Artykuł przedstawia wyniki analizy parametrów jakości zasilania w budynku teatru, obejmującej pomiary napięć, prądów, mocy czynnej, mocy biernej oraz współczynnika mocy tgφ. Badania wykazały, że napięcia fazowe były stabilne i utrzymywały się w zakresie wartości znamionowych. Największe różnice między fazami ujawniły się w natężeniach prądów oraz mocach czynnych. Druga faza okazała się najsilniej obciążona, osiągając średnie natężenie prądu 5,88 A oraz średnią moc czynną 953,84 W. W pozostałych fazach obciążenie było mniejsze i bardziej stabilne. Analiza mocy biernej wykazała dominację charakteru pojemnościowego we wszystkich fazach. Ujemny współczynnik mocy tgφ (średnio -1,48) potwierdził przewagę odbiorników pojemnościowych. Autorzy podkreślili, że mimo stabilnych napięć, obiekt charakteryzuje się dużą zmiennością obciążenia oraz nierównomiernym rozkładem mocy między fazami. W związku z tym zalecili zastosowanie układów kompensacyjnych i wyrównanie obciążeń w celu ograniczenia kosztów związanych z poborem mocy biernej oraz poprawy efektywności energetycznej.
EN
The article presents the results of an analysis of power supply quality parameters in a theater building, including measurements of voltages, currents, active power, reactive power, and power factor tgφ. The tests showed that the phase voltages were stable and remained within the rated values. The greatest differences between phases were found in current intensities and active power. The second phase proved to be the most heavily loaded, reaching an average current intensity of 5.88 A and an average active power of 953.84 W. In the other phases, the load was lower and more stable. The analysis of reactive power showed a capacitive dominance in all phases. The negative power factor tgφ (average -1.48) confirmed the predominance of capacitive loads. The authors emphasized that despite stable voltages, the facility is characterized by high load variability and uneven power distribution between phases. Therefore, they recommended the use of compensation systems and load balancing to reduce the costs associated with reactive power consumption and improve energy efficiency.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Kontrola wymiarów filamentu czyli strugi wytłaczanego materiału w betonie drukowanym 3D stanowi istotne ograniczenie dla szerokiego zastosowania tej technologii. Precyzja druku 3D betonu jest ściśle zależna od stabilności przepływu w czasie ekstruzji. Z tego względu konieczne jest dogłębne zbadanie czynników wpływających na ten przepływ. W niniejszym artykule przedstawiono analizę wpływu płynności mieszanki oraz masy początkowego załadunku w zasobniku materiałowym na charakterystykę przepływu w trakcie ekstruzji. Odkryto i opisano unikalne zjawiska mające wpływ na przepływ podczas procesu druku, które nazwano odpowiednio „kolapsem” oraz „obciążeniem krytycznym”. Zaobserwowano również liniową korelację pomiędzy płynnością mieszanki a przepływem ekstruzyjnym w przeliczeniu na jednostkę masy początkowego załadunku w zasobniku. Na podstawie uzyskanych wyników matematycznych zaproponowano metodę predykcji przepływu ekstruzyjnego. Ponadto, sformułowano zestaw zaleceń opartych na doświadczeniach zgromadzonych w trakcie prowadzonych badań.
EN
The size control of 3D printed concrete filament limits application of 3D printed concrete technology. The accuracy of 3D printed concrete will benefit from stability of extrusion flow. Therefore, it is necessary to study the effective factors on extrusion flow. In this paper, the effects from fluidity and mass of loading in material tank on extrusion flow were discussed. The special phenomenon effective on extrusion flow during the printing process was discovered and named as ‘collapse’ and ‘critical loading’. Meanwhile, the liner relationship between fluidity and extrusion flow per unit mass of initial loading in material tank was observed. A feasible method for extrusion flow prediction was proposed based on mathematical results in this study. And some advices were provided according to the experience from this research.
W artykule przedstawiono analizę numeryczną odkształceń belek żelbetowych w programie ATENA. Przyjęto cechy materiałowe, geometrię i schemat obciążenia belek na podstawie badań laboratoryjnych, zrealizowanych w ramach rozprawy doktorskiej Mateusza Zakrzewskiego. Analizie poddano trzy belki, znajdujące się na jednym stanowisku badawczym, pracujące w schemacie czteropunktowego zginania, w rozstawie sił co 90 cm. Wszystkie elementy próbne wykonano z betonu z dodatkiem odpadowych włókien stalowych z opon samochodowych. Zbrojenie belek stanowiły pręty stalowe, umieszczone w ich strefie rozciąganej. Analiza obejmowała porównanie ugięć belek uzyskanych w programie ATENA z wynikami badań uzyskanymi pod obciążeniem doraźnym w kilku fazach obciążenia.
EN
The article presents a numerical analysis of deformations of reinforced concrete beams in the ATENA program. The material characteristics, geometry and load diagram of the beams were assumed based on laboratory tests in the doctoral dissertation of Mateusz Zakrzewski. Three beams located on one test stand, operating in a four-point bending scheme, with a force spacing of every 90 cm, were analyzed. All test elements were made of concrete with the addition of waste steel fibers from car tires. The reinforcement of the beams consisted of steel bars placed in their tension zone. The analysis included a comparison of beam deflections obtained in the ATENA program with test results obtained under temporary load in several loading phases.
Przedmiotem pracy są pomosty o konstrukcji stalowej, żelbetowej i zespolonej wag samochodowych. Wagi wykonywane są w różnych konfiguracjach, dostosowanych do obciążeń i możliwości transportowych. Z uwagi na rozmiary ważonych pojazdów ciężarowych pomosty scala się w konstrukcję o szerokości wynoszącej najczęściej 3,0 m i długości 12, 14 lub 18 m. Wagi o konstrukcji stalowej i zespolonej stalowo-żelbetowej są lżejsze od żelbetowych, jednak są bardziej wrażliwe na negatywne oddziaływanie środowiska. Obciążenie wag ma charakter cykliczny. W pracy opisano niektóre aspekty projektowania pomostów wag z uwzględnieniem ich projektowanego okresu użytkowania. Przedstawiono podstawowe założenia w zakresie przyjmowanych do obliczeń oddziaływań pionowych, poziomych i dynamicznych. W pracy zidentyfikowano też sytuacje obliczeniowe i wskazano rodzaje kombinacji, które należy uwzględnić w sprawdzaniu stanów granicznych nośności i użytkowalności. Poruszono tematykę ograniczeń transportowych, obciążeń montażowych i liczby cykli obciążeń (obciążenia zmęczeniowe).
EN
The subject of the work are platforms used in steel, reinforced concrete and composite weighbridges. The weighbridges are made in various configurations, adapted in terms of dimensions and weight to transport requirements. Due to the size of the trucks to be weighed, the platforms are assembled into a whole, usually 3.0 m wide and 12, 14 or 18 m long. Weighbridges with a combined steel and reinforced concrete structure are slightly lighter than those made of reinforced concrete, but they are more sensitive to negative environmental impacts. The load on the weighbridge is cyclical. The paper describes some aspects of the design of weighbridges, taking into account their designed service life. The basic assumptions regarding the vehicle speed assumed for calculations and the related horizontal and dynamic impacts are presented. The work also identifies design situations and indicates the types of combinations that should be taken into account when checking the ultimate and serviceability limit states. Aspects of durability were also discussed, e.g. transport and assembly restrictions, and the number of load cycles, which determines whether the platform should be computationally checked for fatigue.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Niewątpliwą szansą rozwoju polskich portów są planowane inwestycje w morskie farmy wiatrowe, które miałyby stanąć w rejonie Ławicy Słupskiej, Środkowej i Odrzanej, w odległości od 22 do 80 km od linii brzegowej. W celu budowy oraz późniejszej eksploatacji farm konieczne jest zbudowanie terminali instalacyjnych oraz portów serwisowych. Rozpoczęto już budowę terminalu instalacyjnego w Świnoujściu (Orlen). W tym roku mają się też rozpocząć prace w terminalu w Gdańsku (Baltic Hub). Dla portów serwisowych wybrano lokalizacje w Łebie i Ustce.
Artykuł analizuje obciążenia ruchome starych mostów kolejowych, porównując układy sił w różnych schematach obciążeń. Autor używa mnożnika obciążenia do porównywania skuteczności różnych grup obciążeń. Praca skupia się także na wpływie zmian w ciężarach lokomotyw i schematach obciążeń na nośność projektową mostów kolejowych.
EN
It is not possible to directly compare the complex force patterns of railway and road bridges with each other. Each of the systems of moving forces of bridges is characterised by a different structure and different geometrical parameters. Only reducing such a system to one type, e.g. equivalent load, allows to compare the effectiveness of selected load groups. In the paper, a load multiplier was used for this purpose. The results of comparative analyses of operational, reference and design loads indicate their greatest effectiveness in the case of short elements (crossbeams and stringers) and small span bridges. In these types of elements, wrong mapping of reference and design loads was shown in relation to locomotives operated on PKP lines.
The paper presents the analysis of the gantry crane loading when travelling along the crane track, using a 3D model, which was used for the analysis of the gantry crane support construction under the loading. The gantry crane is designed to remove dirt that is in front of the turbine under the water surface. The gantry crane, which travels along a track, was subjected to investigation, and the directional and vertical unevenness at the time of travelling were determined and are given in graphic form in mm] for A track and B track with a total track length of 450 m. Based on the knowledge of the unevenness of the rail track, four random functional dependencies, defining the unevenness of the individual rails, were used as input variables for the kinematic excitation of the individual wheels of the gantry crane. The stress analysis was performed for a travel speed of 30 m/min and a lift of 10 t. The results of the stress analysis are presented in graphic form. In addition to the operating load, the inherent frequencies of the crane construction are also an important factor, which, along with the excitation frequency, can affect the overall global loss of the crane stability. The stability of the crane during its operation is closely related to the load applied to the crane supporting construction. In computer simulations, stability is expressed by a critical force (Fcrit.) and when it is exceeded, local or global stability will be lost. In the paper, the first 10 eigenfrequencies of the crane are given in table form, and the first three eigenshapes are shown in graphic form. The overall loss of crane stability, which is expressed by the critical force (Fcrit.), is also shown in graphic form.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper discusses the influence of mechanical factors on the performance and aging process of rocking machines, specifically focusing on oilfield equipment such as the downhole rod pump jack. The authors emphasize the importance of analyzing the condition and aging process of oilfield equipment to ensure reliability, safety, and efficiency in oil production processes. The mechanical factors discussed in the paper include vibrations, loads, wear, and corrosion. Vibrations can be caused by improper balance, bearing failures, or other factors, and they have a negative impact on equipment performance and can lead to breakdowns. High mechanical loads associated with raising and lowering sucker rods can cause wear and damage to the pump jack. Operating in harsh environments with sand, abrasive particles, or chemicals can also cause wear on surfaces and equipment parts. Corrosion of metal components can occur due to moisture, chemical attack, or improper storage and maintenance, leading to deterioration and breakage of equipment. The consequences of these mechanical factors on the aging of an oil pump jack include accelerated aging, decreased performance, and an increased risk of accidents. Continuous exposure to vibration, stress, wear, and corrosion accelerates the aging process, resulting in deterioration and reduced equipment life. Damage and breakdowns caused by mechanical factors lead to decreased efficiency, negatively impacting oil production processes. Moreover, insufficient maintenance and failure to address mechanical influences increase the risk of accidents, downtime, and damage to other parts of the manufacturing process. To assess the health and aging status of an oil pump jack, various analysis and diagnostic methods are used, including visual inspection, strength testing, monitoring of parameters, and non-destructive testing. Visual inspection helps identify visible damage, wear, and defects. Strength testing evaluates the reliability of pump jack parts and identifies potential issues. Monitoring parameters like vibrations, temperature, and pressure allows for detecting deviations from normal operation and preventing breakdowns. Non-destructive testing methods such as ultrasonic testing, magnetic particle testing, and radiography help identify hidden defects and damage. The authors recommend several strategies to maintain the reliability and efficiency of an oil pump jack. These strategies include implementing a preventive maintenance program with regular inspection, testing, and parts replacement based on manufacturer’s recommendations and equipment condition analysis. Determining optimal service and part replacement intervals based on historical data, monitoring results, and manufacturer’s recommendations is crucial. Additionally, utilizing more durable materials, anti-corrosion coatings, improved designs, and technologies can increase equipment resistance to mechanical stress and improve performance. The paper also describes the device and components of a pump jack, such as the installation base, platform, balancer, electric motor, crank, connecting rod, and control station. It emphasizes the importance of considering various characteristics when selecting and evaluating the effectiveness of a pump jack, including working load, maximum plunger stroke, reducer dimensions, output torque, and swing frequency. The kinematics of the pump jack drive system are discussed, highlighting the need for reconfiguration to adapt to changing operating conditions and optimize oil production performance. Overall, the paper emphasizes the importance of analyzing mechanical factors, managing the aging process, and implementing maintenance strategies to ensure the reliable and efficient operation of oilfield equipment, specifically the pump jack used in oil production processes.
PL
: W artykule omówiono wpływ czynników mechanicznych na wydajność i proces starzenia się kiwonów, koncentrując się na urządzeniach do eksploatacji złóż ropy naftowej. Autorzy podkreślają znaczenie analizy stanu i procesu starzenia się sprzętu naftowego dla zapewnienia niezawodności, bezpieczeństwa i wydajności procesów produkcji ropy naftowej. Czynniki mechaniczne omówione w artykule obejmują drgania, obciążenia, zużycie i korozję. Drgania mogą być wywołane przez nieodpowiednie zbalansowanie, usterki łożysk lub inne czynniki i mają negatywny wpływ na wydajność sprzętu oraz mogą prowadzić do awarii. Wysokie obciążenia mechaniczne powiązane z podnoszeniem i opuszczaniem żerdzi pompowych mogą powodować zużycie i uszkodzenie kiwona. Praca w trudnych środowiskach z piaskiem, cząstkami ścierającymi lub chemikaliami może także skutkować zużyciem powierzchni i części sprzętu. Korozja komponentów metalowych może wystąpić w związku z wilgocią, agresywnością chemiczną lub nieodpowiednim przechowywaniem i konserwacją i doprowadzić do degradacji i uszkodzeń sprzętu. Konsekwencje tych czynników mechanicznych względem starzenia się kiwona obejmują przyspieszone starzenie, zmniejszoną wydajność i zwiększone ryzyko wypadków. Stałe narażenie na drgania, naprężenie, zużycie i korozję przyspiesza proces starzenia, powodując degradację i zmniejszenie żywotności sprzętu. Uszkodzenia i awarie wywołane przez czynniki mechaniczne prowadzą do zmniejszenia wydajności, wpływając negatywnie na procesy produkcji ropy naftowej. Ponadto niewystarczająca konserwacja i brak uwzględnienia wpływów mechanicznych zwiększają ryzyko wypadków, przestoju i uszkodzenia innych elementów procesu produkcyjnego. Aby ocenić stan i status starzenia się kiwona, stosuje się różne analizy i metody diagnostyczne, w tym inspekcję wizualną, próby wytrzymałościowe, monitorowanie parametrów i próby nieniszczące. Inspekcja wizualna pomaga zidentyfikować widoczne uszkodzenia, zużycie i defekty. Próby wytrzymałościowe oceniają niezawodność części kiwona i identyfikują potencjalne problemy. Monitorowanie parametrów takich jak drgania, temperatura i ciśnienie pozwala wykryć odchylenia od normalnej pracy i zapobiec awariom. Metody prób nieniszczących, takie jak badania ultradźwiękowe, badania magnetyczno-proszkowe i radiografia, pomagają odnaleźć ukryte defekty i uszkodzenia. Autorzy rekomendują kilka strategii dla zachowania niezawodności i wydajności kiwona. Strategie te obejmują wdrożenie zapobiegawczego programu konserwacji z regularnymi przeglądami, testami i wymianą części na podstawie rekomendacji producenta i analizy stanu sprzętu. Kluczowe jest ustalenie optymalnych przedziałów serwisowania i wymiany części, opierając się na danych historycznych, wynikach monitoringu i rekomendacjach producenta. Dodatkowo stosowanie wytrzymalszych materiałów, powłok antykorozyjnych, ulepszonych konstrukcji i technologii może zwiększyć wytrzymałość sprzętu na naprężenia mechaniczne i poprawić wydajność. W artykule opisano także urządzenia i komponenty kiwona, takie jak podstawa instalacyjna, platforma, wahacz, silnik elektryczny, korba, żerdź łącząca i stanowisko sterowania. Podkreślono znaczenie uwzględnienia różnych cech podczas wyboru i oceny wydajności kiwona, w tym obciążenia roboczego, maksymalnego suwu tłoka, wymiarów reduktora, wyjściowego momentu obrotowego i częstotliwości ruchu wahadłowego. Omówiona została kinematyka systemu napędowego kiwona, z podkreśleniem potrzeby rekonfiguracji w celu przystosowania się do zmiennych warunków pracy i optymalizacji wydajności produkcji ropy naftowej. Ogólnie rzecz biorąc, w artykule podkreślono znaczenie analizy czynników mechanicznych, zarządzania procesem starzenia i wdrażania strategii konserwacji dla zapewnienia niezawodnej i wydajnej pracy sprzętu na złożach ropy naftowej, a konkretnie kiwona stosowanego w procesach produkcji ropy naftowej.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper proposes a method to optimize reinforcement layout of three-dimensional members under a state of complex stress and multiple load cases (MLCs). To simulate three-dimensional members, the spatial truss-like material model is adopted. Three families of truss-like members along orthotropic directions are embedded continuously in concrete. The optimal reinforcement layout design is obtained by optimizing the member densities and orientations. The optimal design of three-dimensional member is carried out by solving the problem of minimum volume of reinforcing bars with stress constraints. Firstly, the optimized reinforcement layout under each single load case (SLC) is obtained as per the fully stressed criterion. Second, on the basis of the previous results, an equivalent multi-case optimization is proposed by introducing the idea of stiffness envelope. Finally, according to the characteristics of the truss-like material, a closed and symmetrical surface is adopted to fit the maximum directional stiffness under all SLCs. It can be proved that the densities and orientations of truss-like members are the eigenvalues and eigenvectors of the surface coefficient matrix, respectively. Several three-dimensional members are used as examples to demonstrate the capability of the proposed method in finding the best reinforcement layout design of each reinforced concrete (RC) member and to verify its efficiency in application to real design problems.