Elektrodynamiczna obróbka metali realizowana w AGH Kraków a) b) c) W Katedrze Automatyzacji Procesów na Wydziale In ynierii Mechanicznej i Robotyki krakowskiej Akademii Górniczo-Hutniczej od wielu lat prowadzone sà prace nad niekonwencjonalnà metodà elektrodynamicznego formowania metali, którà w odró nieniu od tradycyjnych sposobów plastycznej obróbki mo na nazwaç technologià beznarz dziowà. Nie ma tu bowiem klasycznych ruchomych narz dzi typu bijak, wyoblak, stempel, walec wywierajàcych bezpoêredni nacisk na powierzchnie obrabianych pó wyrobów. W metodzie elektrodynamicznej metalowe pó wyroby poddawane sà dzia aniu bezmasowych si powstajàcych w obwodach, przez które przep ywajà elektryczne pràdy. Jednym z tych obwodów jest jedno- lub wielozwojowa cewka zwana induktorem, umieszczana w niewielkiej odleg oêci od powierzchni obrabianego pó wyrobu. a) b) c) d) a) d) e) Rys. 2. Operacje kszta tujàce elektrodynamicznej obróbki rur wykorzystuje si dwie konfiguracje induktora i rury: walcowy induktor umieszczony wewnàtrz rury pozwala na jej rozp czanie; walcowy induktor nasuni ty na rur umo liwia jej ÊciÊni cie. Wykorzystujàc induktor wykonany jako cewka p aska umieszczana nad powierzchnià blachy realizuje si operacje p askiego t oczenia. Jednym z krajów, w których ukaza si pierwszy patent dotyczàcy tej metody, sà Stany Zjednoczone. Elektrodynamicznà obróbk wykorzystuje si w operacjach monta owych oraz do kszta towania metalowych pó wyrobów przy u yciu matryc. Znajduje ona zastosowanie za granicà (USA, Japonia) w przemys ach lotniczym, samochodowym, elektrotechnicznym, zw aszcza do formowania pó wyrobów o skomplikowanych kszta tach, wykonanych z metali kolorowych. Jak wynika z podanych w Internecie informacji, Amerykanie podj li próby zastosowania tej technologii do formowania aluminiowych blach karoseryjnych, które b dà u ywane w samochodach nowej generacji. Na Poznaƒskich Targach 2001, w pawilonie nr 17 Nauka dla Przemys u, na stanowisku nr 40 prezentujàcym Wydzia In ynierii Mechanicznej i Robotyki AGH w Krakowie mi dzy innymi zademonstrowano efekty przyk adowych operacji monta owych (rys. 1) i kszta tujàcych (rys. 2) zrealizowanych elektrodynamicznie w Katedrze Automatyzacji Procesów AGH. Przedstawiono równie wykonane w Katedrze zautomatyzowane gniazdo obróbcze do elektrodynamicznego kszta towania rurowych króçców (rys. 3). Na rys. 1a, b pokazano po àczenia ze stalowymi pierêcieniami elektrodynamicznie rozp czanych, nie elaznych rur, kolejno miedzianej o Êrednicy 45 mm i gruboêci Êcianki 0,5 mm oraz aluminiowej o Êrednicy 50 mm i gruboêci Êcianki 3 mm. Na rys. 1c, d pokazano zmontowane metalowe wa ki z elektrodynamicznie Êciskanymi aluminiowymi rurami o wymiarach b) Rys. 1. Operacje monta owe Koƒce tej cewki sà po àczone z zaciskami udarowego generatora, wyposa onego w bateri wysokonapi ciowych kondensatorów o du ej energii. Przep yw przez zwoje cewki oscylacyjnego pràdu wy adowania kondensatorów wywo uje powstanie wokó induktora zmiennego pola magnetycznego, które indukuje w obrabianym metalu pràd wirowy skierowany przeciwnie ni pràd induktora. Powstajàca w tym przypadku si a powoduje wzajemne odpychanie induktora i pó wyrobu. Na przyk ad podczas Rys. 3. Automat do elektrodynamicznego formowania rur 3
kolejno: Êrednice 50 mm i 20 mm; gruboêci Êcianek 2 mm. W dwóch wzd u nych rowkach wa ka z (rys. 1c) zmontowana rura zaciska dodatkowo gumowe pr ty. Kszta ty elementów pokazanych na rys. 2 uzyskano przy u yciu matryc. Na rys. 2a, b, c pokazano rury uformowane poprzez ich rozp czanie. Wymiary rur przed obróbkà wynosi y kolejno, Êrednice: 40 mm, 50 mm, 65 mm; gruboêci Êcianek 1 mm. Rys. 2d prezentuje mosi nà rur o pierwotnych wymiarach: Êrednica 50 mm, gruboêç Êcianki 1 mm, d ugoêç 100 mm uformowanà na matrycy poprzez elektrodynamiczne Êciskanie. Rys. 2e przedstawia aluminiowà blach elektrodynamicznie uformowanà na matrycy przy zastosowaniu induktora p askiego, t oczàcego. Rys. 3a przedstawia automat do elektrodynamicznego formowania rur, w którym wykonywane sà króçce, pokazane na rys. 3b, z rur o wymiarach poczàtkowych: Êrednica 40 mm, d ugoêç 48 mm, gruboêç Êcianki 1 mm. W jednej operacji w obrabianej rurze wykonywane jest wyoblenie, uformowanie kielicha, wywini cie ko nierza. W automacie (rys. 3a), mo na wyró niç: zasobniki rur I, podajnik II, dwuchwytakowy manipulator III, zespó dzielonej matrycy i induktora IV, generator V wraz z pulpitem sterowniczym. Sterownie pracà automatu jest realizowane dzi ki zastosowaniu programowalnych sterowników elektrycznych. Katedra Automatyzacji Procesów AGH jest przygotowana do podj cia wspó pracy w zakresie wdra ania tej technologii do przemys u. Wspó rz dnoêciowe maszyny pomiarowe Linea NMP Wspó rz dnoêciowe maszyny pomiarowe serii Linea produkowane sà w czterech wielkoêciach oraz dwóch odmianach sterowania: r cznym (M) i CNC (C). Wspó rz dnoêciowe maszyny pomiarowe serii Linea przeznaczone sà do wykonywania pomiarów bezwzgl dnych d ugoêci w przestrzennym uk adzie wspó rz dnych. Znajdujà zastosowanie w kontroli wymiarowej elementów maszyn o z o onych kszta tach i du ej liczbie wymiarów. Mogà byç stosowane jako samodzielne stanowiska pomiarowo-kontrolne, zarówno w warunkach produkcyjnych, jak i laboratoryjnych. Zastosowanie maszyn pomiarowych serii przyrzàdów pomiarowych jednà maszynà. Maszyny pomiarowe serii Linea majà przesuwny portal i nieruchomy stó pomiarowy. Istotne dla dok adnoêci oraz stabilnoêci wyposa ane sà w ró ne typy g owic pomiarowych (elektrostykowe, skaningowe), systemy wymiany koƒcówek pomiarowych, magazyny g owic i g owice zmotoryzowane. Do pomiarów bezstykowych mo na Dane techniczne maszyn pomiarowych Linea NMP Parametry Jed- Typ maszyny nostki NMP NMP NMP NMP NMP NMP 7.7.5M 10.7.5M 7.7.5C 10.7.5C 13.7.5C 16.7.5C Zakresy po- X mm 700 1000 700 1000 1300 1600 miarowe w Y 700 700 700 700 700 700 osiach Z 500 500 500 500 500 500 RozdzielczoÊç µm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 NiepewnoÊç µm pomiaru w 4 + L 4 + L L L 3,5 + 3,5 + 3,5 + L 3,5 + L przestrzeni 200 200 200 200 200 200 (ISO10360-2) Najwi ksza kg 500 750 500 750 1000 1250 masa mierzonego przedmiotu Stero- M + + wanie CNC + + + + Pr d- w osi mm/s - - 0,02 250 0,02 250 0,02 250 0,02 250 koêç do 430 do 430 do 430 do 430 (mod w CNC) przestrzeni Pr dkoêç w osi mm/s - - 0,02 70 0, 02 70 0,02 70 0,02 70 (sterowanie z joysticka) Linea pozwala na skrócenie czasów pomiarów o 70 90% w stosunku do metod konwencjonalnych, przy zachowaniu wysokiej dok adnoêci pomiarów. Pozwala na obni enie kosztów wyposa enia w sprz t pomiarowy dzi ki zastàpieniu wielu maszyn elementy sto y, belki i suwaki wykonane sà z granitu. Wszystkie zespo y przesuwne przemieszczajà si na prowadnicach aerostatycznych. Ka da oê maszyny ma niezale ny optoelektroniczny uk ad pomiarowy. Maszyny zastosowaç mikroskop centrujàcy z systemem TV. Przyjazne dla u ytkownika oprogramowanie pomiarowe 3D pozwala na pomiary b dów kszta tu i po o enia, form przestrzennych i kó z batych. 4
Doktorat honoris causa Politechniki Poznaƒskiej dla prof. zw. dr hab. in. BOLES AWA WOJCIECHOWICZA W dniu 6 czerwca 2001 r. odby a si uroczystoêç nadania Doktoratu Honorowego Politechniki Poznaƒskiej, prof. zw. dr. hab. in. Boles awowi Wojciechowiczowi (fot.), wieloletniemu rektorowi uczelni, dr h.c. Doƒskiego Paƒstwowego Uniwersytetu Technicznego w Rostowie (Rosja). Promotorem doktoratu honorowego by prof. dr hab. Wies aw Leszek. Prof. Boles aw Wojciechowicz urodzi si 2 stycznia 1927 roku w Postawach na Wileƒszczyênie. Wa ne wydarzenia w jego biografii to przyjazd do Polski w ramach repatriacji oraz podj cie studiów i zamieszkanie na sta e w Poznaniu. Ukoƒczy Szko In ynierskà w Poznaniu (1950 r.) oraz Politechnik Poznaƒskà (1955 r.). Prac naukowà prof. B. Wojciechowicz rozpoczà pod opiekà prof. B. Orgelbranda, ówczesnego rektora Szko y In ynierskiej, którego uwa a za swojego pierwszego Mistrza. Drugim Mistrzem, pod którego kierunkiem rozpoczà prac naukowà nad zagadnieniami tarcia, zu ycia i smarowania (po àczonymi póêniej w dyscyplin naukowà nazwanà tribologià) by prof. dr hab. in. Stefan Ziemba (dr h.c. Politechniki Poznaƒskiej, cz onek rzeczywisty PAN). Prof. S. Ziemba by promotorem rozprawy doktorskiej (obronionej w 1962 r.) i opiekunem naukowym rozprawy habilitacyjnej (rok 1968) profesora B. Wojciechowicza. Pierwszy z istniejàcych ówczeênie tytu ów profesorskich profesora nadzwyczajnego B. Wojciechowicz uzyska w roku 1972, a tytu profesora zwyczajnego w roku 1978. Od roku 1950 prof. B. Wojciechowicz pracuje w Politechnice Poznaƒskiej, pe niàc funkcje kierownika katedry, prodziekana, dyrektora instytutu (1972 1980), prorektora ds. nauki (1968 1972) i przez trzy kadencje rektora uczelni (1972 1981). Pod kierownictwem prof. Boles awa Wojciechowicza Politechnika Poznaƒska sta a si jednà z wiodàcych uczelni w kraju, rozwin a si znaczàco jej kadra naukowo-dydaktyczna i baza laboratoryjna. Uruchomione zosta y nowe kierunki badaƒ naukowych oraz rozwin a si istotnie wspó praca z przemys em. Wiele póêniejszych osiàgni ç jednostek organizacyjnych PP, a tak e indywidualnych jej pracowników wynika z podstaw zbudowanych w okresie kadencji rektorskich prof. B. Wojciechowicza. Zainteresowania naukowe prof. B. Wojciechowicza dotyczy y zagadnieƒ podstawowych tribologii, szczególnie mechanizmów zu ywania Êciernego elementów maszyn. Z tego obszaru tematycznego opracowa On swe dysertacje naukowe oraz przeprowadzi wiele przewodów doktorskich. Wyniki prac w asnych i zespo owych o du ym adunku poznawczym i aplikowane w praktyce sprawi y, e zacz o si mówiç o szkole naukowej prof. B. Wojciechowicza. Nowatorskie ze wszech miar by o zastosowanie w badaniach podstawowych metod radioizotopowych. W latach póêniejszych prof. B. Wojciechowicz prowadzi prace z zakresu podstaw kszta towania niezawodnoêci obiektów technicznych oraz rozwoju nauki o eksploatacji maszyn. Jego oryginalny dorobek naukowy obejmuje ponad 100 publikacji, liczne opracowania dla przemys u, ekspertyzy i opinie. Wypromowa 18 doktorów nauk technicznych, sprawowa opiek nad kilkunastoma habilitantami. Od 1972 r. jest cz onkiem Komitetu Budowy Maszyn PAN (w latach 1993 1999 pe ni funkcj wiceprzewodniczàcego), przewodniczàcym Sekcji Podstaw Eksploatacji tego Komitetu. Bierze udzia w pracach Centralnej Komisji ds. Tytu u Naukowego i Stopni Naukowych (od 1993 r.) oraz Rady G ównej Nauki i Szkolnictwa Wy szego (1982 1985 cz onek prezydium). Zasiada w radach naukowych wielu oêrodków, w kilku z nich pe ni funkcje przewodniczàcego. Jest przewodniczàcym Rady Programowej kwartalnika Komitetu Budowy Maszyn PAN, cz onkiem wielu organizacji naukowych, m.in. Poznaƒskiego Towarzystwa Przyjació Nauk (od 1972 r.) oraz Polskiego Towarzystwa Tribologicznego (1994 r.). Przewodniczy od ponad 20 lat sàdowi Konkursowemu Z otego Medalu Mi dzynarodowych Targów Poznaƒskich. Uhonorowany zosta Krzy em Komandorskim z Gwiazdà Orderu Odrodzenia Polski (1989), Medalem Komisji Edukacji Narodowej (1975) i innymi odznaczeniami. Otrzyma tytu honorowy Zas u ony Nauczyciel (1977), jest doktorem honoris causa Doƒskiego Paƒstwowego Uniwersytetu Technicznego w Rostowie (1993). 5
III Mi dzynarodowa Wystawa i Pokazy Technologii Bezwykopowych Rydzyna 2001 Ju po raz trzeci w dniach 30 maja 1 czerwca br. na terenie otaczajàcym XVII-wieczny zamek SIMP w Rydzynie odby a si Mi dzynarodowa Wystawa i Pokazy Technologii Bezwykopowych. Wystawa w Rydzynie to w bran y instalacyjnej znaczàce wydarzenie promocyjne i konsolidacyjne. Okazja do spotkaƒ zawodowych i towarzyskich mened erów firm, fachowych dyskusji i wymiany doêwiadczeƒ. Podobnie jak rok temu wystawa po àczona by a z pokazami na ywo technologii bezwykopowych wykorzystywanych przy uk adaniu i renowacji instalacji podziemnych. Wzi o w niej udzia 27 najwa niejszych firm tej bran y reprezentujàcych producentów oraz dostawców urzàdzeƒ do horyzontalnych przewiertów sterowanych, przecisków pneumatycznych, urzàdzeƒ do wykonywania mikrotuneli, hydraulicznych przecisków sterowanych, rur stosowanych w tych technologiach oraz szereg firm oferujàcych bezwykopowe metody budowy i renowacji rurociàgów podziemnych. Firma JL Maskiner zaprezentowa a w Rydzynie najwi kszà i najnowoczeêniejszà wiertnic sterowanà firmy Ditch Witch Jet Trac JT7020 Mach1 o sile uciàgu 31 000 kg (fot. 1) oraz mniejszà Fot. 1 JT2720 Mach1. Obie wiertnice posiadajà certyfikaty na znak bezpieczeƒstwa B. Na stoisku firmy Transtechnik Polska pokazano wiertnice Vermeer D50x100a Navigator o sile uciàgu 22 500 kg i momencie obrotowym 13 560 Nm, zapewniajàce d ugoêç przewiertu do 600 m, i Vermeer D24x33 Navigator o sile uciàgu 10 886 kg i momencie obrotowym 4474 Nm, zapewniajàce d ugoêç przewiertu do 400 m. Oprócz wiertnic zainteresowanie specjalistów wzbudza y urzàdzenia firmy HERRENKNECHT: maszyna mikrotunelowa AVN 500 (fot. 2) oraz przecisk hydrauliczny Bohrtec BM 300 posiadajàcy presti owy certyfikat EuroTest. Na stoisku firmy Agrex zaprezentowano kilka maszyn, m.in. wiertnic do przewiertów sterowa- Fot. 2 nych CASE 6030 Turbo (fot. 3), uk adark kabli CASE 660, trencher CASE 60 oraz koparko- adowark CASE 580 Super LE. Najwi kszym zainteresowaniem cieszy y si pokazy. By o ich 10. Gromadzi y one specjalistów, którzy chcieli zobaczyç w praktyce mo liwoêci zastosowaƒ technologii bezwykopowych. Jednym z najwi kszych pokazów by, zorganizowany przez firm Perforator Fot. 3 Fot. 4 Techniki Wiertnicze, przecisk sterowany wykonywany urzàdzeniem Perforator firmy Schmidt & Kranz Co. Firma Transtechnik Polska zademonstrowa a mi dzy innymi system do krakingu rur Hydroburst firmy Vermeer. W czasie pokazu wykorzystano przewoêny Êrubowy agregat spr arkowy SC-100s Fabryki Maszyn w Strzy owie. Bardzo widowiskowy by pokaz przygotowany przez firm BDC Poland przewiertu sterowanego wiertnicà PITMOLE z wykorzystaniem minikoparki JCB (fot. 4) i spr - arki AtlasCopco. Zestawy PITMO- LE przeznaczone sà do przewiertów bez wykorzystania p uczki. Charakteryzujà si minimalnym uszkodzeniem powierzchni w miejscu wejêcia i wyjêcia Êwidra. Dok adnoêç przewiertu zapewnia wspó pracujàcy z wiertnicà system detekcji i sterowania do pracy z m otami wg bnymi stosowanymi do wykonywania sterowanych otworów pilotowych ROTASTEER 2. W czasie 19 seminariów omawiano zagadnienia teoretyczne zwiàzane z poszczególnymi technologiami oraz prezentowano oferty handlowe firm przygotowane przez specjalistów z Polski, Niemiec, Anglii, Holandii, Belgii i USA. W tegorocznej wystawie wzi o udzia jak podaje organizator firma DOMEXPO ok. 300 specjalistów krajowych i zagranicznych, zwiàzanych z instalacjami wodno-kanalizacyjnymi, telekomunikacyjnymi, gazowniczymi, energetycznymi oraz telewizjà kablowà. (rk) 6
Badania konstrukcji ochronnych ROPS w Laboratorium Badaƒ Maszyn Roboczych i Górniczych IMBiGS Kabiny maszyn do robót ziemnych, które w czasie pracy przemieszczajà si i pracujà w warunkach gro àcych wywróceniem maszyny, muszà mieç specjalne konstrukcje ochronne. Zadaniem konstrukcji ochronnych jest zabezpieczenie operatora kierujàcego maszynà przed skutkami wynikajàcymi z jej przewrócenia si. Konstrukcje takie okreêla si jako konstrukcje ROPS z j z. angielskiego Roll Over Protecting Structure. Wewnàtrz konstrukcji ROPS znajduje si bezpieczna przestrzeƒ pracy operatora maszyny. OkreÊlana jest ona jako DLV Deflection Limiting Volume. Wymagania oraz metody badaƒ i oceny konstrukcji chroniàcych operatora przed skutkami wynikajàcymi z przewrócenia maszyny ROPS sà opisane w nast pujàcych normach: ISO 3471-1994 Earth-moving machinery Roll-over Protecting Structures Laboratory tests and performance requirements. EN 13510 Earth-moving machinery Roll-over Protecting Structures Laboratory tests and performance requirements (ISO 3471:1994, including Amendment 1:1997 modified). Normy te stanowià, e adowarki, spycharki, równiarki, zgarniarki, koparko- adowarki, wywrotki przegubowe, wywrotki o mocy powy ej 300 kw muszà byç wyposa ane w konstrukcje ROPS. Uk ad, sztywnoêç oraz wytrzyma oêç i trwa oêç konstrukcji i jej po àczenia z ramà maszyny powinny zapewniç operatorowi ochron przed zgnieceniem przy przewróceniu si maszyny. Funkcje ochronne powinny byç spe nione dla operatora siedzàcego w pozycji pracy, w zapi tych pasach bezpieczeƒstwa, w warunkach okreêlonych normà. Obcià enia, jakimi nale y poddaç konstrukcj ochronnà, sà ÊciÊle znormalizowane. Podstawowym wyznacznikiem jest tu masa i rodzaj maszyny. Konstrukcj ochronnà poddaje si kolejno obcià eniu poprzecznemu, pionowemu oraz pod u nemu. Miarà spe nienia funkcji ochronnych konstrukcji ROPS jest nienaruszenie przestrzeni ochronnej DLV przez jakikolwiek element kabiny, podczas badaƒ laboratoryjnych lub podczas praktycznych prób przewracania si maszyny z konstrukcjà chroniàcà i makietà DLV zamiast operatora, przeprowadzonych w opisanych normami warunkach jazdy i przewracania maszyny. W celu przeprowadzania badaƒ laboratoryjnych konstrukcji ochronnych ROPS w IMBiGS skonstruowano, a nast pnie wykonano stanowisko badawcze (fot.). Jego g ównymi elementami sà dwa podwójne s upy noêne podparte wspornikami i po àczone na górze poprzecznà belkà. Pomi dzy s upami przemieszcza si trawersa g ówna. Jej zadaniem jest wywieranie nacisków pionowych na badane konstrukcje ochronne. Wewn trzne powierzchnie s upów noênych sà prowadnicami trawersy. Jej koƒce sà przymocowane do tulei cylindrów hydraulicznych. Cylindry hydrauliczne umieszczone sà mi dzy s upami noênymi a ich t oczyska przymocowane sà do górnej belki. Tuleje podczas ruchu trawersy na dó wchodzà w otwory znajdujàce si w fundamencie stanowiska. W fundamencie zabetonowane sà równie belki wià àce ze sobà s upy noêne oraz o e w postaci szyn, s u àce do mocowania badanych obiektów. Dodatkowym elementem stanowiska jest trawersa poprzeczna z prowadnicami s u àca do wywierania nacisków poziomych i skoênych. Zamocowana jest ona obro- Rys. 1. Schemat obcià enia konstrukcji ROPS towo do trawersy g ównej w pobli u lewego s upa noênego, natomiast kierunek dzia ania si y ustawia si za pomocà dodatkowego cylindra hydraulicznego odchylajàcego prowadnice trawersy poprzecznej. Ruchy robocze trawersy realizowane sà przez cylindry hydrauliczne umieszczone po zewn trznych stronach s upa noênego (rys. 1). Uk ad nap dowy umo liwia uzyskanie nacisków w kierunku pionowym do 2 MN, natomiast w kierunku poziomym do 1 MN. Dok adnoêç pomiaru si y zale y od charakterystyki czujnika. W chwili obecnej zastosowano czujniki nacisku umo liwiajàce pomiar z dok adnoêcià 0,2% w zakresie 0 do 2 MN. Do pomiaru przemieszczeƒ s u à elektroniczne listwy pomiarowe. Umo liwiajà one pomiar przemieszczeƒ w zakresie 6 m z dok adnoêcià 0,1 mm. Operator steruje wszystkimi ruchami z konsoli sterujàcej, wyposa- onej w komputer klasy PC wraz z oprogramowaniem. Umo liwia ono Êledzenie w czasie rzeczywistym obcià enia i odkszta cenia badanej konstrukcji. JednoczeÊnie obliczana jest wartoêç energii odkszta cenia. System pomiarowo-sterujàcy stanowiska (rys. 2) sk ada si z nast pujàcych podsystemów: Pomiaru przemieszczeƒ liniowych; Pomiaru si ; Sterowania elektrohydraulicznego elementów wykonawczych; Podsystemu operatorskiego. Uk ad ten zaprojektowano przy wykorzystaniu jednolitego protoko u wymiany informacji w standardzie CAN Open. Zasad t rozszerzono na 7
Rys. 2. Schemat uk adu sterowania, nap du i akwizycji danych podsystem sterowania elementów elektrohydraulicznych, tworzàc czytelny, przejrzysty, prosty monta owo oraz diagnostycznie system sterowania. Uk ad pomiarowo-sterujàcy charakteryzuje si : Wysokim bezpieczeƒstwem obs ugi; Wysokà niezawodnoêcià strukturalnà i eksploatacyjnà, tj. MTBF > 30 000 godzin; Szerokim zakresem temperatury pracy przetworników pomiarowych; Wysokà odpornoêcià przetworników na drgania; Wysokimi parametrami przetworników przemieszczenia b àd pomiaru ok. 0,1% Wysokimi parametrami przetworników si y b àd pomiaru ok. 0,5%; Wysokim stopniem ochrony elektrycznej; Minimalnymi kosztami eksploatacji i napraw; Minimalnà d ugoêcià analogowych linii kablowych. Wymiary przestrzeni pomiarowej stanowiska sà nast pujàce: > wysokoêç 4800 mm; > szerokoêç 4100 mm. Z tego te powodu, jakkolwiek omawiane stanowisko zosta o zaprojektowane pod kàtem badania konstrukcji ROPS, mo e zostaç ono wykorzystane do wszelkiego rodzaju badaƒ, w których konieczny jest jednoczesny pomiar przyrostu si y i odkszta cenia. C - MBA in Engineering Management Program kszta cenia podyplomowego oferowany przez Politechnik Warszawskà we wspó pracy z firmà Festo Od paêdziernika br. Politechnika Warszawska i firma Festo uruchamiajà wspólnie nowe Studium Podyplomowe Compact Master of Business Administration in Engineering Management (C-MBA EM). G ównym celem tego programu jest przede wszystkim mo liwoêç uzyskania przez m odych mened erów przemys u dodatkowej wiedzy z zakresu biznesu i techniki. Program ten àczy wiedz o sprawdzonych w praktyce metodach zarzàdzania zadaniami in ynierskimi z wiedzà o najnowszych osiàgni ciach z zakresu automatyki przemys owej i techniki informatycznej. Studium jest realizowane w dwóch pó rocznych semestrach podczas sesji weekendowych. Program przewiduje wymian doêwiadczeƒ oraz dyskusje z mened erami i liderami znanych firm przemys owych, a tak e spotkania z najlepszymi ekspertami aktualnie wyk adajàcymi na uznanych krajowych i mi dzynarodowych uniwersytetach i politechnikach. Nale y podkreêliç, e program C-MBA in Engineering Management jest zaawansowanà formà studiów nie tylko w zakresie zarzàdzania, ale równie techniki i technologii, które àcznie dadzà absolwentom tych studiów mo liwoêç poruszania si w obr bie mi dzynarodowego biznesu. Tak wi c jest to zaproszenie zarówno dla mened erów, którzy potrzebujà uzupe nienia wiedzy na temat zarzàdzania i biznesu, jak i dla tych, którzy powinni pog biç swojà wiedz technicznà. W pierwszej cz Êci programu zawierajàcej 9 seminariów w semestrze pierwszym przedstawiony jest przeglàd zagadnieƒ z zakresu zarzàdzania przedsi biorczoêcià w biznesie przemys owym. Poczàwszy od strategii biznesowych, sterowania przedsi wzi ciami finansowymi i mi dzynarodowego marketingu poprzez prawo w mi dzynarodowych kontraktach i podstawy prawne e-biznesu program uwzgl dnia równie problematyk zarzàdzania jakoêcià i organizacj procesu przemys owego, zarzàdzanie finansami oraz rentownoêç inwestycji. Uzupe nieniem cz Êci pierwszej sà zaj cia warsztatowe z zakresu zintegrowanej logistyki zarzàdzania siecià dostaw i zwi kszenia produktywnoêci w przedsi biorstwie. Druga cz Êç programu sk adajàca si z 7 seminariów w semestrze drugim przedstawia podstawowe problemy z dziedziny automatyki, informatyki w racjonalizacji zarzàdzania i procesów przemys owych. W cz Êci tej uwzgl dniono zdecentralizowane systemy automatyki, systemy monitorowania, akwizycji danych, jak równie sterowniki programowalne PLC. Przedstawiono równie zagadnienia racjonalizacji wspó czesnych procesów produkcyjnych poprzez automatyzacj i robotyzacj oraz metody sztucznej inteligencji w automatyce. Program drugiej cz Êci uzupe niajà zagadnienia wykorzystania Internetu w przedsi biorstwie oraz jego zastosowanie w e-biznesie. W wyniku zaliczenia 12 z 16 wybranych seminariów oraz obrony pracy dyplomowej uczestnik Studium C-MBA EM uzyskuje dyplom MBA wydany przez Wydzia Mechatroniki Instytutu Automatyki i Robotyki Politechniki Warszawskiej oraz firm Festo. Oferowany program jest kolejnym krokiem w kierunku rozwoju globalnego systemu edukacji zawodowej wdra anego przez Festo i partnerskie uniwersytety, firmy konsultingowe oraz krajowych i zagranicznych partnerów z przemys u i firm konsultanckich. Ta inicjatywa by a zapoczàtkowana przed kilku laty przez dr Wilfrieda Stolla, wspó w aêciciela firmy Festo w Niem- 8
Nowa adowarka CATERPILLAR z koparkowym wysi gnikiem W numerze 6/2001 PM zamieszczono relacj z XXVI Mi dzynarodowych Targów Maszyn Budowlanych BAUMA 2001, informujàc, e przedstawione zostanà szczegó owe opisy co ciekawszych konstrukcji, technologii i struktur. Jako pierwsza zostanie omówiona konstrukcyjna i koncepcyjna nowoêç z obszaru ci kich maszyn prze adunkowych, jakimi sà adowarki ko owe. Gigantyczny wytwórca maszyn ci kich, amerykaƒski CATER- PILLAR, zaprezentowa wêród licznych innowacji nowà wersj swojej od lat produkowanej adowarki ko owej 988G, którà przedstawiono na fot. 1. Oto jej podstawowe parametry: Podstawowe dane adowarki ko owej CAT 988G Silnik Cat 3456 Moc znamionowa 354 kw Statyczne obcià enie wywracajàce przy w pe ni skr conej ramie 27 000 kg PrzeÊwit przy wysypie (odleg oêç od ziemi z bów y ki w pozycji wysypu przy maksymalnie podniesionym wysi gniku 4 metry Si a wyrywajàca 460 kn PojemnoÊç y ki 6,3 do 7,0 m 3 Masa operacyjna Dokoƒczenie z 8 str. 50 Mg Wytwórca adowarki twierdzi, e maszyna ta doskonale wspó pracuje z wozid ami o noênoêci od 36 do 63 ton. W stosunku do poprzedniej wersji (CAT 988F II), czech i Austrii. Istniejà plany rozszerzenia C-MBA in Engineering Management na inne kraje, w których istniejà firmy Festo, co pozwoli na dalszà integracj mi dzynarodowego systemu edukacji zawodowej. W programie studiów C-MBA EM przewidziano udzia wszystkich uczestników w tygodniowej praktyce w Centrum Treningu i Edukacji w Rohrbach w Niemczech. wprowadzono, opisane poni ej, liczne zmiany. Silnik Diesla Cat 3456 EUI. W stosunku do silnika montowanego w CAT 988F II ta jednostka nap dowa ma o 10% wi kszà moc znamionowà i o 24% wi kszy moment obrotowy. System elektronicznie kontrolowanego wtrysku (EUI electronic unit injection) polepsza sprawnoêç silnika. Elektronicznie sterowana przek adnia. Zmiennik momentu z wysprz glanym wirnikiem (ICTC Fot. 1 impeller clutch torque converter) pozwala na lepsze dopasowanie si uk adu jezdnego do wymagaƒ trakcyjnych, co zmniejsza poêlizg kó. Wysi gnik adowarki typu koparkowego (fot. 2). Wprowadzenie takiego rozwiàzania polepsza przeêwit przy wysypie (odleg oêç od ziemi z bów y ki w pozycji wysypu przy maksymalnie podniesionym wysi gniku), zwi ksza wartoêç si y wyrywajàcej (o 50%) i obcià enia wywracajàcego. Polepsza si równie widocznoêç naro y y ki podczas jej ruchu w pionie. UnowoczeÊniony uk ad hydrauliki roboczej. Elektronicznie sterowane, dwupo o eniowe pompy hydrauliczne dostarczajà jedynie niezb dny wydatek do uk adu podnoszenia wysi gnika i uk adu obrotu y ki, przez co osiàga si zwi kszenie sprawnoêci, skrócenie cyklu pracy i zwi kszenie udêwigu hydraulicznego. W uk adzie zastosowano elementy pozwalajàce na sterowanie typu load-sensing. Fot. 2 Nowa przestronna kabina. Nowa kabina jest o 40% bardziej przestronna od dotychczas montowanej; ha as odczuwany w kabinie nie przekracza 77 db(a). Zastosowano w niej uk ad elektrohydraulicznego sterowania pracà przek adni jazdy i ruchów elementów osprz tu (STIC) za pomocà pojedynczego drà ka sterowego. System elektronicznego monitorowania EMSII zapewnia atwy dost p operatorowi i obs udze technicznej do kluczowych danych diagnostycznych. Jednak e najciekawszym z nowych elementów maszyny jest wysi gnik typu koparkowego. Zbudowany w postaci wielosekcyjnej skrzynki z rozwidlonymi koƒcówkami cechuje si trzykrotnie wi kszà wytrzyma oêcià na skr canie ni tradycyjne wysi gniki typu Z-bar. Nowy uk ad podnoszenia wysi gnika i obrotu y ki, razem z zastosowanym uk adem hydraulicznym typu load-sensing, pozwala na zwi kszenie udêwigu hydraulicznego, skrócenie cyklu pracy i w rezultacie na osiàgni cie wzrostu wydajnoêci (w stosunku do spalonego 1 litra paliwa) nawet do 20% wydajnoêci wczeêniejszej wersji CAT 988F II. Nale y jednak podkreêliç, i nie mamy mo liwoêci ustosunkowania si do sygnalizowanych ulepszeƒ, tzn. stwierdzenia, na ile wy sze mo liwoêci robocze adowarki wynikajà z nowego osprz tu, a na ile z zamontowania mocniejszego silnika. To si oka e w trakcie eksploatacji tej konstrukcji i prawdopodobna weryfikacja rzeczywistego stopnia udoskonalenia maszyny nastàpi ju na najbli szych targach CONEXPO 2002 w Las Vegas. dr in. Marek Poncyliusz 9
Obrabiarki i narz dzia na 73. MTP Na tegorocznych 73. Targach Technologii Przemys owych i Dóbr Inwestycyjnych w Poznaniu jednà z prezentacji tematycznych by MACH TOOL Salon Obrabiarek i Narz dzi zajmujàcy powierzchni 9540 metrów, na której 374 wystawców z 20 krajów przedstawi o obrabiarki do obróbki skrawaniem metali, maszyny do obróbki plastycznej, maszyny i urzàdzenia spawalnicze i monta owe, narz dzia, przyrzàdy pomiarowe, przemys owe roboty i manipulatory, zespo y nap dowe oraz Fot. 5 Fot. 1 Fot. 2 inne specjalistyczne maszyny i urzàdzenia. Salon ten te budzi najwi ksze zainteresowanie, bo zgromadzi wiele nowoêci. Andrychowska Fabryka Maszyn np. wystawi a tokark uniwersalnà sterowanà numerycznie TUG-40-MN (fot. 1) do Êrednicy toczenia maks. 420 mm oraz TGC-8RM pó automatycznà tokark -kopiark do seryjnej obróbki wa ków o Êrednicy do 125 i d ugoêci 500 mm. Wroc awska FAT HACO prezentowa a tokarki TUR (fot. 2) sterowane numerycznie i charakteryzujàce si wysokà precyzjà. Cztery typy obrabiarek dajà mo liwoêç toczenia przedmiotów o Êrednicy od 560 do Fot. 3 Fot. 4 10
800 mm i d ugoêci od 1000 do 4000 mm. Szlifierki do p aszczyzn (fot. 3) i przecinarki taêmowe (fot. 4) przedstawi a Fabryka Szlifierek FAS G OWNO. Warszawski METALEX- PORT prezentowa pi y taêmowe TOP 115, MEX 130, MEX 300 i MEX 9135. Interesujàce by y proponowane przez warszawskà firm ZALCO przenoêne wiertarki (fot. 5) mocowane elektromagnetycznie, przeznaczone do wiercenia otworów w warunkach polowych i wsz dzie tam, gdzie nie mogà byç stosowane maszyny stacjonarne. Wiertarki cechujà si ma à masà mogà byç przenoszone i obs ugiwane przez jednà osob, mo liwoêcià wykonywania du ych otworów do 110 mm Êrednicy, du à sztywnoêcià zapewniajàcà precyzyjne wiercenie i innymi udogodnieniami u atwiajàcymi prac. Interesujàco te prezentowa y si kabiny do Êrutowania ciênieniowego i in ektorowego nowej generacji. àczà si w nich cztery systemy Êrutowanie, bezpy owa kabina podciênieniowa, odzyskiwanie Êrodka Êrutujàcego i wk ady filtracyjne. Prezentowa a je krakowska spó ka ME- TIMPEX. Wojciech Niemiec P ynne elementy konstrukcyjne Pod tym tytu em w trzech kolejnych numerach PM prezentowaç b dziemy technologie uszczelniania, zabezpieczania, mocowania i àczenia elementów maszyn i innych konstrukcji metalowych za pomocà polimerów majàcych zdolnoêç sieciowania (utwardzania) w newralgicznych punktach zespo ów. Autorami cyklu sà specjaliêci z polskiego oddzia u firmy LOCTITE. Tworzywa anaerobowe i ich zastosowanie w produkcji maszyn Na poczàtku lat pi çdziesiàtych ubieg ego wieku w USA odkryto specyficzny rodzaj polimeryzacji pewnych monomerów akrylowych sieciowanie, które nast puje po odci ciu dost pu powietrza i w kontakcie z powierzchnià metalu. Dzi ki wyobraêni odkrywców pomys ów zosta przeniesiony z zacisza laboratoriów chemicznych do przemys u maszynowego. I tak tworzywa anaerobowe (bo reakcj polimeryzacji bez dost pu powietrza nazwano reakcjà anaerobowà) znalaz y zastosowanie w monta u zespo ów maszyn. Mocowanie po àczeƒ typu wa piasta Szczególnie odpowiedzialnà rol spe niajà produkty do wzmacniania po àczeƒ pasowanych. Stosowane sà one do mocowania o ysk, wa ków, tulei itp. Produkty te sà niezastàpione równie w remontach maszyn, gdzie typowà czynnoêcià jest eliminacja luzów powstajàcych na z àczach typu wa piasta (rys. 1). Tu mo e nasunàç si pytanie jakie sà zalety u ywania tych produktów? Odpowiedzià sà znaczne korzyêci ekonomiczne. Wyobraêmy sobie remont ko a nap dowego windy górniczej (Êrednica ok. 5 metrów!). Jak zlikwidowaç luz, wynoszàcy ok. 0,15 mm na stron, w piaêcie o yska na osi takiego ko a? Naprawa tradycyjnymi metodami zajmie oko o 4 dni roboczych. Naprawa z wykorzystaniem produktu anaerobowego (LOCTITE 638) trwa a ok. 4 godzin, bez koniecznoêci demonta u zespo u! Innym przyk adem jest produkcja walców hutniczych, gdzie tradycyjnà metod obróbki skrawaniem Êrednic wielostopniowych zastàpiono metodà klejenia (a w aêciwie mocowania produktami anaerobowymi) uzyskano oszcz dnoêç materia u si gajàcà 35%! Dobór produktu: wa ne sà tu dwa podstawowe kryteria: maksymalny luz wyst pujàcy w po àczeniu oraz wymagana si a mocowania (mo liwoêç demonta u). Typowe produkty: LOCTITE 603 produkt o wy szej wytrzyma oêci na Êcinanie, stosowany tam, gdzie luz nie przekracza 0,15 mm, szczególnie przydatny w remontach, gdy toleruje lekko zaolejone powierzchnie; odporny na typowe media przemys owe, Rys. 1. Mocowanie o yska zakres temperatur pracy od -50 do +150 C. LOCTITE 638 produkt bardzo trudno demontowalny, do szczególnie wysokich obcià eƒ; maksymalna szczelina, w której produkt spe nia swoje zadanie to a 0,25 mm. OdpornoÊç jak wy ej. LOCTITE 620 mocny produkt, przeznaczony do mocowania cz Êci pracujàcych w podwy szonej temperaturze do 230 C. W wy szych temperaturach ma wi kszà wytrzyma oêç na Êcinanie ni w temp. pokojowej! Zabezpieczanie z àczy gwintowych przed samoczynnym luzowaniem Wszystkie gwintowe elementy z àczne (Êruby, nakr tki itp.) sà w gruncie rzeczy tylko zwini tà równià pochy à. Ta maszyna prosta u atwia ich przemieszczanie w g àb innego elementu równie wyposa onego w zwini tà równi pochy à (czyli nagwintowanego), umo liwiajàc uzyskanie po àdanego zacisku àczonych elementów. U atwia ona niestety równie niepo àdane rozluênienie po àczenia. Konstruktorzy, wiedzàc o tym, stosujà ró ne sposoby zabezpieczania Êrub i nakr tek. Tak wymyêlono podk adki, zawleczki, ko nierze ebrowane i inne, rzadko skuteczne metody. Dlaczego rzadko skuteczne? Dlatego, e likwidujà tylko skutek dzia ania zmiennych obcià eƒ z àcza utrudniajàc wzgl dny ruch Êruby i nakr tki. Nie likwidujà jednak przyczyny, jakà jest luz istniejàcy w gwincie i ograniczony wspó czynnik tarcia. Ten luz likwidujà anaerobowe produkty do zabezpieczania gwintów. P ynny produkt nanosimy na powierzchni gwintu, elementy skr camy, nast puje polimeryzacja produktu, który dzi ki silnemu dzia aniu kapilarnemu wnika we wszelkie nierównoêci powierzchni i utwardzajàc si (bez zmiany obj toêci) wype nia ca à wolnà przestrzeƒ po àczenia (rys. 2). Jest to jedyna skuteczna metoda zabezpieczenia gwintu, a przy tym tania i atwa do zastosowania w ka dych warunkach. Tak zabezpieczone z àcze jest dodatkowo szczelne i chronione przed korozjà. W zautomatyzowanej produkcji seryjnej zamiast produktu p ynnego mo na stosowaç tzw. pow oki preaplikowane DriLoc wst pnie nanoszone na gwint, o w asnoêciach podobnych do p ynnych produktów anaerobowych. Dobór produktu: nale y okreêliç, do jakich gwintów go zastosujemy (wymiar gwintu decyduje o istniejàcych w nim luzach, a wi c i o gru- 11
Rys. 2. Zabezpieczanie Êrub boêci warstwy produktu), czy wymagany jest atwy (lub przeciwnie utrudniony) demonta z àcza, jakie sà warunki pracy zabezpieczanego zespo u i inne kryteria. Typowe produkty: LOCTITE 222 produkt atwo demontowalny, zabezpieczajàcy gwinty do M36. LOCTITE 243 najcz Êciej stosowany, demonta nieco utrudniony, ale nie wymagajàcy specjalnych narz dzi, dzia a skutecznie nawet na lekko zaolejonych powierzchniach, do M36. LOCTITE 262 produkt dajàcy trudno demontowalne po àczenie (przy demonta u cz sto niezb dne jest podgrzanie z àcza), zalecany szczególnie przy monta u maszyn nara onych na ekstremalne obcià enia, równie do M36. LOCTITE 270 zalecany zw aszcza do Êrub dwustronnych ( szpilek ) do nie demontowanej cz Êci po àczenia. Wszystkie te produkty wykazujà bardzo dobrà odpornoêç na media przemys owe oraz na temperatury w zakresie od -55 do +150 C Uszczelnianie powierzchni p askich Najbardziej rozpowszechnionà metodà uszczelniania powierzchni p askich jest stosowanie kszta towych uszczelek wycinanych z p yt. Majà one kilka podstawowych wad. Bez wzgl du na jakoêç materia u, z którego wyci ta jest uszczelka, zawsze ulega ona odkszta ceniu trwa emu ( siadanie uszczelki), co prowadzi do rozszczelnienia zespo u. Ponadto podlega ona zu yciu na skutek mikroprzesuni ç wzgl dnych uszczelnianych powierzchni. Prowadzi to do Rys. 3. Uszczelnianie przek adni zu ycia poprzez tarcie i w koƒcu równie do rozszczelnienia zespo u ( wydmuchanie uszczelki). Zatem uszczelka jest tym lepsza, im cieƒsza i do tego na tyle elastyczna, by nie ulega a odkszta ceniu trwa emu, a zarazem na tyle twarda, by po àdany zacisk uzyskaç przy minimalnej kompresji. Rozwiàzaniem problemu jest skuteczna uszczelka, ale bez w asnego wymiaru skroênego. Takie jest w aênie p ynne uszczelnienie anaerobowe. Naniesione na uszczelnianà powierzchni wype nia jej nierównoêci, a po zmontowaniu uszczelnianego zespo u utwardza si. Blokujàc drog przecieku, zwi ksza wspó czynnik tarcia mi dzy uszczelnianymi powierzchniami (ko nierzami) tak, e stanowi ona wzmocnienie konstrukcyjne zespo u (rys. 3). Dobór produktu: przy doborze p ynnego uszczelnienia anaerobowego nale y znaç wymiar maksymalnych nierównoêci (maksymalnà szczelin ) mi dzy uszczelnianymi powierzchniami oraz warunki pracy zespo u. Typowe produkty: LOCTITE 573 cz sto stosowany w przemyêle samochodowym, do dobrze dopasowanych powierzchni. atwy do aplikacji np. sitodrukiem. Odporny na wi kszoêç mediów przemys owych, do temp 150 C. LOCTITE 574 o wi kszej lepkoêci, przydatny w remontach maszyn i urzàdzeƒ (gdy uszczelniane powierzchnie nie przylegajà zbyt dobrze maksymalna gruboêç warstwy produktu zapewniajàca skutecznoêç uszczelnienia to 0,5 mm. DoÊç szybka polimeryzacja. OdpornoÊç j.w. LOCTITE 5203 produkt àczy w sobie zalety typowego produktu anaerobowego z wysokà elastycznoêcià. Zalecany szczególnie tam, gdzie w trakcie pracy uszczelniany zespó poddany jest silnym napr eniom oraz tam, gdzie wymagany jest bardzo atwy demonta ; odpornoêç j.w. LOCTITE 510 produkt heavy duty du a odpornoêç na Êcinanie oraz termiczna (do 200 C). Typowy produkt uszczelniajàcy silniki okr towe. Uszczelnianie po àczeƒ gwintowych W asnoêci produktów anaerobowych, które pozwalajà na skuteczne zabezpieczanie z àcz gwintowych przed niepo àdanym samoczynnym luzowaniem, sà równie wykorzystywane do uszczelniania tych z àczy w instalacjach hydraulicznych (np. w hydraulice si owej) oraz pneumatycznych. Zast pujà metody uszczelniania w óknem konopnym ( paku y ) czy taêmà PTFE (rys. 4). Nie strz pià si w trakcie monta u, nie Êlizgajà si po gwincie, nie psujà estetyki z àcza, nie u atwiajà niepo àdanego luzowania, nie sprzyjajà Rys. 4. Uszczelnianie z àczy rurowych korozji. Podobnie jak przy zabezpieczaniu gwintów, p ynne szczeliwo wype nia luzy i nierównoêci w gwincie, zamykajàc drog przecieku. Z àcze takie jest demontowalne. Tak jak przy zabezpieczaniu gwintów, równie przy ich uszczelnianiu mamy do dyspozycji p ynne produkty anaerobowe lub preaplikowane pow oki uszczelniajàce o nazwie DriSeal. Dobór produktu: podstawowym kryterium jest wymiar gwintu. Wa ne sà te warunki pracy i rodzaj uszczelnianego medium. Typowe produkty: LOCTITE 542 zalecany do gwintów do 3/4 cala. Popularny szczególnie w instalacjach pneumatycznych i hydraulice si owej; temperatura pracy od 50 do +150 C. LOCTITE 577 zalecany szczególnie do instalacji wodnych, centralnego ogrzewania itp. na z àczach do 3 cali. Produkty te sà dopuszczone do kontaktu z wodà spo ywczà oraz gazem; nie sà zalecane do instalacji tlenowych. Podsumowanie Produkty anaerobowe sà doskona ym narz dziem w r ku konstruktorów i technologów. Ich zastosowanie zawsze prowadzi do poprawy jakoêci produkcji oraz zmniejszenia jej kosztów. Có wi c stoi na przeszkodzie, aby trafi y one pod strzechy naszych producentów maszyn? G ównie bariera psychologiczna. Jak to? Wklejaç o ysko? P ynny produkt ma chroniç przed wyciekiem p ynu? Tak! To dzia a od lat w krajach wysoko rozwini tych, gdzie jakoêç i oszcz dnoêç sà nie tylko przedmiotami dyskusji, ale przede wszystkim praktyki przemys owej. Wojciech Kozak 12