr. in. M. Staƒco, dr. hab. in. T. Smolnickiego, prof. PWr., z Politechniki Wroc awskiej. Streszczenia referatów ukaza y si w formie ksià ki wydanej przez Politechnik Opolskà, do której za àczona zosta a p yta CD z pe nymi wersjami referatów. Wybrane prace uka à si w nast pujàcych czasopismach: Przeglàd Mechaniczny, Transport Przemys owy, Hydraulika i Pneumatyka, Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych, Archiwum Budowy Maszyn oraz w ksià ce wydanej przez Politechnik Opolskà. Otwarcie XXI Konferencji Naukowej Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych Na konferencji, która jest organizowana od 21 lat, poruszane sà szeroko rozumiane problemy budowy i eksploatacji maszyn, a zaanga owanie przemys u sprzyja nawiàzywaniu wspó pracy pomi dzy oêrodkami. Komitet Naukowy wybra ponownie na przewodniczàcego prof. dr. hab. in. Jana Szlagowskiego z Politechniki Warszawskiej, który b dzie pe ni t funkcj przez kolejne 3 lata, tj. do konferencji w 2011 roku. Organizacja konferencji zosta a bardzo dobrze oceniona przez Komitet Naukowy, jak równie zdoby a uznanie w adz Politechniki Opolskiej. Kolejna XXII KNPRMR b dzie organizowana przez Êrodowisko naukowe Politechniki Âwi tokrzyskiej w dniach stycznia 2009 roku. ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/2008 3

2 INSTYTUT ZAAWANSOWANYCH TECHNOLOGII WYTWARZANIA Serdecznie zapraszamy do udzia u w II Konferencji SZKO A OBRÓBKI SKRAWANIEM nt. Innowacje w obróbce skrawaniem Kraków-Bukowina Tatrzaƒska, wrzeênia 2008 r. Inicjatywa powo ania SZKO Y OBRÓBKI SKRAWANIEM spotka a si z ywym zainteresowaniem w Êrodowiskach przemys owych i uczelnianych. I Konferencja, zorganizowana przez Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Wydzia u Mechanicznego Politechniki Wroc awskiej w Dusznikach-Zdroju w 2007 r., uznana zosta a za sukces zarówno pod wzgl dem merytorycznym, jak i organizacyjnym. Kontynuujàc t szczytnà tradycj, Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania (dawniej Instytut Obróbki Skrawaniem) we wspó pracy z ubieg orocznym organizatorem Szko y zapraszajà na kolejnà konferencj. Celem SZKO Y jest: Integracja skrawaniowców ze Êrodowisk przemys owych i uczelnianych. Prezentacja najnowszych osiàgni ç z zakresu obróbki skrawaniem, a tak e konstrukcji, technologii i eksploatacji narz dzi skrawajàcych i oprzyrzàdowania narz dziowego. Prowadzenie forum internetowego z bazami danych zawierajàcymi: adresy cz onków SZKO Y, firm i uczelni, oferty producentów i dystrybutorów narz dzi i oprzyrzàdowania narz dziowego, informacje o potencjale badawczym oêrodków naukowych i przemys owych, informacje o poszukiwaniach partnerów do realizacji projektów badawczych, krajowych i zagranicznych, publikacje, odnoêniki do stron internetowych, informacje o konferencjach, targach itp. Serwis dost pny jest na stronie internetowej Forum: Organizowanie konferencji, wydawanie ksià ek zwiàzanych tematycznie z obróbkà skrawaniem itp. Zapraszamy do czynnego udzia u w II Konferencji organizowanej w ramach SZKO Y OBRÓBKI SKRAWANIEM, której tematykà wiodàcà b dà INNOWACJE W OBRÓBCE SKRAWANIEM. Konferencja odb dzie si w dniach wrzeênia 2008 r. w Bukowinie Tatrzaƒskiej (rozpocz cie konferencji w dniu w IZTW w Krakowie ok. godz ). Zakres tematyczny II Konferencji to: nowoczesne materia y narz dziowe i pow oki stosowane na ostrza skrawajàce, nowoczesne konstrukcje narz dzi skrawajàcych i uchwytów narz dziowych, obróbka z wysokimi pr dkoêciami i z wysokà wydajnoêcià, obróbka na sucho i z minimalnym smarowaniem, obróbka materia ów trudnoobrabialnych, ekologia w obróbce skrawaniem. Wybrane referaty b dà wyg aszane na sesjach plenarnych, pozosta e prezentowane b dà w sesji plakatowej. Wszystkie referaty, przyj te na Konferencj przez Komitet Naukowo-Programowy, b dà wydane jako druga ksià ka z serii: OBRÓBKA SKRAWANIEM INNOWACJE W OBRÓBCE SKRAWANIEM. Oczekujemy równie Paƒstwa propozycji tematów do dyskusji panelowej. Wszystkie informacje dotyczàce konferencji b dà na bie àco publikowane na stronie FORUM oraz Centrum Innowacji, Transferu i Monitorowania Rozwoju Technologii Wytwarzania IZTW Seminarium Obróbka cieplna w ma ych i Êrednich przedsi biorstwach. Technologie tradycyjne, nowoczesne rozwiàzania Poznaƒ, r. Do wzi cia udzia u w seminarium zaproszeni sà przedstawiciele hartowni w ma ych i Êrednich przedsi biorstwach (w aêciciele, kierownicy, mistrzowie, technolodzy, hartownicy), jak i przedstawiciele hartowni w du ych przedsi biorstwach, pracownicy naukowi oraz pracownicy firm dystrybucyjnych w celu zaprezentowania swojego dorobku i doêwiadczeƒ, a tak e oferty produkowanych materia ów, maszyn i urzàdzeƒ oraz proponowanych do wykonania lub sprzeda y prac, us ug i technologii. Informacje, zg oszenia: Instytut Mechaniki Precyzyjnej ul. Duchnicka 3, Warszawa, tel lub , fax , inte@imp.edu.pl 4 ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/2008

3 PC/104-PLUS1500 karta wejêç i wyjêç dwustanowych 24 V do systemów przemys owych Firma Egmont Instruments wprowadzi a do oferty nowà kart przeznaczonà do przemys owych systemów zabudowanych na magistral PC/104-PLUS, produkcji niemieckiej firmy Addi-Data. Karta ma 16 wejêç i 16 wyjêç cyfrowych 24 V. Jedno z wejêç mo e pracowaç jako licznikowe, a dwa jako wejêcia przerwaƒ. Wszystkie wejêcia odpowiadajà przemys owemu standardowi +24 V dla logicznej 1, co pozwala np. na bezpoêrednie pod- àczanie sterowników PLC. WejÊcia mogà pracowaç w zakresie V DC jako logiczna 1 oraz w zakresie 0 14 V jako logiczne 0. Opóênienie sygna u dla 24 V wynosi 70 µs, a maksymalna cz stotliwoêç wejêciowa 5 khz. WyjÊcia o napi ciu nominalnym 24 V wymagajà podania na kart zewn trznego zasilania w zakresie V. WyjÊcia majà du à obcià alnoêç do 0,15 A przy 24 V na jedno wyjêcie. Majà te zabezpieczenia przeciwzwarciowe przez samoresetujàcy si bezpiecznik. Dodatkowo, w momencie w àczenia zasilania lub restartu systemu, wszystkie wyjêcia ustawiane sà w stanie logicznego 0. Karty majà pe nà izolacj optycznà 1000 V, z zachowaniem na p ytce odpowiedniego dystansu, separujàcà system od obiektów i sygna ów zewn trznych. Sygna y cyfrowe wejêciowe i wyjêciowe przesy ane sà przez optoizolatory. Karty zabezpieczone sà te przed przekroczeniem dopuszczalnej temperatury, przed nadmiernym spadkiem napi cia, przed szybkimi impulsami, przepi ciami, wy adowaniami elektrostatycznymi i zak óceniami wysokiej cz stotliwoêci EMI. Cz Êç funkcji nadzoru pe ni uk ad watchdog. Z kolei odczytujàc rejestr statusu, mo na prowadziç bie àcà diagnostyk na wypadek zwarcia, przegrzania, spadku napi cia lub jego nadmiernego wzrostu. Karty mogà byç szeroko stosowane w automatyce przemys owej i w sterowaniu procesami: do sterowania i monitorowania stanów wejêç i wyjêç, do prze àczania syg- Wi cej informacji: EGMONT INSTRUMENTS tel , , fax addidata@egmont.com.pl Francuska firma SCAIME, specjalizujàca si w czujnikach tensometrycznych, wprowadza na rynek miniaturowy tensometr o wysokim poziomie na wyjêciu (0 5 V), z cyfrowà korekcjà temperatury. Zintegrowany mostek pomiarowy, nastawny cyfrowo przez RS232, umo liwia uzyskanie danych na wyjêciu o wysokim poziomie oraz korekcj rozszerzalnoêci cieplnej na dowolnym materiale. Niewielka sztywnoêç Epsimetal dopuszcza zakres pomiaru o wielkoêci µm/m, przy rozdzielczoêci co na ów, jako interfejs do automatycznego testowania instalacji i urzàdzeƒ, do w àczania, wy àczania i monitorowania ró nych odbiorników elektrycznych. Pozwalajà na pod- àczenie sterowania takich urzàdzeƒ, jak np.: zawory, pompy, przekaêniki elektromechaniczne, wentylatory, Êwiat a, silniki, sterowniki PLC. Standardowe oprogramowanie to sterowniki do Windows XP/2000/ NT/98, w tym sterowniki czasu rzeczywistego, sterowniki do LabView i LabWindows/CVI, przyk ady programowania w Visual Basic, C, C++, Delphi. Dost pne sà równie narz dzia dla Linuksa. Pod Windows karta obs ugiwana jest przez oprogramowanie ADDIPACK sterownik oparty na koncepcji karty wirtualnej. Funkcje wszystkich zainstalowanych jednoczeênie w komputerze kart interpretowane sà jako funkcje jednej (wirtualnej) karty. Pozwala to na pisanie tylko jednego kodu programu dla tej samej funkcji wszystkich kart w systemie, bez koniecznoêci odwo ywania si do adresów i funkcji poszczególnych kart. Epsimetal pomiar odkszta cenia i napr enia najmniej 1 µm/m, zarówno w rozciàganiu, jak i Êciskaniu. Dzi ki opatentowanemu systemowi napr eƒ wst pnych, kompensujàcemu si y samego czujnika, dryft zera jest zaniedbywalnie niski, a powtarzalnoêç doskona a. Urzàdzenie mo na przykr ciç za pomocà 4 Êrub albo przymocowaç z u yciem wymiennych podk adek. Podk adki takie mogà byç wykonane zgodnie z zamówienim, w zale noêci od kszta tu pod o a (na przyk ad ró ne Êrednice kolumn). Oto kilka przyk adów typowych zastosowaƒ: Pomiar napr enia kolumny wtryskarki. Kontrola si y przy o onej na zgrzewadle. Kontrola napr eƒ w szkielecie budynku czy budowli in ynierskiej. Wa enie z pok adu ci arówek lub przyczep. ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/2008 5

4 Pojazdy nap dzane ogniwami paliwowymi Samochód elektryczny nap dzany ogniwem paliwowym Zaprojektowany i wykonany na Uniwersytecie Nauk Stosowanych w Bernie (Szwajcaria) SAM jest trzyko owym pojazdem z dwoma siedzeniami. Pojazd zosta zaprojektowany dla komunikacji lokalnej jako tani, energooszcz dny i lekki Êrodek transportu (rys. 1). Rys. 1 Nadwozie samochodu sk ada si z czterech cz Êci wykonanych z poliuretanu, podwozie wykonane jest z aluminium, co redukuje wag pojazdu do 400 kg. Tylne ko o jest po àczone z uk adem nap dowym za pomocà synchronicznego nap du pasowego. Silnik elektryczny ma moc 15 kw. Moc wytwarzana przez stos ogniwa paliwowego jest przesy ana do obwodu akumulatora przez przetwornik DC/DC oparty na technologii soft switching (mi kkie prze- àczanie). SprawnoÊç ogniwa wynosi 95%. Stos ogniw paliwowych typu PEM sk ada si ze 100 pojedynczych ogniw i ma moc wyjêciowà wynoszàcà 6 kw, przy napi ciu 60 V. CiÊnienie wodoru w ogniwie jest zmniejszane przez regulator ciênienia znajdujàcy si w otworze wlotowym stosu do wartoêci 1,3 bara. Niewielka iloêç wodoru z ogniwa jest odzyskiwana w pompie membranowej, co pozwala ograniczyç straty wodoru do minimum. Powietrze z procesu jest pompowane przez spr ark do uk adu. Spr - arka jest zaprojektowana na maksymalny przep yw 300 ml/min pod ciênieniem 1,5 bara. Jest ona nap dzana przez silnik tarczowy. Cz stotliwoêç obrotów jest regulowana w zale noêci od mocy stosu ogniw na wyjêciu. Ogniwo paliwowe pokrywa zapotrzebowanie na energi dla typowego wykorzystania wynoszàce 5 kwh/100 km. Rys. 2 W po àczeniu z akumulatorami litowo-polimerowymi ogniwo PEM jest w stanie wytworzyç energi o mocy do 15 kw. Wodór w ogniwie jest magazynowany w dwóch cylindrycznych pojemnikach wype nionych wodorkami metali. Dwa pojemniki o wadze 42 kg i pojemnoêci 14 litrów mogà zmagazynowaç do 400 g wodoru o maksymalnym ciênieniu 15 barów. Cylindryczne pojemniki sà zintegrowane z uk adem ch odzenia stosu ogniw. Przyczepa nap dzana ogniwem paliwowym (rys. 2) Nap d w postaci ogniwa paliwowego znajduje si pod pod ogà przyczepy. Uk ad umo liwia nieprzerwanà dostaw energii o wartoêci 500 W. i mocy szczytowej 1 kw, o napi ciu 230 AC i 240 DC. Pojemniki z wodorem majà pojemnoêç wystarczajàcà maksymalnie na 10 godzin nieprzerwanej pracy, po czym sà ponownie nape niane. Centralnym urzàdzeniem zasilacza jest ogniwo paliwowe typu PEM ch odzone powietrzem, zaprojektowane i zbudowane na Uniwersytecie Nauk Stosowanych w Bernie. Jest ono wykonane z lekkich i niedrogich folii grafitowych, atwych do wyprodukowania. Ogniwo nap dzane wodorem i powietrzem wytwarza pràd o mocy 600 W. Wodór jest magazynowany w podgrzewanym powietrzem pojemniku z wodorku metalu. Pojemnik, zaprojektowany i wykonany we wspó pracy z Uniwersytetem we Fryburgu, wa y 16,5 kg i mo e zmagazynowaç 300 g wodoru, co odpowiada 10 kwh wytworzonej energii. W celu poprawienia dynamiki uk adu zastosowano superkondensatory pod àczone równolegle do ogniwa paliwowego. Uk ad osiàga moc szczytowà 1 kw potrzebnà do rozruchu silnika elektrycznego. Uk ad zasilajàcy jest sterowany za pomocà jednostki mikrosterujàcej. Aby osiàgnàç wysokà sprawnoêç, elementy uk adu sà regulowane proporcjonalnie do mocy wyjêciowej, minimalizuje si tak e zu ycie mocy. 6 ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/2008

5 Przetwórstwo rybne na otwartym morzu o yska Êlizgowe z tworzywa sztucznego do aƒcuchów rolkowych w maszynach do og awiania i uboju Âwie o z owione ryby sà obecnie coraz cz Êciej obrabiane wst pnie bezpoêrednio na pok adzie trawlerów rybackich. Wysokowydajne maszyny do og awiania i uboju ryb firmy Baader z Lubeki obrabiajà do 32 ryb na minut (maks. 90 cm d ugoêci i waga 7 kg). Komponenty tych maszyn sà przy tym nara one na dzia anie agresywnej mieszanki wody morskiej z krwià. W takich warunkach dobrze sprawdzajà si bezobs ugowe o yska Êlizgowe z tworzywa sztucznego iglidur firmy igus GmbH z Kolonii. Te bezobs ugowe o yska polimerowe sà umieszczane w nierdzewnych aƒcuchach rolkowych, stosowanych do nap dzania agregatów g ównych i pomocniczych. Dorsze, wàt usze, ososie, upacze pod pok adem wa- àce 1,5 tony maszyny obrabiajà ryby, pracujàc na dwie zmiany. Ca oêç prac odbywa si na falujàcym morzu przy wielokierunkowych przyspieszeniach, które mogà nawet trzykrotnie przewy szaç przyspieszenie ziemskie i które oddzia ujà bezpoêrednio na maszyny i ich cz Êci. Poniewa praca na morzu i ograniczona iloêç pracowników nie pozwala na prowadzenie adnych robót konserwacyjnych nap dów aƒcuchowych, producent maszyn, firma Baader, postawi a na nierdzewne aƒcuchy rolkowe 12 B-2 firmy Wippermann Engineering z Hagen. Stosowane wczeêniej konwencjonalne aƒcuchy rolkowe ulega y zu yciu ju po 400 do 450 godzinach pracy i wymaga y wymiany na nowe mówi przedstawiciel firmy Baader. Natomiast dzi ki nowemu rozwiàzaniu, jakim sà maratoƒskie aƒcuchy firmy Wippermann, uda o si wyd u yç czas pracy do ju ponad 3000 godzin bez Rys. 1. Wippermann Engineering, Hagen Trawler rybacki z umieszczonymi pod pok adem maszynami do og awiania i uboju ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/2008 7

6 koniecznoêci dodatkowego smarowania bàdê napr ania aƒcuchów. Korozja równie nie stanowi adnego problemu, poniewa stosowana jest tu stal nierdzewna austenityczna. Lepsza trybologia przegubu aƒcucha Ogromne wyd u enie okresu u ytkowania bez robót konserwacyjnych aƒcuch rolkowy zawdzi cza specjalnej konstrukcji przegubu. W tulei noênej wykonanej ze stali szlachetnej zintegrowano polimerowe o ysko Êlizgowe firmy igus, dzi ki czemu uzyskano wyraênà popraw trybologii przegubu aƒcucha mówi dr Gunnar Gödecke z firmy Wippermann Engineering. o ysko Êlizgowe z tworzywa sztucznego charakteryzuje si ekstremalnie wysokà wytrzyma oêcià na zu ycie, niskim wspó czynnikiem tarcia, wysokà wytrzyma oêcià na Êciskanie i odpornoêcià na Êrodki chemiczne. Ponadto jest ono bezobs ugowe i niewra liwe na zabrudzenia informuje dr Gödecke. Rys. 2. Wippermann Engineering, Hagen/ igus GmbH, Kolonia Niewymagajàce smarowania o yska Êlizgowe z tworzywa sztucznego iglidur sprawdzajà si doskonale w warunkach wody morskiej i krwi w maszynach przetwórstwa rybnego Projektowanie i dobór tworzywa do zastosowanego przez firm Wippermann polimerowego o yska Êlizgowego odbywa y si we wspó pracy z firmà igus, przy czym koloƒski specjalista w dziedzinie o ysk przejà odpowiedzialnoêç za wybór materia u i konstrukcj o- Rys. 3. Wippermann Engineering, Hagen Nierdzewny aƒcuch rolkowy... Rys. 4. Wippermann Engineering, Hagen z polimerowym o- yskiem Êlizgowym firmy igus w przegubie aƒcucha yska. Testy przeprowadzone w firmie Wippermann potwierdzi y nast pnie ten wybór, zanim rozpocz to seryjnà produkcj o ysk. Wspó praca mi dzy obiema firmami owocowa a ju w przesz oêci ró nymi skrojonymi na miar rozwiàzaniami w zakresie o ysk do aƒcuchów firmy Wippermann. Ka de zastosowanie aƒcucha wymaga bowiem u ycia innych komponentów do jego produkcji. Tworzywa: zoptymalizowane profile w aêciwoêci Koloƒska firma igus posiada w swojej ofercie dost pnej bezpo- Êrednio z magazynu ponad 7000 o- ysk Êlizgowych z tworzywa sztucznego, podzielonych na 28 ró nych grup materia owych. Spektrum o- ysk rozciàga si od o ysk typu uniwersalne, poprzez np. o yska do zastosowaƒ podwodnych, a po o yska do pracy w bardzo wysokich temperaturach. Tworzywa iglidur sk adajà si z precyzyjnie dobranych polimerów oraz materia- ów wzmacniajàcych i zawierajàcych smary sta e na potrzeby zoptymalizowanych profili w aêciwoêci. W tym celu firma igus przeprowadza w swoim laboratorium technicznym ponad 8000 testów rocznie. Testy te majà na celu przekazanie u ytkownikom precyzyjnych prognoz w zakresie zachowania o- ysk a w szczególnoêci d ugoêci okresu ich u ytkowania. G ówny nacisk w tych badaniach k adzie si na zu ycie, wspó czynnik tarcia i niezb dne si y nap dowe w warunkach ró nych obcià eƒ i pr dkoêci oraz ró nych warunkach otoczenia, takich jak temperatura, media, zanieczyszczenie, uderzenia lub bicie. 8 ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/2008

7 Nowa wersja oprogramowania CFD-ACE+ do zaawansowanego modelowania zjawisk przep ywowych Program CFD-ACE+ firmy ESI Group to narz dzie do obliczeƒ z zakresu dynamiki p ynów (ang. computational fluid dynamice, w skrócie CFD) i najbardziej zaawansowanych na rynku interdyscyplinarnych symulacji fizycznych. Umo liwia przeprowadzanie sprz onych symulacji zjawisk przep ywowych, termicznych, chemicznych, biologicznych, elektrycznych i mechanicznych dla bardzo zró nicowanych zastosowaƒ przemys owych. Oprogramowanie CFD-ACE+ zosta o opracowane w sposób modu owy, z mo liwoêcià jego rozbudowy. Jest to program wykorzystywany przez ponad 400 firm i instytutów na ca ym Êwiecie. Obejmuje najbardziej zaawansowane technologicznie modele fizyczne i cyfrowe oraz Êrodowisko wspomagania projektowania oparte na symulacji. Oferuje równie wszelkie techniki modelowania, a w szczególnoêci wieloblokowe modelowanie strukturalne, niestrukturalne ogólne modelowanie wieloêcienne, arbitrary interfaces, a tak e technik wynikajàcà z danych przemieszczania i odkszta cania komórek dla najbardziej rozpowszechnionych formatów danych CAD, CAE oraz EDA. Zasadniczym udoskonaleniem wersji oprogramowania CFD-ACE+ jest wprowadzenie techniki tworzenia siatki wielo- Êciennej w formie plastra miodu do aplikacji CFD-GEOM. Technologia ta pozwala generowaç siatki o bardzo wysokiej jakoêci. Przy lepszej siatce, lepsza staje si równie wydajnoêç solwera pod wzgl dem szybkoêci i zbie noêci. Najwa niejsze udoskonalenia wersji oprogramowania CFD-ACE+ obejmujà: nowy sposób tworzenia siatki w postaci plastra miodu dla z o- onych geometrii 3D, umo liwiajàcy przekszta cenie dowolnego systemu podzia u czworoêciennego w wysokiej jakoêci podzia wieloêcienny w kszta cie plastra miodu. Taki podzia, obejmujàcy mniejszà liczb komórek i zapewniajàcy wi kszà zbie noêç, umo liwia ogólnà popraw jakoêci komórek. dodanie wieloetapowych przemian elektrochemicznych do modelowania ogniw paliwowych opartego na pe nej formie równania Butlera-Volmera, co jest nowoêcià w przemyêle. Projektanci ogniw paliwowych mogà odtàd oprzeç si na symulacjach do precyzyjnego modelowania redukcji paliwa lub powietrza i optymalizacji projektowania ogniw w celu unikni cia korozji w glowej i zu ywania si podzespo ów membrana-elektrolit (membrane electrolyte assemblies, czyli MEA) ogniw paliwowych. nowà opcj siatkowania warstw brzegowych, która pozwala tworzyç warstwy pryzmatyczne silnie rozciàgane lub szeêcioêcienne w pobli u wybranych powierzchni przed generowaniem siatki czworoêciennej. Technika ta umo liwia Statek powietrzny z silnikami turboêmig owymi ca kowicie zobrazowany w wielo- Êciennej siatce w postaci plastra miodu programu CFD-GEOM, szczegó owe fragmenty pokazujà ciênienie powierzchniowe na silnikach i Êlady przep ywu przy przepustnicach znajdujàcych si u podstawy skrzyde, zgodnie z symulacjà przeprowadzonà z zastosowaniem oprogramowania CFD-ACE+ ywice epoksydowe doskonale nadajà si na izolatory i obudowy urzàdzeƒ Êredniego i wysokiego napi cia, jednak proces ich obróbki jest niezwykle skomplikowany. Zdecydowana wi kszoêç si i Êrodków musi byç zaanga owana na etapie opracowywania i budowania linii technologicznej, ewentualnie jej przystosowania do nowego produktu. Ka de uchybienie w tym zmniejszenie liczby komórek i uzyskanie oczekiwanej rozdzielczoêci do badania zachowania w pobli u Êcianek dla zastosowaƒ wymagajàcych wysokiej dok adnoêci i precyzji, takich jak obliczanie oporu aerodynamicznego czy analiza przenoszenia ciep a w Êciankach. wi cej informacji: Ramzes Simulation Tool narz dzie symulacyjne do procesów przetwórstwa tworzyw sztucznych momencie powoduje koniecznoêç tworzenia nowych form oraz ponownego ustawiania parametrów procesu. A w gr wchodzi proces chemiczno-termiczny, na którego prawid owoêç wp yw majà: sk ad, temperatura i g stoêç mieszanki, temperatura formy, odpowiednio dobrane strefy grzania, pr dkoêç wtrysku tworzywa czy usytuowanie kana ów wtryskowych. Dopiero ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/2008 9

8 dobre skoordynowanie wszystkich parametrów pozwala stworzyç produkt spe niajàcy najsurowsze normy. Fabryki ABB, wykorzystujàce w produkcji ywice epoksydowe, majà do swojej dyspozycji opracowane w Krakowie doskona e narz dzie symulacyjne, znacznie u atwiajàce ustawienie parametrów technologicznych oraz umo liwiajàce wirtualne przeêledzenie planowanej produkcji w procesie formowania reaktywnego. Ramzes Simulation Tool to pierwsze w pe ni trójwymiarowe narz dzie analityczne, pokazujàce ca y proces, w àcznie z fazà zalewania, co dotychczas skrupulatnie w tego typu rozwiàzaniach by o pomijane ze wzgl du na bardzo trudne obliczenia przep ywu p ynu o okreêlonej lepkoêci, która w trakcie procesu zmienia si. Narz dzie powsta o na bazie komercyjnego oprogramowania do obliczeƒ mechaniki p ynów i wymiany ciep a Fluent. Jego stosowanie pozwala na etapie wczesnego projektowania zidentyfikowaç i usunàç problemy zwiàzane z niebezpieczeƒstwem niepe nego zalania formy, zbyt wczesnym elowaniem materia u czy b dnym rozk adem temperatur, co skutkuje póêniej obni onà odpornoêcià mechanicznà produktu. Podczas samego utwardzania (wcià wirtualnie) liczona jest mechanika procesu wskazujàca na napr enia materia u czy potencjalne punkty nara one na póêniejsze p kanie. Jest to wcià etap, w którym konstruktor mo e niemal e bezkosztowo wprowadziç korekty do projektu. Narz dzie doskonale nadaje si do budowy nowej linii technologicznej, wprowadzania nowego produktu na istniejàcà lini produkcyjnà, do analizy i optymalizacji istniejàcego procesu, a tak e do wprowadzania zmian technologicznych, na przyk ad nowej mieszanki ywicznej. Wed ug szacunków grupy ABB stosowanie Ramzes Simulation Tool pozwala oszcz dziç ok. 30 tys. euro na ka dym wprowadzanym produkcie, a firma zaoszcz dzi a dotychczas dzi ki temu ponad 1,5 mln dolarów. Do tego nale y doliczyç zyski niewymierne, jak choçby znacznie szybsze uruchomienie produkcji. Na tej samej bazie opracowane zosta o tak e narz dzie dla przetwórstwa tworzyw silikonowych, wykorzystywanych jako materia izolacyjny na przyk ad w ogranicznikach przepi ç Êredniego napi cia. W tym przypadku oprócz kinetyki reakcji i spraw lepkoêciowych zaimplementowaç nale- a o model rozprzestrzenienia si ciênienia w procesie, bowiem ciênienie w formie w trakcie procesu ma kluczowe znaczenie i osiàga poziom kilkuset barów. Przedruk z magazynu firmy ABB Dzisiaj, styczeƒ 2008 Kompaktowa kamera termograficzna do dynamicznych pomiarów temperatury Kamera termograficzna VIGOcam v50 (rys. 1) opracowana w firmie VIGO System S.A. jest wyposa ona w detektor mikrobolometryczny o wymiarach 384x288 pikseli (wymiar pojedynczego piksela 35 µm). Kamera cechuje si wysokà rozdzielczoêcià przestrzennà i termicznà (wynoszàcà odpowiednio 1 mrad rozdzielczoêç przestrzenna dla obiektywu standardowego i 0,08 C dla 30 C czu oêç termiczna). Dzi ki tym cechom kamera VIGOcam v50 znajduje szerokie zastosowanie w przemyêle i w badaniach naukowych. Przeznaczona jest m.in. do pomiaru i rejestracji rozk adu temperatur w diagnostyce maszyn i urzàdzeƒ, dla s u b utrzymania ruchu, w energetyce, budownictwie, diagnostyce medycznej, a wi c wsz dzie tam, gdzie konieczne jest dokonywanie dynamicznych i sekwencyjnych pomiarów temperatury. Temperaturowy zakres pomia- Rys. 1. Kamera termograficzna VIGOcam v50 Rys. 2. Okno komunikacji z kamerà, oprogramowanie THERM v50 10 ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/2008

9 rowy wynosi od -10 C do 100 C i od 10 C do 350 C. Kamera v50 wyposa ona jest w port Ethernet. Umo liwia to jej pod àczenie do komputera i rejestracj zarówno pojedynczych termogramów, jak i ruchomych sekwencji termograficznych z cz stotliwoêcià do 20 Hz. Odst p czasu pomi dzy kolejnymi termogramami w przypadku cz stotliwoêci 20 Hz wynosi 50 ms. Mo liwa jest równie rejestracja sekwencji ruchomych o cz stotliwoêci do 60 Hz bezpo- Êrednio w kamerze. Analizy danych pomiarowych mo na dokonaç za pomocà oprogramowania THERM v50 dostarczanego razem z kamerà. Daje ono mo liwoêci ró nego rodzaju analizy rozk adu temperatur, definiowania regionów, tworzenia wykresów i histogramów. Oprogramowanie THERMv50 umo liwia sterowanie wi kszoêcià funkcji kamery. U ytkownik mo e zdalnie w àczyç w kamerze laser, zmieniç zakres pomiarowy, odczytaç wartoêci temperatur. Mo liwa jest te zmiana ustawienia temperatury otoczenia i atmosfery, emisyjnoêci, wilgotnoêci lub odleg- oêci. Wynik pomiaru jest na bie- àco przeliczany. U ytkownik mo e zarejestrowaç pojedynczy obraz lub uruchomiç automatycznà rejestracj obrazów w okreêlonych odst pach czasu. Odst p mi dzy kolejnymi termogramami mo na zmieniaç w zakresie od 1 s do 1 godziny. W oknie komunikacji z kamerà widoczny jest bie àcy ruchomy obraz termograficzny (rys. 2). W àczenie opcji automatycznej palety spowoduje dostosowywanie si wy- Êwietlanego zakresu temperatur do wartoêci minimalnej i maksymalnej wykrytej w polu widzenia kamery. Opcja ta przydatna jest w badaniach, w czasie których temperatura zmienia si w szerokim zakresie. Kamera po pod àczeniu do komputera i skierowaniu na badany obiekt mo e byç pozostawiona bez nadzoru na czas badania. Odpowiednia konfiguracja sieci umo liwia rejestracj wyników badaƒ na odleg ym fizycznie komputerze w sieci lokalnej lub przez Internet. Dla zachowania dok adnoêci pomiaru mo emy w oprogramowaniu ustawiç wykonywanie procedury N.U.C. (Non Uniformity Correction) bezpoêrednio przed zapisem termogramu. Wraz z termogramem mo e byç równie rejestrowane automatycznie tradycyjne zdj cie badanego obiektu. Analiz dynamicznà umo liwia tryb sekwencji ruchomych (rys. 3, 4) rejestracja filmów o wybranej przez u ytkownika cz stotliwoêci. Po zarejestrowaniu sekwencji mo na jà odtwarzaç z cz stotliwoêcià, z jakà zosta a ona zarejestrowana lub mniejszà. Sekwencj mo na oglàdaç klatka po klatce, analizujàc rozk ad temperatury. Aktywne sà wszystkie operacje na regionach, które po narysowaniu mo emy modyfikowaç myszkà, przesuwaç, rozciàgaç itd. Czas utworzenia kolejnych klatek jest okreêlony z dok adnoêcià do 0,01 s. Wybrana klatka mo e zostaç skopiowana jako pojedynczy termogram. Oddzielna funkcja umo liwia kopiowanie wszystkich klatek jako Rys. 3. Okno oprogramowania THERM v50, odtwarzanie sekwencji ruchomej, obrazy zarejestrowano w czasie ci cia stalowego pr ta za pomocà Êciernicy Rys. 4. Kolejne obrazy z sekwencji zarejestrowane podczas frezowania stalowej próbki: a) t = 0, b) t = 0 50 ms, c) t = ms odr bne termogramy w celu np. dalszego eksportu danych do arkusza kalkulacyjnego. Dalszà analiz termogramów mo na prowadziç w arkuszu kalkulacyjnym. W oprogramowaniu zaimplementowano rozbudowane mechanizmy wyboru zakresu eksportu danych. Mo na zdefiniowaç obszar, z którego eksportowane sà wszystkie dane, lub jedynie wartoêci ekstremalne. Eksportu mo na dokonaç równie z dowolnego zakresu termogramów lub kolejnych klatek w sekwencji. Cecha ta jest szczególnie przydatna w prowadzeniu badaƒ naukowych, pozwala na wyznaczenie przebiegu zmian temperatury w badanym obszarze lub punkcie w funkcji czasu. Kamera VIGOcam v5o zosta a wyró niona w konkursie Polski Produkt Przysz oêci 2007 w kategorii Wyrób Przysz oêci. ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/

10 Oprogramowanie do rozwijania blach SMO (Sheet Metal Optimizer) wraz z SMM (Sheet Metal Modeler) oraz SMD (Sheet Metal Designer), a tak e SMO-A (Sheet Metal Optimizer-Advance) stanowià grup programów do modelowania oraz tworzenia rozwini ç dla elementów typu blacha. Producentem tego systemu jest francuska firma CatalCAD Inc. Ka dy z wymienionych pakietów ma mo liwoêç zapisania utworzonego rozwini cia do pliku DXF wraz z dok adnym opisem charakterystycznym dla konkretnego sterowania. U ytkownik ma mo liwoêç zapisu DXF pod sterowania: Delem, Cybelec, PBS; AP100. SMM (Sheet Metal Modeler) jest pakietem, który umo liwia zamodelowanie elementu blaszanego sk adajàcego si z dowolnej liczby zagi ç. Opcje programu umo liwiajà w bardzo szybki i przyst pny sposób utworzenie modelu 3D oraz jego rozwini cie. Jest to idealny pakiet do projektowania elementów blaszanych. SMO (Sheet Metal Optimizer) jest bardziej rozbudowanym ni SMM pakietem s u àcym do rozwijania elementów typu blacha. Dzi ki wielu narz dziom dost pnym w tym pakiecie mo na w prosty sposób zmodyfikowaç otrzymany model 3D elementu tak, aby sta si w pe ni rozwijalny w dowolny sposób. Je eli projektant uzna, e konieczne sà dodatkowe zmiany (np. przemieszczenie lub Rys. 1. Rozwini ty element mo na zapisaç w formacie DXF (zgodnym ze sterowaniem AP100, PBS, Delem, Cybelec) gotowym do wys ania na gi tark lub wycinark CNC wstawienie otworów, zmiana d ugoêci którejê ze Êcianek, czy choçby zmiana gruboêci blachy lub wartoêci promieni gi cia dla wszystkich zagi ç lub dla pojedynczego) mo e ich równie atwo dokonaç. JeÊli zajdzie potrzeba, mo na element podzieliç na dwie oddzielne cz Êci i zapisaç je w oddzielnych plikach. Rys. 2. Model zakoƒczenia rury derywacyjnej zaprojektowany w programie Alibre Design Dzi ki nowoczesnemu narz dziu o nazwie Free D.O.M. program umo liwia dowolne wstawienie wymiaru okreêlajàcego po o enie, np. otworu wzgl dem kraw dzi i sterowanie po o eniem tego otworu przez jego zmian. Program SMO odczytuje pliki w formatach IGES, XMT (Parasolid), SAT (Acis), VDA. Dodatkowo mo na dokupiç modu y czytajàce natywne pliki programów CATIA V4 i V5, UNIGRAFICS, PRO ENGINEER, IIWENTOR, SOLID EDGE, SOLID WORKS. SMO oprócz importowania plików mo e równie zapisywaç je w formatach: DXF, IGES, XMT (Parasolid) oraz nanosiç na rysunkach rozwini ç informacje zgodne ze sterowaniem AP100, PBS, Delem oraz Cybelec (rys. 1). Program jest uzupe nieniem dla systemów CAD pozbawionych specjalistycznego Êrodowiska do projektowania blach. SMO mo e dzia aç te niezale nie dzi ki mo liwoêci bezpoêredniego projektowania elementów typu blacha. W programie SMO mo na projektowaç elementy typu sto ki, walce, wyznaczaç ich przenikanie oraz tworzyç rozwini cia. Rys. 3. Rozwini cie rury derywacyjnej wykonane w oprogramowaniu SMD Prawid owo zaprojektowany model mo na rozwinàç za pomocà kilku klikni ç. JeÊli otrzymany model nie jest typowym elementem blaszanym, to dzi ki dost pnym narz dziom mo na go zmodyfikowaç. SMO dokonuje rozwini cia dobierajàc wspó czynnik osi oboj tnej odpowiednio do gruboêci blach i wielkoêci promienia gi cia. JeÊli dysponujemy doêwiadczalnymi wartoêciami zmiany d ugoêci dla danego materia u, jego gruboêci i promienia gi cia, mo na takie parametry zapisaç i wykorzystywaç je podczas rozwijania elementów. SMO-A (Sheet Metal Optimizer-Advance) jest rozszerzonà wersjà pakietu SMO. W tej wersji programu u ytkownik oprócz opcji zawartych w SMO ma mo liwoêç tworzenia rozwini ç z elementów typu sto ek, walec itp. Zasada pracy w tym pakiecie jest taka sama jak w SMO. U ytkownik wczytuje zaprojektowany model 3D, a nast pnie przyst puje do jego dalszej obróbki, np. podzia u wczytanej cz Êci na mniejsze elementy (wynikajàcego z technologii gi cia blach), wybrania kraw dzi, wzd u której nastàpi rozci cie i itp. SMD (Sheet Metal Designer) (rys. 2, 3) jest pakietem o najwi kszych mo liwoêciach. Umo liwia on projektowanie 2D i 3D elementów blaszanych. Ârodowisko jest wyposa one w bogate biblioteki symboli znormalizowanych 2D i 3D. W SMD u ytkownik mo e projektowaç elementy typu sto ek, walec, wyznaczaç ich przenikanie oraz tworzyç rozwini cia. 12 ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/2008

11 ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/

12 Areologia. Powstanie i rozwój Burakowski Tadeusz: Areologia. Powstanie i rozwój. Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji PIB, Radom Seria Biblioteka Problemów Eksploatacji. Stron 260. W s owie od autora prof. T. Burakowski pisze: In ynieria powierzchni nazywana tu przeze mnie areologià jest dzia em nauki i techniki rozwijajàcym si niezwykle dynamicznie, g ównie ze wzgl du na pilne spo eczne oczekiwania na wyniki zastosowaƒ praktycznych przy ma ej materia o- i energoch onnoêci, minimalnym zanieczyszczeniu Êrodowiska naturalnego i du- ych efektach u ytkowych w stosunku do nak adów uzyskiwanych dzi ki wyjàtkowym mo liwoêciom wykorzystania efektu synergizmu w aêciwoêci w wyniku komponowania technologii areologicznych. Monografia Areologia. Powstanie i rozwój jest spojrzeniem na areologi z perspektywy historycznej i obejmuje nast pujàce zagadnienia: poj cie areologii, jej zakres tematyczny i zwiàzki z innymi naukami, internetowy serwis podwykonawców przemys owych Stoora.com jest wieloj zycznym serwisem internetowym umo liwiajàcym kontakt pomi dzy klientami i przedsi biorstwami oferujàcymi podwykonawstwo przemys- owe. Rejestrujàc si nieodp atnie na stronie podwykonawcy otrzymujà i mogà analizowaç równie nieodp atnie szczegó owe zapytania ofertowe ÊciÊle odpowiadajàce ich know-how. Sposób dzia ania portalu przedstawia si nast pujàco: 1) kupujàcy nieodp atnie rejestruje swoje zapytanie ofertowe wraz z odpowiednim rysunkiem na stronie internetowej Stoora.com, podajàc jednoczeênie parametry, jakie powinien mieç produkt, który chce uzyskaç; 2) tylko podwykonawcy, którzy zarejestrowali te same wyniki produkcji, otrzymujà i mogà nieodp atnie, w sposób szczegó owy analizowaç danà ofert wraz z rysunkami, nie znajà natomiast nazwy przedsi biorstwa kupujàcego; widok ekranu historia poczàtków areologii oraz historia jej rozwoju, wytwarzania i modyfikacji warstw wierzchnich, nanoszenia pow ok i eksploatacji systemów areologicznych, stan obecny i kierunki rozwoju areologii widziane przez pryzmat projektowania, wytwarzania, badania i u ytkowania systemów areologicznych bezpow okowych (obróbek cieplnych, powierzchniowej obróbki plastycznej, implantacji jonów) i pow okowych (malarskie, platerowe, metalizacji ogniowej, galwaniczne, natryskiwania cieplnego, z pow okami wypalanymi, krystalizacyjne pró niowe); umiejscowienie areologii na tle ogólnych tendencji rozwoju wspó czesnej techniki i rozszerzanie obszarów jej dzia ania; mo liwoêci materia owe i technologiczne areologii, podstawowe w aêciwoêci systemów areologicznych (odpornoêç: korozyjna, tribologiczna, zm czeniowa i trwa oêç eksploatacyjna) oraz znaczenie areologii. Monografi uzupe nia bogaty spis literatury, podawanej w zakoƒczeniu poszczególnych rozdzia- ów. Areologia. Powstanie i rozwój stanowi monografi ze wzgl du na sposób uj cia, a podr cznik ze wzgl du na u ytecznoêç. Jest przeznaczona dla osób zajmujàcych si areologià in ynierów powierzchni. Powinna tak e zainteresowaç wyk adowców i studentów tego przedmiotu. 3) ka dy podwykonawca, który zdecyduje si z o yç ofert, dopiero po wniesieniu sta ej op aty mo e uzyskaç dane dotyczàce klienta, co zapewnia kupujàcemu otrzymywanie ofert jedynie od zmotywowanych podwykonawców. Stoora.com umo liwia podwykonawcom przemys owym nieodp atne, niezobowiàzujàce otrzymywanie zapytaƒ ofertowych od potencjalnych nowych klientów z ca ego Êwiata. Oryginalna nomenklatura umo liwiajàca t wymian informacji oraz stosowne oprogramowanie sà przedmiotem mi dzynarodowego wniosku patentowego. 14 ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/2008

13 WARUNKI PRENUMERATY Przeglàdu Mechanicznego na 2008 r. Prenumerat czasopisma mo na zamawiaç za poêrednictwem nast pujàcych instytucji: Zak ad Kolporta u Wydawnictwa SIGMA-NOT Sp. z o.o. ul. Ku WiÊle Warszawa tel. (0-22) , tel./fax (0-22) Konto: BPH S.A. Oddzia w Warszawie pl. gen. Hallera RUCH S.A. Oddzia Warszawa oraz oddzia y w ca ym kraju Infolinia: KOLPORTER S.A. ul. Strycharska Kielce Infolinia: GARMOND PRESS S.A. ul. Nakielska Warszawa tel. (0-22) , Redakcja PRZEGLÑD MECHANICZNY ul. Racjonalizacji 6/8, Warszawa tel. (0-22) (0-22) w Cena 1 egz. w 2008 r. 18 z Cena prenumeraty na 2008 r. kwartalnie 54 z pó rocznie 108 z rocznie 216 z Redakcja przyjmuje zamówienia na prenumerat przez ca y rok. Warunkiem przyj cia i realizacji zamówienia jest otrzymanie z banku potwierdzenia wp aty. Prenumerata ze zleceniem wysy ki za granic dla osób prawnych i fizycznych jest dwukrotnie wy sza. Wp at na prenumerat mo na dokonaç na ogólnie dost pnych blankietach w urz dach pocztowych (przekazy pieni ne) lub w bankach (polecenie przelewu), przekazujàc Êrodki pod adresem: Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego Przeglàd Mechaniczny ul. Racjonalizacji 6/8, Warszawa konto: BPH S.A. O/Warszawa Na blankiecie wp aty nale y podaç liczb egzemplarzy, okres prenumeraty oraz adres wysy kowy. ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/

14 16 ROK WYD. LXVII ZESZYT 4/2008