In response to the growing demand for eco-friendly materials and low-impact technologies, a study was conducted on the ultra-fine grinding of basalt in vibratory mills, with the basalt used for the experiments originating from the Targowica basalt quarry. Two types of basalt were used in the study: fine basalt consisting of particles with a size below 200 µm, agglomerated into lumps smaller than 100 mm, and aggregate with a particle size below 5 mm. The objective was to obtain a high proportion of the 0-10 µm particle size fraction, applicable in agriculture, construction, and environmental protection. Grinding tests were carried out for two types of feed material and different sets of grinding media. The best results were obtained using a mixture of steel grinding balls (Ø12 and 17.5 mm) with the addition of 0.4% polypropylene glycol, aimed at reducing agglomeration and improving grinding efficiency. In batch-mode operation, up to 70.5% of the 0-10 µm fraction was achieved. Although continuous grinding produced lower results (up to 44% of the 0-10 µm fraction), it demonstrated industrial implementation potential, especially after introducing chamber aeration and a modified material discharge method. The research confirmed the high industrial potential and effectiveness of vibratory grinding of basalt powder and indicated directions for further studies.
The choice of an effective technological scheme of food production is mainly determined by the need to meet consumer needs, healthy eating requirements, compliance with environmental trends, energy efficiency of the main processes of the technology used. The technology of meat chicken snacks with the addition of such biologically active additives as honey, propolis and bee pollen allows you to meet these factors due to the convenienceof consumption, high protein content, ease of storage and preparation. The addition of bee pollen allows you to increase the nutritional valueof the product and classify it as a health product. The tests were based on the hypothesis that when the product is destroyed, the force applied to cutthe sample is proportional to the structural resistance and energy parameters, which allow you to assess the quality characteristics of snacks throughthe tenderness or hardness of the finished product. Experimental studies of the force and energy processes of chicken snack processing were carriedout separately for a control sample of chicken fillet and spices and samples with a developed recipe, inwhich, together with the meat base, such beekeeping products as honey, propolis aqueous extract and bee pollen were added. The experiments were conducted to understand the behaviorof the product under load, which is important for assessing their quality,safety, as well as adjusting the production processes of meat snacks to ensure high resistance to mechanical loads in practical application conditions. In general, all used samples of meat snacks with beekeeping products demonstrated effective mechanical properties as for the use of a food product; the determined parameters of the critical strength limit allow avoiding structural failure modes under excessive loads. The research results provide opportunities to optimize formulations, justify operating modes to prevent premature material failure under load, improve the structure and efficiency of technological processes based on minimizing energy consumption, preserving structural properties, improving the quality of finished products, and increasing their competitiveness in the market.
PL
Wybór efektywnego schematu technologicznego produkcji żywności jest determinowany głównie potrzebą zaspokojenia potrzeb konsumentów, wymogami zdrowego odżywiania, zgodnością z trendami środowiskowymi, efektywnością energetyczną głównych procesów stosowanej technologii. Technologia mięsnych przekąsek z kurczaka z dodatkiem takich biologicznie aktywnych dodatków jak miód, propolis i pyłek pszczeli pozwala spełnić te czynniki ze względu na wygodę spożycia, wysoką zawartość białka, łatwość przechowywania i przygotowania. Dodatek pyłku pszczelego pozwala zwiększyć wartość odżywczą produktu i zaklasyfikować go jako produkt zdrowotny. Badania oparto na hipotezie, że gdy produkt ulega zniszczeniu, siła przyłożona do przecięcia próbki jest proporcjonalna do parametrów wytrzymałości strukturalnej i energetycznej, co pozwala ocenić cechy jakościowe przekąsek poprzez kruchość lub twardość gotowego produktu. Badania eksperymentalne procesów siłowych i energetycznych przetwarzania przekąsekz kurczaka przeprowadzono oddzielnie dla próby kontrolnej fileta z kurczaka i przypraw oraz próbek o opracowanej recepturze, w której wraz z bazą mięsną dodano takie produkty pszczelarskie jak miód, wodny ekstrakt propolisu i pyłek pszczeli. Eksperymenty przeprowadzono w celu zrozumienia zachowania się produktu pod obciążeniem, co jest ważne dla oceny jego jakości, bezpieczeństwa, a także dostosowania procesów produkcyjnych przekąsek mięsnych w celu zapewnienia wysokiej odporności na obciążenia mechaniczne w warunkach praktycznego zastosowania. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie użyte próbki przekąsek mięsnych z produktami pszczelarskimi wykazały skuteczne właściwościmechaniczne, jak na zastosowanie produktu spożywczego; wyznaczone parametry krytycznej granicy wytrzymałości pozwalają uniknąć trybów uszkodzeń konstrukcyjnych pod nadmiernymi obciążeniami. Wyniki badań dają możliwości optymalizacji formulacji, uzasadnienia trybów pracy w celu zapobiegania przedwczesnemu uszkodzeniu materiałupod obciążeniem, poprawy struktury i wydajności procesów technologicznych w oparciu o minimalizację zużycia energii, zachowanie właściwości konstrukcyjnych, poprawę jakości gotowych produktów i zwiększenie ich konkurencyjności na rynku.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zastosowanie Sztucznych Sieci Neuronowych (SSN) do sterowania procesem przemiału cementu jest w pełni uzasadnione ze względu na złożoność procesu mielenia oraz nieliniowość charakteryzujących go parametrów. Stabilna praca młyna uzyskana przy wsparciu samouczących się SSN może przełożyć się na minimalizację jednostkowego zużycia energii przy utrzymaniu właściwego stopnia rozdrobnienia. Jako dane wejściowe zasilające algorytm SSN wykorzystano wybrane parametry technologiczne monitorowane podczas pracy młyna kulowego pracującego w warunkach przemysłowych. Eksperymenty wykazały, że mały błąd predykcji dają modele uwzględniające małą liczbę parametrów, biorące pod uwagę dane wejściowe z krótszego okna czasowego i 30-minutowym oknem wygładzania danych wejściowych. Najlepsze konfiguracje sieci neuronowej pozwalają na predykcję parametrów pracy młyna ze średnim bezwzględnym błędem procentowym poniżej 5% dla horyzontu czasowego 10 min oraz poniżej 7% dla horyzontu czasowego 15 min.
EN
The use of Artificial Neural Networks (ANNs) to control the cement grinding process is fully justified, taking into account the complexity of the grinding process and the non-linearity of its parameters. Stable operation of the mill, obtained with the support of self-learning ANNs, may translate into minimization of unit energy consumption while maintaining the desired degree of fragmentation. As input data powering the ANN algorithm, selected technological parameters monitored during the operation of the ball mill in an industrial setting were used. Experiments have shown that models with a smaller number of parameters, taking into account input data from a shorter time window and a 30-minute input smoothing window, yield a smaller prediction error. The best configurations of the neural network allow for the prediction of the mill operation parameters with an average absolute percentage error of less than 5% for the time horizon of 10 minutes and less than 7% for the time horizon of 15 minutes.
W artykule przedstawiono analizę czynników determinujących rezultaty obróbki szlifowaniem powierzchni elementów maszyn. Przedstawiono także rezultaty badań eksperymentalnych dotyczących wpływu wybranych czynników tego procesu na stan powierzchni szlifowanych elementów obrotowych.
EN
In this paper the factors that determine the results of the grinding of machine elements were analyzed. Experimental research on the effects of selected process factors on the surface properties (its roughness) of rotating components were also presented.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono ideę inteligentnego monitorowania procesu rozdrabniania oraz strukturę systemu zastosowanego do rozdrabniacza pięciotarczowego. Za cel pracy przyjęto analizę i ocenę efektywności i jakości procesu rozdrabniania biomasy ziarnistej w wielotarczowym zespole rozdrabniającym z wykorzystaniem zintegrowanego systemu monitorowania najważniejszych parametrów pracy maszyny. Za pomocą systemu monitorowano zmiany w czasie poboru mocy i masy produktu. Ocenę oparto na wskaźnikach nierównomierności procesu rozdrabniania i określono ich zmienność wraz ze zmiennością parametrów sterujących młyna wielotarczowego. Stwierdzono, że nierównomierność poboru mocy na biegu jałowym maszyny nie zależy od prędkości kątowych tarcz, a dla komory roboczej obciążonej wsadem dla tarczy pierwszej, drugiej i trzeciej obserwuje się ujemną zależność pomiędzy prędkością kątową a wskaźnikiem nierównomierności. Wskazano także na zalety i zasadność stosowania ciągłego kompensacyjnego monitorowania parametrów procesowych i wskaźników rozdrabniania.
EN
The process of grinding granular biomass (rice and corn) in a 5-disc grinder was monitored. The changes in power consumption and product mass over time were detd. The evaluation of the process quality was based on the indices of the unevenness of the grinding process. Their variability along with the variability of the mill controlling parameters were detd. The unevenness of the power consumption at idle speed of the machine did not depend on the angular velocity of the discs while for the loaded working chamber, a negative relationship between the angular velocity and the unevenness index for the first, second and third discs was obsd. The advantages and validity of the use of continuous compensation monitoring of process parameters and disintegration indicators were indicated.
The intensifying of the manufacturing process and increasing the efficiency of production planning of parts are the first-priority task in modern manufacturing. The use of various methods for controlling the cutting force and temperature in cutting zone under cylindrical infeed grinding and studying its impact on the quality and accuracy of parts machining can improve machining efficiency. The peculiarity of the work is to the proposal to consider a fast-moving source like a heat source in the plunge grinding process. Based on the Peclet analysis, the further development of the method for calculating the allowance removed at each workpiece revolution by optimizing the cylindrical plunge grinding cycle parameters has been justified. The methodology for determining the optimal parameters of a cylindrical plunge grinding cycle, which based on a simulation of the dynamics of such a process represented by a three-mass model of a 3M151 circular grinding machine has been used in research. The practical value of the study lies in studying the ways of improving the grinding performance of the parts by intensifying cutting modes and optimizing the structure of machining cycles.
Requirements currently imposed on machine elements are constantly growing. It requires to develop new, advanced machining processes. One of the commonly used finishing process is grinding. The article presents the results of the exploratory research in the process of surface grinding with abrasive multigrain wheels of samples made of Inconel 718. The influence of input parameters was investigated: cutting speed Vc, transverse feed speed Fp, longitudinal feed speed Fw, on roughness parameters (Sa) and the bearing capacity curve. Based on the conducted research, statistical models of the grinding process were elaborated, which allow to select the most favorable processing parameters depending on the required quality of the surface texture.
PL
Wymagania obecnie nakładane na elementy maszyn stale rosną. Powoduje to konieczność opracowania nowych, zaawansowanych procesów obróbki. Jednym z powszechnie stosowanych procesów wykańczających jest szlifowanie. W artykule przedstawiono wyniki badań rozpoznawczych procesu szlifowania powierzchni próbek wykonanych z Inconelu 718, ściernicami wielogranulacyjnymi. Zbadano wpływ parametrów wejściowych: prędkości skrawania Ve, prędkości posuwu poprzecznego Fp, prędkości posuwu wzdłużnego Fw, na parametr chropowatości (Sa) i krzywą nośności. Na podstawie przeprowadzonych badań opracowano modele statystyczne procesu szlifowania, które pozwalają wybrać najkorzystniejsze parametry obróbki w zależności od wymaganej jakości wykończenia powierzchni.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
We współczesnym przemyśle spożywczym, a szczególnie w branżach związanych z przetwórstwem rybnym, istnieje szereg problemów wynikających z intensywnego zużywania się powierzchni ostrzy technicznych służących do rozdzielania surowca rybnego. W pracy zaproponowano sposób odnawiania zdolności skrawnej powierzchni tnących ostrzy technicznych o niewielkiej sztywności stosowanych w procesie odskórzania ryb płaskich.
EN
In the modern food industry, especially in its branches related to fish processing, there are a number of problems resulting from the intensive wear of the surface of cutting blades used for the separation of fish raw material. The paper proposes a method for restoring the cutting ability of the cutting edges of low stiffness industrial cutting blades used in the skinning of flat fishes. The idea is based on the precise grinding of the cutting blades surface using a specially designed prototype 5-axis CNC grinding machine and the verification of this process based on the analysis of the cutting edge angles values as well as selected surface roughness parameters obtained during the measurements of regenerated blades by the use of stylus profilometer.
A study to identify the products of grinding process for the purposes of the recycling of elements, installations and materials made from polymers was proposed. The ground material was analyzed, evaluated and then described using the latest granulometric models. Based on the stability models, a mathematical description of granulometric distribution of particle size of the recycled polymer products obtained in the grinding process was found.
PL
Dla potrzeb recyrkulacji elementów, instalacjii materiałów z tworzyw polimerowych zaproponowano badania identyfikujące produkty rozdrabniania. Analizowano, oceniano, a następnie opisano je na bazie najnowszych modeli granulometrycznych. Modele stabilności pozwoliły na znalezienie matematycznych opisów rozkładów granulometrycznych uzyskanych produktów rozdrabniania w procesie recyklingu tworzyw polimerowych.
Artykuł został poświęcony zbadaniu wykorzystania różnych gatunków ryżu na cele energetyczne. Dokonano analizy literatury dotyczącej charakterystycznych cech i właściwości ziarniaków ryżu. Przedstawiono metodykę analiz oraz wyniki badań przeprowadzonych na rozdrabniaczu wielowalcowym, urządzeniu CAMSIZER (analiza sitowa) i kalorymetrze (wskaźniki energetyczne). Analiza wyników badań potwierdziła, że ryż posiada cenne walory energetyczne, może nawet w pewnym stopniu konkurować z głównym źródłem energii, jakim jest w Polsce węgiel kamienny.
EN
The article is dedicated to examination of using various rice species for energy purposes. An analysis is made of the literature concernig characterisitic features and properties of rice grains. Presnted is the methodology of analyses and results of tests conducted on a multi roller grinding machine, the CAMSIZER unit (sieve analysis) and a calorimeter (energy efficiency indicators). The analysis of results confirmed that rice has valuable energy properties and it can even, to some extent, compete with hard coal which is the main energy source in Poland.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nowadays, ultrafine product particles size (<20 mm) is more demanded for various indus-tries. However, the problem in achieving the target product fineness in the stirred milling exists. To solve this problem, new method of the grinding process in stirred mills is proposed and investigated in this paper. The method implies increase in grinding balls collision energy in the radial and axial directions by introducing the ellipsoidal stirrer and the unbalanced drive with the spring elements, respectively, to the typical design of stirred mill. Description of the collision forces and collision energies calculation in the radial and axial directions is presented. Efficiency of the new method has been investigated and approved by mathematical modeling and experimental studies. It has been proved that joint increase in collision energy in the radial and axial directions allows to obtain finer product particles size with spending less processing time.
This article describes a case study of an application of the method of creating innovations called SCAMPER for the development of new abrasive tools designed for machining of hard-to-cut materials. The SCAMPER method is used for innovative transformations of existing products, aimed at a modernization of their design, a construction and an extension of functions. This method was used in the procedure of modifying abrasive tools and it permitted a generation of a set of innovative solutions in this field. The methodology made it also possible to logically organize individual creative activities supported by the previously accumulated theoretical and experimental knowledge.
Procesy rozdrabniania kruszyw, oprócz wysokiej energochłonności, cechują się także sporą uciążliwością dla środowiska i człowieka poprzez generowane zapylenie. Wyniki badań przedstawione w artykule pokazują, że celowym jest analizowanie poziomu tego zapylenia z uwzględnieniem uwarunkowań produkcyjnych oraz uzyskiwanych efektów technologicznych poszczególnych kruszarek.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper the method of model identification of the cylindrical grinder dynamic properties by means of experimental modal test was described. The method application, hardware solution as well as the procedure of carrying out the identification modal test of the cylindrical grinder was presented. The experiment was performed in order to acquire the frequency response function (FRF) of the cylindrical grinder. Having obtained the experimental FRF, the mathematical model of the response function was created. That mathematical model of the machine tool dynamic behavior can be applied in grinder and grinding holistic model. The conclusions regarding the application aspects of experimental modal analysis in order to identify dynamic properties of the machine tool were drawn.
The article presents the association of the output signals of the grinding process with the machining parameters. The article focuses on assessing the suitability of grinding force signal and acoustic signal acquisition for different process conditions. In the first part of the article the kinematic contact of abrasive grain with the workpiece analysis was carried out. By analogy to the micro-cutting process, geometric analyses are presented and the process parameters that have a major impact on the grinding zone load are indicated. Analytically it has been shown that elementary grinding speeds (wheel and workpiece speed) and grinding depth have a significant effect on recorded signal values. The work also presents a set of factors and phenomena that are sources of acoustic emission impulses in the grinding process. For a selected range of grinding parameters, an experimental verification was performed. The article presents the highly correlated relationship between grain penetration depth (maximum uncut chip thickness) and grinding force components, as well as the effective value of acoustic emission. The output signals of the grinding process were also compared, indicating the advantage of the acoustic emission signal above the grinding force in terms of the reaction speed (and lag) of the sensors to the phenomena occurring in the grinding zone.
The article describes the role and types of cooling lubricants used in grinding processes. Conventional methods of coolants delivery into the grinding zone were described, such as: flood method, high-pressure jet method, centrifugal coolant provision method as well as methods method to minimize coolant flow rate: minimum quantity lubrication (MQL), minimum quantity cooling (MQC) and minimum quantity cooling lubrication (MQCL). Against this background, a methods were presented to completely eliminate grinding fluid from the grinding process (dry grinding) like: impregnated grinding wheels and cold air guns (CAG).
Przedstawiono możliwości wynikające z wykorzystania biomasy – roślin bobowatych – jako alternatywnego źródła energii. Spalanie biomasy stanowi najprostszy i zarazem najstarszy sposób pozyskiwania energii. Na wybór technologii i techniki spalania ma wpływ rodzaj biomasy oraz jej stopień rozdrobnienia. Ziarna roślin spala się w celach uzyskania energii cieplnej i elektrycznej, zaliczanej do źródeł odnawialnych. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów wartości energetycznej ziarna i zawartości popiołu w badanych nasionach soi, soczewicy i łubinu.
EN
Described are possibilities arising from the use of Fabaceae biomass as an alternative energy source. Burning of biomass is the simplest and at the same time the oldest way of generating energy. Type of biomass and its grinding degree affects the selection of technology and combustion techniques. Plant grains are burned for the purpose of obtaining heat and electricity and they are ranked as a source of renewable energy. Presented are results of grain energy value and ash content measurements of tested soybean, lentil and lupine seeds.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wybrane rezultaty dotyczące stereometrycznej charakterystyki stanu czynnych powierzchni elastycznych tarcz ściernych z ziarnami typu Trizact™ po procesie szlifowania stali NC6. Pomiary realizowano z wykorzystaniem zaawansowanej techniki mikroskopowej – mikroskopii różnicowania ogniskowego – oraz specjalistycznego oprogramowania komputerowego.
EN
In the paper there were presented the selected results of experimental investigations in the aim of analysis of stereometric characteristics of condition of active surface of the abrasive discs with grains Trizact™ after the grinding process of steel NC6. During investigations a focus-variation microscopy supported by the specialized software was used.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Dokonano przeglądu parametrów – używanych przez badaczy w ośrodkach naukowych w Polsce i na świecie – dotyczących procesu szlifowania płaskich próbek wykonanych ze stopu tytanu. Porównano parametry nastawcze szlifierki oraz gatunki ziaren ściernych, powszechnie stosowane w obróbce ściernej materiałów trudno skrawalnych.
EN
In the article, an overview of parameters relating to the process of grinding flat samples made of titanium alloy, which are used by researchers in scientific centers in Poland and worldwide were presented. Setting of grinding parameters were compared as well as types of abrasive grains which are widely used in the grinding process of hard-to-cut materials.
The paper presents the problem of obtaining the fine grained material in mills of different constructions. Various types of mills have been characterized, taking into account the type of grinding media used. Characteristics of selected mills and grinding media used were presented and the movement of the particles in the drum of the ball mill has been shown. Mills with mixed grinding media have been described. Model of "transport energy pulses" for free grinding media in the Kurrer’s tubular chamber of the vibratory mill were described. Paper discusses the advantages and opportunities for fine grinding in the electromagnetic mill, performance and in particular the energy cost of commimtion, that is achievable in this device.
PL
W artykule przedstawiono problematykę uzyskiwania drobno uziarnionych materiałów w młynach o różnych konstrukcjach. Dokonano charakterystyki różnych rodzajów młynów z uwzględnieniem typu stosowanych mielników. Pokazano charakterystykę wybranych młynów i użytych w nich mielników. Opisano ruch ziarna w bębnie młyna kulowego, a także model „transportu impulsów energii” ku mielnikom w rurowej komorze młyna wibracyjnego według Kurrera. Omówiono zalety i możliwości w zakresie drobnego mielenia w młynie elektromagnetycznym w szczególności wydajność oraz wydatek energii na rozdrabnianie, jakie możliwe jest do uzyskania w tym urządzeniu.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.