SIGMA-NOT - PORTAL INFORMACJI TECHNICZNEJ - Największa baza artykułów technicznych online

PRZEGLĄD MECHANICZNY

miesięcznik ISSN 0033-2259, e-ISSN 2450-8209 - rok powstania: 1935
Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego

Badanie powtarzalności robota przemysłowego na torze jezdnym
(ang. Study of repeatability of industrial robot on the track)

DOI:10.15199/148.2017.9.8
WOJCIECH KACZMAREK SZYMON BORYS PIOTR PRZYBYLSKI

Streszczenie
W artykule przedstawiono zagadnienia z zakresu badania powtarzalności robota przemysłowego firmy Mitsubishi Electric poruszającego się na torze jezdnym. Głównym celem badań było oszacowanie błędów osiągania punktów montażu na płycie elektroniki, a tym samym sprawdzenie możliwości zastosowania takiego rozwiązania na linii montażowej.
Słowa kluczowe: robot przemysłowy, tor jezdny, montaż
Abstract
The article presents the topics of the repeatability study of the Mitsubishi Electric industrial robot moving on the track. The main purpose of the study was to estimate the errors of assembly points on the electronics board, and thus to check the possibility of using such solution on the assembly line.
Keywords: industrial robot, track, assembly.
Na świecie następuje wyraźny rozwój automatyzacji fabryk. Jak podaje najnowszy raport Międzynarodowej Federacji Robotyki (IFR - International Federation of Robotics) opublikowany na koniec 2016 r., w 2015 r., przy 15% wzroście sprzedaży robotów na całym świecie, padł nowy rekord w liczbie ponad 253 tysięcy sprzedanych jednostek. Należy zaznaczyć, że najwyższy wzrost odnotowano w przemyśle elektronicznym (41%) i metalowym (39%). Specjaliści zakładają, że w ciągu najbliższych lat wzrost ten utrzyma się na poziomie 15% (rys. 1). Pomimo że obecnie na świecie największa liczba robotów przemysłowych jest wykorzystywana w przemyśle motoryzacyjnym, największy wzrost sprzedaży w 2015 r., jak wspomniano wcześniej, odnotowano w przemyśle elektronicznym. Zainteresowanie uruchamianiem nowych stanowisk produkcyjnych w przemyśle elektronicznym widoczne jest również w Polsce. Robotyzacja stanowisk do montażu elektroniki Ogólnie ujmując, zrobotyzowane systemy montażowe należą do najbardziej złożonych systemów wytwarzania. Związane jest to głównie z wymogami dużej wydajności, elastyczności oraz sprawności. Z uwagi na fakt, że podczas montażu konieczne jest często chwytanie i manipulowanie różnorodnymi obiektami o złożonych kształtach, trzeba stosować dodatkowy osprzęt (dużą liczbę czujników, ustalaczy i stołów pozycjonujących). Montowane produkty często wymagają wykonywania złożonych ruchów ze względu na to, że same mają złożone kształty. Elementy zazwyczaj cechują się małymi wymiarami, więc odbiorcy robotów oczekują zwartych elastycznych manipulatorów, zajmujących małą [...]

ZAKUP JEDNORAZOWY I DOSTĘP DO WIRTUALNEJ CZYTELNI
PRENUMERATA PAPIEROWA

Metoda płatności: Płatności elektroniczne (karta kredytowa, przelew elektroniczny)
Dostęp do publikacji - jednorazowy (płatność elektroniczna) - tylko 6,00 zł (płacisz 45% mniej niż przy płatności SMS)	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma - 1h tylko 24.60 zł	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma - 4h tylko 43.05 zł	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma - 12h tylko 73.80 zł	DO KOSZYKA
Metoda płatności: SMS Premium
Dostęp do publikacji - jednorazowy (płatność SMS'em) - 11,07 zł brutto (9,00 zł + VAT)	kup! (SMS)

Prenumerata

Szanowny Kliencie!
Zamów roczną prenumeratę w wersji PLUS a uzyskasz dostęp do archiwalnych publikacji tego czasopisma.
Nie zwlekaj - skorzystaj z tysięcy publikacji o najwyższym poziomie merytorycznym.

prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 423,00 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 380,70 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 324,00 zł
prenumerata papierowa półroczna - 162,00 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 81,00 zł

okres prenumeraty:

*) Warunkiem uzyskania rabatu jest zawarcie umowy Prenumeraty Ciągłej (wzór formularza umowy do pobrania).
Po jego wydrukowaniu, wypełnieniu i podpisaniu prosimy o przesłanie umowy (w dwóch egzemplarzach) do Zakładu Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT.

Zaprenumeruj także inne czasopisma Wydawnictwa "Sigma-NOT" - przejdź na stronę fomularza zbiorczego »

Bibliografia

[1] Word Robotics Report 2016.https://ifr.org/ifr-press-releases/news/ world-robotics-report-2016.
[2] Kaczmarek W.,J. Panasiuk. 2013. "Roboty przemysłowe w wybranych aplikacjach". Control Engineering Polska: 52 - 58.
[3] http://automatykaonline.pl/Artykuly/Robotyka/ (2015)
[4] HonczarenkoJ. 2010. "Roboty przemysłowe budowa i zastosowanie". Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne.
[5] Łunarski J., W. Szabajkowicz. 1993. "Automatyzacja procesów technologicznych montażu maszyn". Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne
[6] Kaczmarek W. 2008. "Elementy robotyki przemysłowej". Warszawa: Wydawnictwo WAT.
[7] Zdanowicz R. 2013. "Robotyzacja dyskretnych procesów produkcyjnych". Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
[8] Mitsubishi Electric. 2014. CR750-Q/CR751-Q Controller, RV-2F-Q Series Standard Specifications Manual.
[9] Mitsubishi Electric. 2012. MELFA-Works Instruction Manual. Dokumentacja produktu.
[10] Mitsubishi Electric. 2014. R56TB/R57TB Instruction Manual. Dokumentacja produktu.
[11] Mitsubishi Electric. 2014. RT ToolBox2 / RT ToolBox2 User’s Manual. Dokumentacja produktu.

INNE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE

"Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych" Zakopane 22 - 24. 01.2018

Konferencja "Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych" od 31 lat jest miejscem corocznych spotkań przedstawicieli świata nauki i przemysłu. Konferencja to nie tylko platforma wymiany myśli i wiedzy technicznej, ale i żarliwych dyskusji nad problemami dotyczącymi maszyn roboczych i mechaniki. Jej główną ideą jest współpraca nauki i przemysłu oraz transfer rozwiązań naukowych do wy więcej »

90 lat hamulców Bosch Od serwa hamulca do klocków hamulcowych bez miedzi

Bez wątpienia hamulce były pierwszym i najważniejszym elementem bezpieczeństwa w pojeździe. Już w latach dwudziestych XX wieku hamulce nie mogły sobie poradzić z rosnącymi osiągami silnika i ciężarem ówczesnych pojazdów.Pneumatyczne wspomaganie hamulców, zaprezentowane przez firmę Bosch w 1927 r., znacznie zwiększyło bezpieczeństwo na drogach. Dzięki temu genialnemu wynalazkowi, droga hamowania ówczesnych pojazdów ciężarowych zmniejszyła się o jedną trzecią. Rok później firma Bosch przedstawiła komp więcej »

ActiveCockpit - interaktywna platforma komunikacji dla przemysłu wytwórczego

ActiveCockpit jako interaktywna platforma komunikacji dla przemysłu wytwórczego przetwarza i wizualizuje dane produkcyjne w czasie rzeczywistym. ActiveCockpit łączy aplikacje świata IT, takie jak planowani więcej »

Analiza oddziaływań dynamicznych na linię wałów okrętów transportowo-minowych - DOI:10.15199/148.2017.9.6

ANDRZEJ GRZĄDZIELA PIOTR SZYMAK

Problemy występowania drgań skrętnych linii wałów pojawiły się wraz z wprowadzeniem regularnych, morskich połączeń transatlantyckich w drugiej połowie XIX w. Początkowo konstruktorzy okrętów nie umieli wyjaśnić przyczyn zmęczeniowego uszkodzenia wałów napędowych, jednak wraz wydłużającą się listą jednostek, które uległy poważnym awariom, problem stał się coraz bardziej aktualny ekonomicznie, technologicznie i naukowo. Pierwsze publikacje na ten temat pojawiły się na początku XX w. Ich autorami byli H. Lorena, H. Frahm, G .W. Melville oraz S. P. Timoszenko [1]. Jednak dopiero w 1924 r. A. Palmgren sformułował hipotezę dotyczącą liniowych zależności uszkodzeń oddziaływań drgań skrętnych, która została zweryfikowana i zaakceptowana dopiero w połowie lat 40. XX w. [1, 2]. Analiza drgań skrętnych linii wałów odnosi się do trzech obszarów konstrukcyjnych, tj. do określenia dopuszczalnych naprężeń występujących w linii wałów, obliczeń symulacyjnych sił i momentów wewnętrznych obecnych w strukturze linii wałów oraz oddziaływań zewnętrznych wpływających na warunki pracy linii wałów w morzu. Pierwszy obszar analiz jest przedmiotem wymagań określonych w przepisach towarzystw klasyfikacyjnych i dyskusja nad przyjętymi wartościami i współczynnikami bezpieczeństwa często daleka jest od polemiki naukowej popartej badaniami i analizami teoretycznymi. Wynika ona z doświadczeń eksploatacyjnych i projektowych oraz statystyk prowadzonych przez stocznie, armatorów, towarzystwa ubezpieczeniowe i klasyfikacyjne. Drugi obszar jest jak najbardziej konkretny badawczo, pozwala na wykorzystanie współczesnych narzędzi symulacyjnych do wykonania obliczeń weryfikacyjnych. Problemem jest jednak precyzyjne zdefiniowanie obszaru trzeciego, którego szczególne znaczenie dotyczy eksploatacji okrętów wojennych. Literatura najczęściej przedstawia propozycje rozwiązań związanych z modelem oddziaływań detonacji podwodnej oraz regularnego falowania na kadłub, n więcej »

Analiza wytrzymałościowa tarczy wirnikowej turbogeneratora ORC o mocy 30 kWe z uwzględnieniem sił aerodynamicznych - DOI:10.15199/148.2017.9.1

PAWEŁ BAGIŃSKI GRZEGORZ ŻYWICA

Model tarczy wirnikowej Geometria tarczy wirnikowej została opracowana przez Zakład Turbin IMP PAN przy głównym założeniu, że będzie to prosta turbina jednostopniowa, promieniowo-osiowa [1]. Aby ograniczyć straty nadłopatkowe oraz siłę osiową działającą na łożyska, zaproponowano zastosowanie tarczy wirnikowej z osłoną, co zostało przedstawione na rys. 1. Jest to finalna geometria tarczy wirnikowej, sporządzona po przeprowadzeniu obliczeń przepływowych i optymalizacji przepływu. Nominalna prędkość obrotowa została ustalona na poziomie 15 000 obr./min. Analiza tarczy wirnikowej Opracowana geometria tarczy wirnika posłuży do obliczeń wytrzymałościowych danego elementu. W przypadku obliczeń jednostronnych FSI (Fluid-Structure Interaction) wirników maszyn przepływowych, stosuje się dwie główne metody analiz wytrzymałościowych. Pierwsza z nich polega na obliczeniu przepływu całej tarczy wirnikowej, a następnie przeniesieniu uzyskanych wartości na jedną łopatkę. Druga metoda polega na analizie przepływowej jednej z łopatek oraz przeniesieniu rozkładu ciśnień i temperatury na model całej tarczy wirnikowej. W artykule opisano zastosowanie drugiej metody.Model strukturalny łopatek tarczy wirnikowej W celu przeprowadzenia analizy strukturalnej trzeba przygotować geometrię łopatki. W przypadku "jedna łopatka - jedna łopatka więcej »

Komputerowe wspomaganie ciepłochronności ścian konstrukcyjnych i osłonowych budynków wielkopłytowych - DOI:10.15199/148.2017.9.3

PIOTR KNYZIAK PIOTR BIERANOWSKI

Problem niedostatecznej ciepłochronności ścian konstrukcyjnych i osłonowych budynków wielkopłytowych oraz potrzeby wzmacniania połączeń międzywarstwowych w płytach poruszane były w wielu publikacjach (np. [1 - 4]). W praktycznych rozwiązaniach problem zbyt małej izolacyjności ścian rozwiązywany jest przez dodatkowe docieplenie. W niektórych przypadkach płyty ścian zbudowane z dwu warstw betonu (konstrukcyjnej i elewacyjnej) oraz warstwy wełny mineralnej lub styropianu zostały dodatkowo docieplone dwa razy. W trakcie badań budynków w Warszawie [5] już w 2006 r. stwierdzono dwa przypadki podwójnego docieplenia spośród ocenianych 95 budynków. W analizach przepływu strumienia ciepła przez ściany i węzły łączące płyty bierze się jednak pod uwagę typowe, projektowe rozwiązania ścian i węzłów. Rozwiązania te w odniesieniu do obecnych wymagań są niewystarczające. W analizach dąży się do ich oceny i zaproponowania dociepleń doprowadzających do spełnienia aktualnych wymagań. W wielu przypadkach wykonanie budynków z elementów wielkopłytowych było jednak złe. W szczególności dotyczy to jakości wykonania prac zakrytych. Do nich należy wypełnianie złączy prefabrykatów betonem uzupełniającym. O nieprawidłowościach świadczą liczne zarysowania połączeń płyt, w tym złączy pł więcej »

Łożyska NSK o niskim współczynniku tarcia zwiększają wydajność energetyczną

Wykorzystanie w systemach napędowych łożysk kulkowych cechujących się niskim tarciem zwiększa wydajność energetyczną i zmniejsza szum podczas pracy. Łożyska tego typu ograniczają również wytwarzanie ciepła, co z kolei pomaga wydłużyć okres ich eksploatacji.Wykorzystując rozwiązania, takie jak zoptymalizowana geometria bieżni i specjalne konstrukcje uszczelnienia, firma NSK opracowała kilka serii łożysk kulkowych oferujących znacząco niższy poziom tarcia więcej »

Metody analiz ergonomicznych w ręcznych pracach montażowych - DOI:10.15199/148.2017.9.11

KINGA BYRSKA-BIENIAS MARCIN ZEMCZAK

Przedsiębiorstwa nieustannie rozwijają swoje systemy zarządzania bezpieczeństwem i higieną pracy. Organizacje o wyższym poziomie kultury ergonomicznej decydują się na zastosowanie opracowanych przez inne instytucje lub przedsiębiorstwa arkuszy ergonomicznych lub wypracowują swoje własne narzędzia diagnozy. Ergonomia, według definicji (aktualnej od 2000 r.) zaproponowanej przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Ergonomiczne IEA, to dyscyplina naukowa zajmująca się badaniem interakcji zachodzących między ludźmi i pozostałymi elementami systemu. Ergonomista w swych działaniach stosuje zasady teoretyczne, dane i metody niezbędne dla projektowania efektywnych systemów pracy uwzględniających dobrostan człowieka [1]. Specyficznymi narzędziami pracy ergonoma są wcześniej wspomniane i bogato opisane w literaturze arkusze diagnozy. Istnieje wiele metod badawczych przeznaczonych dla specyficznych grup prac i wybranych obciążeń. Wprowadzając podział autorów publikacji Handbook of Human Factors and Ergonomics Methods, można przykładowo wymienić metody wymienione w tab. I [2]. W związku z wymaganiem kodeksu pracy, art. 226, pracodawcy zobowiązani są do przeprowadzania analiz ryzyka zawodowego. Analizy te nie mogą ograniczać się wyłącznie do podstawowych informacji. Obecnie wymaga się od pracodawców szczegółowych wytycznych, np. w obszarze ryzyka chemicznego. Również w pracach manualnych należy zwrócić dużo uwagi na ocenę sposobu wykonywania czynności roboczych [3, 4]. Zaburzenia układu mięśniowo-szkieletowego kończyn górnych są nadal powszechne w populacji pracujących. Oprócz pracy z komputerem, duże obciążenia masą, wysokie siły, nieergonomiczne postawy i powtarzające się ruchy są najczęściej wymienionymi czynnikami fizycznymi związanymi z pracą [5 - 8]. Każda z metod analizy ergonomicznej jest zalecana do specyficznych warunków stanowiska pracy. Spośród metod przydatnych do zastosowania przy pracach manualnych wyróżnić można między i więcej »

Metody badań eksperymentalnych zjawiska kawitacji - DOI:10.15199/148.2017.9.9

AGNIESZKA NIEDŹWIEDZKA SEWERYN LIPIŃSKI

Kawitacja jest zjawiskiem polegającym na przejściu płynu ze stanu ciekłego w stan parowy w obszarach, w których ciśnienie statyczne płynu spada poniżej ciśnienia nasycenia w danej temperaturze. Pojawiające się w płynie pęcherzyki jako pierwszy opisywał w swoim doświadczeniu Reynolds w 1894 r. [1], jednak właściwa nazwa zjawiska została użyta po raz pierwszy dopiero rok później [2]. Początkowo obserwacje kawitacji ograniczały się jedynie do metody wzrokowej. Z upływem czasu informacje wynikające z obserwacji wizualnej przestały być wystarczające. Rozpoczęto poszukiwania metod dostarczających dane o parametrach fizycznych płynu, wymiarach i intensywności chmury kawitacyjnej, jak również o zmianach wielkości mierzonych w czasie. Metody eksperymentalne dzielą się na dwie główne grupy: metod bezinwazyjnych oraz inwazyjnych (rys. 1). Przy stosowaniu metod bezinwazyjnych nie dochodzi do ingerencji w badany układ, inaczej niż w przypadku metod inwazyjnych, gdzie taka ingerencja zachodzi. W kontekście badań zjawiska kawitacji, metody bezinwazyjne stanowczo przeważają nad metodami inwazyjnymi. W bezinwazyjnych badaniach eksperymentalnych wykorzystywana jest przede wszystkim anemometria obrazowa (Particle Image Velocimetry - PIV) i anemometria laserowa (Laser Doppler Anemometry - LDA), jak też kamera do szybkich zdjęć, zobrazowanie wykorzystujące promieniowanie rentgenowskie oraz systemy optoelektroniczne. Z ingerencją w badany układ wiąże się tzw. próba optyczna. Celem artykułu jest przedstawienie informacji o dostępnych metodach badań eksperymentalnych, porównanie ich ze sobą i wskazanie obszarów zastosowań. Kamera do szybkich zdjęć Kamera do szybkich zdjęć jest obecnie sprzętem najczęściej stosowanym do badań więcej »

Modelowanie konstrukcji klocków i tarcz hamulcowych - DOI:10.15199/148.2017.9.4

KRZYSZTOF TUBIELEWICZ IRENEUSZ PIOTR CHMIELIK HUBERT MICHALCZUK

Hamulce pojazdów rozwijają się w wyniku dwóch różnych, ale występujących jednocześnie trendów: z jednej strony, w rezultacie wprowadzenia nowoczesnych technik obliczeniowych i produkcyjnych, dzięki czemu technologia ich wykonania stawała się coraz bardziej złożona, z drugiej zaś strony, zasada ich działania w sensie mechaniczno-fizycznym stała się coraz prostsza. Wytwarzanie hamulców bębnowych jest stosunkowo proste, gdyż w zasadniczej części stanowią one odlewany i obrabiany metodą skrawania bęben, który współpracuje z okładziną hamulcową. Natomiast hamulce tarczowe wymagają znacznie większej precyzji w fazie produkcji, jednak analiza ich zachowania jest łatwiejsza do przewidzenia. Omówione w niniejszym opracowaniu elementy cierne hamulców tarczowych stopniowo wypierają hamulce bębnowe w samochodach produkowanych na całym świecie, a to głównie dzięki większej ich skuteczności. Modelowanie geometrii elementów ciernych Jednym z elementów ciernych jest klocek hamulcowy, stanowiący kawałek materiału warstwowego, który trze o płaską powierzchnię tarczy hamulcowej. Tarcie to zamieniane jest z energii mechanicznej na cieplną. Mimo prostoty kształtu struktura jego budowy jest bardziej skomplikowana (rys. 1), gdyż tworzy go kilka równoległych warstw wykonanych z różnych materiałów. Najgrubszą warstwę stanowi materiał cierny, który wchodzi w kontakt z tarczą i stopniowo zużywa się. Po drugiej stronie znajduje się wzmocnienie, albo płytka nośna, którą stanowi płaski kawałek miękkiej stali, o grubości około 5 mm. Zadaniem płytki nośnej jest rozłożenie siły wywieranej przez tłok na całą powierzchnię styku klocka. Zadaniem płytki jest też właściwe zamocowanie i ustawienie klocka. Niektóre typy klocków mają dodatkową warstwę o grubości ok. 2 mm, zwaną podłożem, usytuowaną pomiędzy płytką wzmacniającą a materiałem więcej »

Nowoczesne aspekty problemu sekwencjonowania samochodów na wydziale montażu - DOI:10.15199/148.2017.9.12

JOLANTA KRYSTEK SARA ALSZER

Problem sekwencjonowania zleceń produkcyjnych stanowi zagadnienie charakterystyczne zwłaszcza dla produkcji wieloasortymentowej i wielowersyjnej. Usprawnienie procesu produkcji oceniane może być w tym przypadku na podstawie głównych wskaźników efektywności (Key Performance Indicators KPI), [1], jak np. przepustowość linii produkcyjnej, czas produkcji, koszty produkcji czy liczba przezbrojeń robotów oraz maszyn. W zakładach przemysłowych w ramach procesu planowania produkcji ustala się optymalną wartość czasu cyklu tak, by zapewnić pracownikom linii wystarczającą ilość czasu niezbędną do wykonania wszystkich operacji, np. montażu, a przy tym zachować wysoki poziom wykorzystania stanowisk roboczych i zrealizować plan produkcji [2]. Przykładem obrazującym problematykę procesu produkcji wielowersyjnej i wieloasortymentowej jest zagadnienie sekwencjonowania samochodów, znane w literaturze jako Car Sequencing Problem (CSP). Problem sekwencjonowania samochodów Każdy samochód produkowany jest w kilku następujących po sobie etapach - produkcja rozpoczyna się na wydziale tłoczni, a kończy na wydziale montażu. W pierwszym etapie produkcji, ze stali dostarczonej do wydziału tłoczni, przy użyciu odpowiednich pras transferowych, formowane są elementy karoserii, takie jak: drzwi, elementy podłogi, maski, dach, klapy. Na tym etapie zapada decyzja, jakie modele będą produkowane, co wskazuje na wieloasortymentowy charakter produkcji. W kolejnym etapie, na wydziale spawalni, wszystkie elementy dostarczone z wydziału tłoczni łączone są w jedną całość. Przygotowane w ten sposób karoserie transportowane są do wydziału lakierni, gdzie następuje ich malowanie [3]. Następnie, na wydziale montażu, przeprowadzana jest instalacja wyposażenia wewnętrznego i zewnętrznego pojazdu. Ostatnie dwa główne etapy produkcji: lakierowanie karoserii i montaż komponentów, wskazują na wielowersyjny charakter produkcji - poszczególne modele samochodów mogą różnić się mię więcej »

Preliminary design of the last stage of supercritical steam turbine and proposition of anti-erosion coating for blades surface - DOI:10.15199/148.2017.9.2

ANNA GRZYMKOWSKA STANISŁAW GŁUCH ANNA ZYKOVA VLADIMIR SAFONOV

Modern power plants have to meet high technological and environmental demands, such as increased efficiency and low emission levels. These strong restrictions can be met by supercritical power plants, which produce the power up to 1100 MW. Such a high power level requires considerable live steam mass-flow rate. When the steam flows through turbine stages, its pressure drops and specific volume rises. As the pressure is low and specific volume is high in the last stages, dimensions of turbine blades rise considerably and so does steam velocity. At the same time turbine spins with rotation speed of 3000 rpm, what results in extreme stresses caused by centrifugal and bending forces, especially at blades tips. Steam turbine expansion line goes below the saturation curve and ends in water-steam area. One-phase working medium changes now into two-phase fluid - steam with water droplets. These droplets hit the blades with extreme velocities and are the source of erosion. Droplet impact erosion reduces turbine efficiency and reliability by eroding blades leading edges, what may potentially lead to catastrophic failures. Furthermore, droplets can also erode sealing surface of bypass valve plug during turbine start-up, causing leakage and allowing steam to bypass the turbine [1 - 9]. Problems associated with droplet impact erosion of blades surface in steam turbines last stages are challenging. Such problems have recently occurred in many supercritical and ultra-supercritical units. In some cases, turbine efficiency has decreased by 4% after only two years of operation [10]. Computational model of supercritical power plant In order to determine steam parameters at the inlet and outlet of turbine last stage, a computational model of supercritical thermal cycle have been created. The model was więcej »

Problemy adaptacyjnej analizy struktur złożonych z uwzględnieniem elementów przejściowych - DOI:10.15199/148.2017.9.5

MAGDALENA ZIELIŃSKA GRZEGORZ ZBOIŃSKI

Omawiając problemy analizy numerycznej struktur obejmujących fragmenty cienkościenne, grubościenne i rozbudowane przestrzennie, należy zauważyć, że w ich analizie w zakresie sprężystym, obserwuje się tendencję do stosowania różnych modeli mechanicznych w tych różnych fragmentach. Modele te mają charakter podstawowy i są opisane znanymi teoriami mechanicznymi. Połączenie takich modeli może być zrealizowane przez pozostawienie jako aktywnych stopni swobody występujących w obu modelach i zablokowanie tych, które są specyficzne dla jednego z nich. Innym sposobem jest wprowadzenie modeli przejściowych (pola niewiadomych w jednej części elementu odpowiadają pierwszemu modelowi podstawowemu, a w pozostałej drugiemu). Trzeci sposób polega na zastosowaniu tego samego modelu we wszystkich częściach struktury złożonej. Wadą pierwszego sposobu jest pojawienie się wewnętrznej warstwy brzegowej lub osobliwości na granicy modeli. W drugim podejściu wymagane jest podobieństwo modeli podstawowych wykorzystywanych do tworzenia modelu przejściowego. Z kolei trzecie podejście nie tyle rozwiązuje problem łączenia modeli podstawowych, co polega na jego ominięciu. W pracy do łączenia modeli wykorzystane zostało drugie wspomniane podejście [1 - 3]. Części funkcjonalne struktury charakteryzuje podobieństwo opisu mechanicznego. Teorie zastosowane w poszczególnych częściach mogą mieć różny charakter, np. trójwymiarowy lub powłokowy. W przypadku klasycznych modeli podstawowych omawiane teorie różnią się stopniami swobody pola niewiadomych. W celu połączenia teorii podstawowych za pomocą modeli przejściowych zagwarantować należy ciągłość pola niewiadomych i jego pochodnych w obszarze przejściowym (ciągłość pola przemieszczeń i pól odkształceń i naprężeń pomiędzy podstawowymi teoriami trójwymiarowymi i powłokowymi). Modele i elementy przejściowe Wykorzystywane dotychczas modele oraz przejściowe elementy skończone cechuje: niedoskonałość będąca skutkie więcej »

Spółka igus rośnie na polskim rynku

Polski oddział spółki igus - lidera w branży tworzyw sztucznych w ruchu - planuje dwukrotny wzrost jeszcze w tym roku i trzykrotne zwiększenie obrotów w Polsce do 2020 r. Tak dynamiczny rozwój jest efektem wzrostu zamówień z rynku polskiego i światowego. Spółka igus Polska ma bardzo ambitne plany na najbliższe lata. O ile strategicznym celem całej firmy z siedzibą w niemieckiej Kolonii jest podwojenie obrotów do 2020 r., o tyle polski oddział stawia sobie poprzeczkę jeszcze wyżej. - Chcemy w ciągu najbliższych trzech lat osiągnąć poziom 100 mln PLN, czyli niemal potroić nasze obroty. Jest jeszcze dużo do zrobienia, ale damy radę - mówi Marek Wzorek. Pierwszym krokiem w tym kierunku jest związana z rozwojem produ więcej »

Sterowanie awatarem człowieka przez aproksymację pozy osoby zanurzonej w środowisku wirtualnym za pomocą systemu wizyjnego i kinematyki odwrotnej - DOI:10.15199/148.2017.9.15

HUBERT WELENC JAROSŁAW JANKOWSKI

Technologia rzeczywistości wirtualnej rozwija się bardzo dynamicznie, producenci rozwiązań mających przenieść nasz umysł do cyfrowego świata prześcigają się w projektowaniu i konstruowaniu systemów, które pogłębią nasze wrażenie zanurzenia się w symulacji. Okulary projekcyjne o szerokim kącie widzenia i dużej częstości odświeżania stały się już standardem. W połączeniu z rosnącą jakością detekcji ruchu głowy udaje się coraz skuteczniej ograniczać występowanie objawów choroby symulatorowej [1]. Wprowadzenie elementu interakcji z otoczeniem powoduje spotęgowanie poczucia zanurzenia w środowisku wirtualnym [2]. W rozwiązaniach komercyjnych stosuje się w tym celu zestaw kontrolerów (klawiatura i mysz, joysticki, pady, kontrolery dedykowane), którego zadaniem jest umożliwienie eksploracji otoczenia, manipulacja symulowanymi obiektami oraz inicjowanie zdarzeń. Kolejnym stopniem immersji jest możliwość sterowania wirtualnym ciałem (awatarem), które reprezentuje fizyczne własności ciała osoby zanurzonej wewnątrz środowiska (położenie i orientacja w przestrzeni, przyjęta poza, kolizja z wirtualnymi obiektami) [2]. Na obecnym poziomie technologicznym niewiele systemów nakierowanych na potrzeby konsumenta jest w stanie zapewnić choćby w minimalnym stopniu poczucie cielesnej obecności w cyfrowym świecie. Użytkownik jest najczęściej reprezentowany jako obiekt pełniący rolę kamery stereoskopowej, która unosząc się w przestrzeni, ustanawia punkt obserwacyjny, z pozycji i orientacji którego renderowany jest wirtualny świat. Niekiedy posiadany zestaw kontrolerów więcej »

System do wspomagania analizy błędów popełnianych przez użytkowników symulatorów maszyn - DOI:10.15199/148.2017.9.13

DARIUSZ KALWASIŃSKI

W Polsce ponad 80% wypadków w przemyśle jest związanych, w większym lub mniejszym stopniu, z obsługą maszyn stacjonarnych i mobilnych. Różnorodność przeznaczenia maszyn, wiele konstrukcji, materiałów i procesów technologicznych oraz sposobów sterowania i obsługi tworzy w efekcie szeroką gamę zagrożeń mechanicznych powodujących zdarzenia wypadkowe wśród operatorów tych maszyn. Ponadto szybki rozwój i modernizacja parku maszynowego w Polsce jest przyczyną tego, iż duża liczba zdarzeń wypadkowych wynika z braku wiedzy i doświadczenia operatorów. Przykładem mogą być suwnice, które stanowią liczną grupę maszyn wykorzystywanych w transporcie wewnątrzzakładowym. Najczęstsze przyczyny, powodujące powstawanie zdarzeń wypadkowych z udziałem suwnic, to przede wszystkim błędy popełniane przez pracowników obsługujących suwnice. Błędy te wiążą się z niedostateczną koncentracją podczas wykonywania pracy, zaskoczeniem niespodziewanym zdarzeniem, lekceważeniem zagrożeń związanych z użytkowaniem suwnic (brawura, ryzykanctwo, przechodzenie, przejeżdżanie lub przebywanie w miejscach niedozwolonych) oraz niewłaściwym operowaniem kończynami w strefie zagrożenia. Zapewnienie odpowiedniego poziomu szkolenia jest rzeczą nader ważną i niezbędną. Dlatego też istotne znaczenie mają wszelkie działania prewencyjne oraz zwiększanie wiedzy pracowników (w tym operatorów suwnic) w zakresie przyczyn powstawania wypadków. Takim działaniem może być stosowanie symulatorów w szkoleniach. Symulatory wykorzystywane w szkoleniu nie tylko uatrakcyjniają programy szkoleniowe, ale wpływają na możliwość szybszego opanowania umiejętności w zakresie użytkowania różnych maszyn, umożliwiają w przystępny sposób przyswojenie niezbędnej wiedzy, a także skracają czas prowadzonego szkolenia i zmniejszają jego koszty. Wykorzystanie symulatorów w szkoleniu pozwala również na prezentowanie przyczyn i okoliczności powstawania zdarzeń wypadkowych. W tym zakresie pomocne jest zastos więcej »

Technologia pasywno-dynamicznej kontroli wibracji zwiększa produktywność obróbki skrawaniem

Pierre Zunino Yannick Groll

Niekontrolowane wibracje stwarzają wiele problemów pojawiających się podczas skrawania. Zmienne siły występujące w procesie skrawania wywołują wibracje i drgania narzędzia, skutkujące pogorszeniem jakości powierzchni obrabianego elementu, szybkim zużyciem lub pękaniem ostrza narzędzia oraz uszkodzeniem elementów obrabiarki. Trendy w zakresie konstrukcji produktów również sprzyjają powstawaniu wibracji. Aby poprawić wytrzymałość produktów i ograniczyć koszty montażu, producenci coraz częściej wytwarzają części z monolitycznych elementów obrabianych. Obrabianie wewnętrznych powierzchni części wymaga zwiększenia wysięgu narzędzia, aby uzyskać dostęp do głębokich kieszeni, a im większa długość narzędzia, tym większa tendencja do drgań. Próba minimalizacji wibracji przez obniżenie parametrów skrawania zmniejsza produktywność i zwiększa koszty produkcji. Wśród różnych podejść do kontroli wibracji prym wiodą systemy pasywno-dynamiczne, które wykorzystują koncepcję rezonansowo-masowego tłumika drgań w celu pochłaniania wibracji, zanim się nasilą i zakłócą proces obróbki skrawaniem. Wibracje to powszechny problem We wszystkich sektorach przemysłu uznaje się fakt, że nadmierne wibracje to niebezpieczny stan. Powtarzalne siły robocze i/lub zewnętrzne wywołują ruch drgający, który przez rezonans z obrabiarką, budynkiem lub fundamentem może rosnąć do niebezpiecznego poziomu. W celu rozwiązania problemu wibracji firmy produkcyjne i budowlane często stosują koncepcję rezonansowo- -masowego tłumika drgań. Rezonansowo-masowy tłumik drgań to komponent zawieszony w obrębie obrabiarki lub konstrukcji, który wpada w r więcej »

Wdrożenie architektury networking w symulatorze szkoleniowym w zakresie zwalczania pożarów wewnętrznych - DOI:10.15199/148.2017.9.14

WOJCIECH KWOCZAK

Dotychczasowe symulatory wykorzystujące technikę wirtualnej rzeczywistości cechowały się możliwością zanurzenia wyłącznie jednej osoby [1] podczas trwania symulacji w sali wyposażonej w system wizyjny [2]. Popularność symulatorów z wykorzystaniem VR (Virtual Reality - wirtualnej rzeczywistości) wzrasta z czasem, przez co pojawiają się nowe potrzeby, którym muszą one sprostać. Nową potrzebą stała się możliwość kooperacji dwóch lub więcej osób w obrębie jednego symulatora. Powinien stwarzać on możliwość nie tylko współdziałania w środowisku wirtualnym, ale i w środowisku rzeczywistym. Pojawiła się potrzeba, aby osoby szkolone mogły mieć ze sobą kontakt fizyczny oraz wzrokowy podczas trwania symulacji. W związku z tym, osoba biorąca udział w szkoleniu wyposażona jest w rękawice mierzące orientację oraz pozycję dłoni i palców [3, 4], za pomocą których możliwy jest dotyk przedmiotów rzeczywistych podczas symulacji, zwiększając jej realizm [4]. Kolejnym elementem wyposażenia jest hełm wirtualnej rzeczywistości [5]. Podczas jego stosowania osoba szkolona nie widzi zdarzeń zachodzących w rzeczywistej sali szkoleniowej, tym samym nie ma możliwości rzeczywistego kontaktu wzrokowego z drugą osobą znajdującą się w sali. Odpowiedzią na ten problem jest zastosowanie awatara człowieka w środowisku wirtualnym. Dzięki zastosowaniu awatara możliwy stał się wirtualny kontakt wzrokowy między osobami biorącymi udział w symulacji. Odpowiedzi na przedstawione potrzeby należy szukać w strukturze tworzenia gier komputerowych. Już od dawna na rynku gier można znaleźć pozycje zapewniające możliwość gry w trybie multiplayer (gra wieloosobowa). System ten pozwala na oddziaływanie przez wiele osób, za pomocą wielu komputerów, na jedno wspólne środowisko wirtualne. Każdy gracz może oddziaływać na innego gracza lub na środowisko, a jego działania są widoczne dla reszty graczy w czasie rzeczywistym. Na podstawie opisanej struktury stworzony został system po więcej »

Wspomagane komputerowo bezpieczeństwo operacji przemieszczania ładunków ciężkich i wielkowymiarowych - DOI:10.15199/148.2017.9.10

MIROSŁAW CHMIELIŃSKI WIESŁAW TUSK

Przemieszczanie ładunków o parametrach przekraczających możliwości tradycyjnych środków transportu nabiera coraz większego znaczenia gospodarczego i związane jest z dynamicznym rozwojem różnych gałęzi przemysłu. Drogą morską przewożone są największe z nich, a szczególnym wyzwaniem w tym zakresie jest wprowadzenie takiego ładunku na pokład statku lub barki [1]. Poziom specjalizacji środków transportu wykorzystywanych przy przewozach ładunków ciężkich i wielkogabarytowych jest tak wysoki, iż spotyka się środki transportu przeznaczone do niemalże jednorazowych przewozów tylko jednego rodzaju urządzeń przemysłowych. Ostatnio występują jednakże dążenia do maksymalnej uniwersalizacji środków transportu do przewozu ładunków ponadnormatywnych, szczególnie przy przewozach drogowych. Systemy oparte na naczepach i przyczepach modułowych pozwalają na niemal dowolną konfigurację części składowych systemu w zależności od wymiarów przewożonego ładunku [2]. Niezwykle istotnym czynnikiem warunkującym wysoki poziom bezpieczeństwa przewozów ładunków ciężkich i wielkowymiarowych jest skoordynowana praca wykwalifikowanej kadry, dobra, niczym niezakłócona komunikacja o stanie ładunku w danej chwili Techniczne aspekty transportu ponadnormatywnego Ładunkami ponadnormatywnymi (wielkowymiarowymi) nazywa się te, których przemieszczanie wymaga użycia specjalnych środków transportu i urządzeń. W praktyce spotkać można także inne nazwy tego rodzaju ładunków: nienormatywne, ponadnormatywne, ciężkie czy ponadwymiarowe. Przykładami mogą być elementy budowli lądowych i morskich, takich jak: platformy wiertnicze, elementy tunelów i mostów, rurociągów, maszty energet więcej »

Zastosowanie metody elementów skończonych (MES) do określenia wytrzymałości konstrukcji - DOI:10.15199/148.2017.9.7

HUBERT MICHALCZUK KRZYSZTOF TUBIELEWICZ IRENEUSZ PIOTR CHMIELIK

W eksploatacji zarówno naziemnej, jak i podziemnej stosuje się kombajny. Operatorzy tych maszyn narażeni są na liczne niebezpieczeństwa, podczas których bardzo często może dojść do obrażeń ciała. Aby zapewnić określony stopień bezpieczeństwa, maszyny te wyposażone są w kabiny ochronne, które muszą spełniać, w zależności od przeznaczenia, określone normy bezpieczeństwa. Znacznym utrudnieniem przy projektowaniu tego rodzaju konstrukcji są ograniczenia wymiarowe, dotyczące bezpiecznego i wygodnego miejsca pracy operatora. Pakiety aplikacji CAD i CAE umożliwiają właściwe modyfikacje tego rodzaju konstrukcji pod względem zarówno rozplanowania przestrzeni ochronnej (model 3D), jak też zapewnienia określonej normy wytrzymałości. W opracowaniu, na podstawie wykonanego modelu kabiny (rys. 1), przedstawiono analizę jej wytrzymałości wykonaną w programie Abaqus, wykorzystując metodę elementów skończonych (MES). Symulację przeprowadzono,uwzględniając jej uszkodzenie po uderzeniu przedmiotem o określonej masie, spadającym z założonej wysokości. Symulacja wytrzymałościowa MES W celu określenia wytrzymałości konstrukcji kabiny przeprowadzono badania symulacyjne z zastosowaniem metody elementów skończonych w programie Abaqus [2, 3]. Pr więcej »

Znaczenie druku 3D w automatyce przemysłowej

Robotyka, która stanowi część automatyki przemysłowej, spowodowała transformację linii produkcyjnych, wywierając wpływ na całe gałęzie przemysłu. Przyspieszyła procesy produkcji i przyczyniła się do wzrostu ich wydajności. Potrzeby linii produkcyjnych są tak różne jak wytwarzane w ich obrębie produkty, dlatego należy brać pod uwagę indywidualizowanie procesów automatyki przemysłowej, gdyż mogą one mieć wpływ na wydajność całej linii montażowej. Dzięki wykorzystaniu druku 3D inżynierowie mogą przygotować projekty komponentów z uwzględnieniem wszystkich aspektów funkcjonalności.Indywidualizowanie procesów automatyzacji Bardzo dobrym przykładem indywidualizowania elementów linii produkcyjnych są uchwyty pneumatyczne oraz podajniki wibracyjne. Ich projekt może być ściśle dostosowany do potrzeb branży, specyfiki materiału, wymiarów oraz zastosowań danego produktu. Urządzenia mogą być bardziej skuteczne dzięki opty więcej »

PRZEGLĄD MECHANICZNY

Badanie powtarzalności robota przemysłowego na torze jezdnym (ang. Study of repeatability of industrial robot on the track)

Prenumerata

INNE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE

Badanie powtarzalności robota przemysłowego na torze jezdnym
(ang. Study of repeatability of industrial robot on the track)