Automatyzacja i robotyzacja budownictwa jest szybko rozwijającą się dziedziną przemysłu, jakkolwiek niedocenianą w wystarczającym stopniu w Polsce. W pierwszej części artykułu przedstawiono podstawowe informacje z tego zakresu. W części drugiej omówiono przykłady rozwiązań zaproponowanych na świecie, stanowiących przełom w tej dziedzinie.
EN
Automations and robotics in construction (ARC) are quickly developing brand of the world industry, however it is not being sufficiently appreciated in Poland. The basic information on ARC was presented in the introduction of the paper. The mile stones on the robotics in construction and examples of the organizational and technical solutions in different fields of construction are presented.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule poruszono problematykę automatyzacji i robotyzacji w budownictwie (ARC). Jest to szybko rozwijająca się gałąź techniki, jakkolwiek niedoceniana w Polsce. W pierwszej części artykułu przedstawiono podstawowe informacje związane z omawianą tematyką. Omówiono aktualny stan rozwoju ARC. W części drugiej skoncentrowano się na przedstawieniu na tym tle znaczących rozwiązań organizacyjnych i technicznych.
EN
Automations and robotics in construction (ARC) are quickly developing brand of the world industry, however it is not being sufficiently appreciated in Poland. The basic information on ARC was presented in the introduction of the paper. The global state of art was shown. The mile stones on the robotics in construction and examples of the organizational and technical solutions are presented on this background.
Paper describes empirical verification of plasma technology for processing of waste printed circuit boards (PCB) for metals recovery and waste neutralization. Test setup was designed and build, allowing experiments over plasma processing of PCB waste in scale of 800 kg of waste per day. Designed and tested setup proved functionality of such small scale operation. The process in tests consumed in total 66 kW of power, which relates to 2 kWh/kg of processed PCB waste. Presented in the paper research covers examination of power consumption during waste processing, heat parameters, potential of heat recovery, mass reduction, amount of recovered metals and identification of variables influencing lowering metals recovery and increasing slag mass. Also brief analysis of process products and slag sample composition is presented. Data collected during tests and experiments opened new insight of plasma technology for processing PCB waste in small scale and without pre-processing steps.
PL
Artykuł przedstawia opracowaną plazmową technologię przetwarzania odpadów elektronicznych obwodów drukowanych umożliwiających odzysk z nich metali, ciepła oraz ich unieszkodliwienie. Prezentowany zakres prac obejmuje wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzonych na prób¬kach odpadów obwodów drukowanych oraz uzyskanymi produktami procesu - metalicznym stopem Cu/Ag/Au/Pb/Sn/Fe, a także żużlem wraz wynikami analiz ich składu. Badania były przeprowadzane na stanowisku badawczym o przerobie 800 kg odpadów na dobę. Stanowisko wypo¬sażono w 3 źródła plazmy - plazmotrony własnej konstrukcji. W trakcie testów zużycie energii wynosiło 66 kW, co skutkowało zużyciem 2kWh/kg przetwarzanych odpadów PCB. Prezentowany zakres prac obejmuje także inne parametry opracowanej technologii i uzyskane wyniki badań, między innymi, parametry cieplne reaktora, potencjał odzysku energii, potencjał redukcji masy i objętości przetwarzanych odpadów, bilans masy i uzyski¬wane produkty procesu. Uzyskane wyniki badań wskazują na skuteczność odzysku 76% masy metali zawartych w odpadach w postaci metalicznej uzyskanego stopu, a także potwierdzają możliwość przetwarzania wsadu jakim jest 100% odpadów elektronicznych obwodów drukowanych.
New technologies and systems require precise insight of theirs parameters, which are in some cases difficult to measure. One of technique for obtaining of such data is simulation and modelling of objects, processes and theirs parameters. Application of mathematical modelling for thermodynamics, mass exchange and heat transfer calculation is presented in this article. Mathematical model of the plasmatron plasma reactor was developed and allows simulation of reactor and process parameters including: heat release during combustion, heat transfer from combustion process and exhaust gases to the reactors walls, temperature calculation inside the chamber, surface film conductance by convection and radiation, heat carried out with fumes, and other. The model was implemented in OCTAVE software and it can be calculated for relatively short time on single PC computer. Model of plasmatron reactor chamber allows quantitative simulation of the phenomena occurring in the exanimated process. Moreover, model allows answering how to control the process, and identification of correlations with sensitivity analysis. The article presents results of modelling of key process parameters of the plasma reactor essential for developed process understanding and analysis. Calculations results are interesting and important for further technology development for example, change of heat carried with fumes, or surface film conductance, which are hard to measure. Developed model offers good accuracy of calculations and correlation to measurements on experimental setup, and allows further optimization, scaling and development.
W artykule przedstawiono metodę identyfikacji wybranych parametrów cieplnych plazmotronowego reaktora plazmowego zbudowanego w PIAP. Reaktor plazmowy jest kluczowym elementem opracowanego stanowiska badawczego, przeznaczonego do prowadzenia badań nad przetwarzaniem i odzyskiem metali ze zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego, a w szczególności elektronicznych obwodów drukowanych. Do identyfikacji wykorzystano temperaturową odpowiedź skokową pieca przy wymuszeniu na poziomie 50 kW mocy dostarczanej przez plazmotrony do wnętrza reaktora. Jako transmitancję G(s) obiektu przyjęto model inercyjny drugiego rzędu. Przedstawiono wynik modelowania oraz opis reaktora plazmowego będącego obiektem modelowanym.
EN
The paper presents identification of heat characteristic of plasmatron-powered plasma reactor designed and build in Industrial Research Institute for Automation and Measurements. Plasma reactor is the key element of the test facility designed for research over processing and recovery of metals from the waste of electric and electronic equipment, focusing on electronic printed circuit boards. Identification was based on step response of the reactor, with step input power provided by the plasmatrons of about 50 kW. Object transfer function G(s) was assumed as inertial II order. This assumption was confirmed during identification. The modeling object, plasma reactor construction, and results of investigation are presented in the text.
The paper presents determination of PID controller parameters for application of plasmatron powered plasma reactor designed and build in Industrial Research Institute for Automation and Measurements. Plasma reactor is the key element of the test setup, designed to research, processing and recovery of metals from waste of electric and electronic equipment, focusing on electronic printed circuit boards. Experiment was carried out with power of 36 kW. In experiment two temperatures were measured in two points of the reactor chamber, allowing verification of thermal response. Basing on identification of thermal parameters of the plasma reactor carried out in previous paper [7], the PID controller was chosen, as suitable to control second order inertia object. Parameters of used PID controlled were determined using MATLAB-Simulink toolbox. Calculated PID model was utilized for plasma reactor parameters control, allowing examination of energy saving by reducing of plasmatrons power, and stabilization of process parameters.
Obecnie nie ma jednolitej, standardowej metody pomiaru energii uderzenia urządzenia pracującego z jej wykorzystaniem. W Komitecie Technicznym ISO/TC195 "Maszyny i urządzenia budowlane", rozpatrywane są trzy propozycje rozwiązania tego problemu: a) metoda proponowana przez LEMB (Light Equipment Manufacturers Bureau , USA); b) metoda pomiaru proponowana przez IMBiGS polegająca na rejestracji ciśnienia hydraulicznego; c) metoda proponowana przez szwedzką firmę "DYNAPAC", polegająca na obliczeniowym określaniu wartości energii uderzenia. W artykule przedstawiono wyniki badań porównawczych wg tych metod.
Dokonano formalnego opisu stanów pracy silnika spalinowego. Przedstawiono wyniki badań empirycznych silnika spalinowego w warunkach rzeczywistego użytkowania ciągnika gąsienicowego. Przeanalizowano stany pracy badanego silnika spalinowego. Badano statyczne stany pracy silnika we współrzędnych: sterowanie silnika - prędkość obrotowa.
EN
One made the formal description the work states of internal combustion engines. The empiric research results of the work states of internal combustion engine in the conditions of the caterpillar tractor use were in the paper presented. One analysed work states of the internal combustion engine. One investigated static states of the engine work in coordinates: the engine steering - the engine speed.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Internal combustion engines are the basic units for the power train of mobile machines, which are most often self-ignition engines. For several decades special weight is being put to ecological properties of machines, above all, to the pollutant emission from internal combustion engines. For this reason, it is necessary to develop a research method of the pollutant emission from internal combustion engines. Properties of internal combustion engines are strongly sensitive of work's static states and the dynamic state occurrences. Particularly, the pollutant emission is strongly sensitive. From these reasons, for the purpose of the evaluation of operation properties for internal combustion engines in real working conditions, it is necessary to examine engine work conditions. The description of engine working conditions, in the stabilised thermal engine state, are in the form of the following processes: the engine speed and torque, which have been implemented in the paper. Demonstration tests, applied for the homological research of pollutant emission from internal combustion engines have been described with the static test - ECE R 49 and the dynamic test - ETC. A way of appointing static states of an engine for dynamic working engine conditions has been presented. A two-dimensional histogram of static engine working states has been appointed for the ETC test. Empirical research of the static engine working states for a caterpillar bulldozer has been carried out. The engine steering and the engine speed have been recorded. The static states of the engine work have been examined in the condition of real engine work. One-dimensional and two-dimensional histograms of the engine work states have been examined. A low compliance of the two dimensional histogram of engine work states with the standard static test has been stated for research of construction machine engines.
PL
Podstawowym środkiem napędu mobilnych maszyn roboczych są silniki spalinowe, najczęściej o zapłonie samoczynnym. Od kilkudziesięciu lat szczególną wagę przykłada się do ekologicznych właściwości maszyn, przede wszystkim do emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych. Z tego powodu istnieje konieczność rozwijania metod badań emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych. Właściwości silników spalinowych są silnie wrażliwe na stany statyczne pracy oraz na występowanie stanów dynamicznych. Szczególnie silna wrażliwość zachodzi w wypadku emisji zanieczyszczeń. Z tych powodów - w celu oceny właściwości użytkowych silników spalinowych w warunkach ich rzeczywistej eksploatacji konieczne jest badanie warunków pracy silników. W pracy formalnie wprowadzono sposoby opisu warunków pracy silników spalinowych - w ustabilizowanym stanie cieplnym - w postaci procesów: prędkości obrotowej i momentu obrotowego. Opisano przykładowe testy, stosowane do badań kwalifikacyjnych emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych: statyczny - ECE R 49 i dynamiczny ETC. Przedstawiono sposób wyznaczania stanów statycznych silnika, odpowiadających dynamicznym warunkom jego pracy na przykładzie testu ETC. Wyznaczono dwuwymiarowy histogram statycznych stanów pracy silnika w teście ETC. Dla spycharki gąsienicowej wykonano badania empiryczne stanów pracy silnika spalinowego. Zarejestrowano przebiegi sterowania silnika oraz prędkości obrotowej. Zbadano statyczne stany pracy w warunkach odpowiadających rzeczywistemu użytkowaniu. Zbadano rozkłady procesów stanów pracy silnika: jednowymiarowe i dwuwymiarowe. Stwierdzono małą zgodność dwuwymiarowego histogramu stanów pracy silnika ze standardowym testem statycznym do badania silników maszyn roboczych.
Nowa Strategia Gospodarcza Rządu została przyjęta w styczniu 2002 r. pod nazwą "Przedsiębiorczość - Rozwój - Praca". Stwierdzono w dokumencie, że obowiązujący system planowania prac badawczo-rozwojowych jest niewystarczająco efektywny oraz istnieje potrzeba opracowania nowego modelu koordynacji planowania i finansowania w tej dziedzinie.
EN
A new Government Economy Strategy was undertaken in January 2002 and called: "Enterprise, Development and Labor." It's stated in the Document that R&D Planning System is not efficient enough, and need a new model of planning and finacial coordination in that area. State owned Research Institutes maintain the basic technological lever of research and development, but there is no efficient transfer path of technology to industry and to private sector of economy. Too large state budget percentage expenditures on research and development activity are carried out by Polish government twice larger than existing in European Union Countries. Ministry of Economy responsible for the industrial technology development propose to keep not more then 50 Research Institutes to create and implement research and development projects into industry. Private sector of R&D Unit will be gradually developed by a selected few possible ways of transformation of the rest of Research and Development Centres and Institutes. Making no profit Units will be liquidated. State owned Agency will be established to manage the policy of R&D Unite and to keep the property salary according to existing law procedures.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono opis i wyniki badań nowego systemu spalania w silniku dwusuwowym małej mocy. Silnik o mocy 30 kW przy n = 8000 obr/min zainstalowany został na silnikowym stanowisku badawczym wyposażonym w hamulec elektrowirowy, analizatory spalin, elektroniczną wagę paliwową oraz komputerowy system pomiaru ciśnienia w cylindrze. Badania przedstawione w referacie obejmują dwa warianty systemu spalania mieszaniny palnej wytworzonej w gaźniku: bez wtrysku i z wtryskiem wody do kanału dolotowego do cylindra. Przeprowadzono pomiary: momentu obrotowego, mocy, zużycia paliwa, maksymalnego ciśnienia spalania oraz emisji szkodliwych składników spalin w całym zakresie pracy silnika. W referacie przedstawiono wyniki pomiarów dla 50, 75 i 90 % otwarcia przepustnicy oraz wnioski wynikające z przeprowadzonych badań.
EN
Description of the new combustion system in a low power two-stroke engine and research results are presented in the paper. The engine of 30 kW power at 8000 rpm was installed at the test stand equipped with an eddy-current dynamometer, exhaust-gas analyzers, electronic fuel scales and computer system for measurement of pressure inside the cylinder. Two options of combustion system of combustible mixture earlier formed by carburetor, without and with water injection into the inlet channel, were studied. Measurements of torque, power, fuel consumption, maximum of combustion pressure and emission of toxic components of exhaust-gases were done in the whole range of engine operation. Measurement results for 50, 75 and 90 % engine load and conclusions drawing from research are presented in the paper.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono podstawy teoretyczne sterowania koparką podczas skrawania gruntu wzdłuż zadanej trajektorii. Na przykładzie wiercenia podano podstawowe zależności kinematyczne elementów osprzętu oraz związki określające dawki cieczy hydraulicznej umożliwiające realizację zadanej trajektorii. Przedstawiono wyniki symulacji komputerowej. Opisano podstawowe cechy układu sterowania koparki K-lll umożliwiającego realizację omawianego zadania.
EN
The theoretical fudamentals of the excavator's bucket movemeot along prescribed path were shown in the paper. The basic kinematics formulas among boom, arm and bucket parameters were defined with the drilling and pilling background. The voluminal doses of hydraulic oil into cylinders were described. The results of the numerical simulation for the K-111 excavator are presented. The basic feature of the excavator's contral system with CAN network, which was used on K-111 excavator, is described.
W pracy przeanalizowano zachowanie się elementów maszyn pod wpływem obciążeń. Omówiono zagadnienie zmiany luzów między współpracującymi powierzchniami odkształconych sprężyście elementów. Wyprowadzono rozwiązania teoretyczne, umożliwiające określenie zmian luzów dla ważnych technicznie przypadków obciążeń, nie opisanych dostatecznie w literaturze. Dla wybranych elementów, z przedstawionych w pracy mechanizmów, wykonano odpowiednie obliczenia metodami numerycznymi. Niektóre wyniki sprawdzono doświadczalnie. W tezach pracy przedstawiono zagadnienie doboru pasowań przy przemieszczeniach porównywalnych z tolerancjami wykonawczymi oraz powiększania sztywności elementów przy przemieszczeniach znaczniejszych. Wykorzystanie wniosków zawartych w pracy pozwala, między innymi, uniknąć niecelowego stosowania materiałów o wysokich własnościach wytrzymałościowych.
EN
The work loaded elements of machines are analysed in this paper. The problems of the changes of clearance between the cooperating surfaces of deformed elements is considered. Some theoretical solutions permitting the determination of changes of clearance for technically important variants of loads, not sufficiently described in literature, are introduced. For elements chosen from the machines discussed in the paper respective calculations have been made by means of numerical methods. Some results have been proved by experiment. The thesis presents the problem of selective fits at displacement comparative with deviation dimensions, as well as the problem of stiffening the elements at larger displacements. The practical application of the results makes it possible, among others, to avoid the use of high strength materials.