Artykuł podejmuje tematykę opartą na systemach monitorowania lotów (FDM) w aspekcie szkolenia lotniczego. Kluczowym elementem jest wykorzystanie oprogramowania firmy Storkjet oraz danych zapisanych na rejestratorach lotów z Ośrodka Kształcenia Lotniczego(OKL) Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Chełmie. Autorzy w ramach artykułu przyjęli model ścieżki podejścia do lądowania uwzględniający przepisy lotnicze, osiągi statków powietrznych oparte na Instrukcjach Użytkowania w Locie(AFM), procedury oparte na Standardowych Procedurach Operacyjnych(SOP) OKL oraz danych nawigacyjnych opartych na zatwierdzonych informacjach nawigacyjnych dla konkretnych lotnisk. Problem nieustabilizowanych podejść do lądowania został przeanalizowany w oparciu o dane z różnych grup lotów (np. loty wg wskazań przyrządów, loty w nocy itp.). Dzięki temu zabiegowi zostały wyłonione grupy lotów, które statystycznie z punktu widzenia systemu zarządzania ryzykiem wnoszą największe ryzyko operacyjne w trakcie realizacji procesu kształcenia lotniczego.
EN
The article takes up the issue based on flight monitoring systems (FDM) in the aspect of aviation training.The key element is the use of Storkjet software and data recorded on flight recorders from the Aviation Training Center (OKL) of the State School of Higher Education in Chełm. The authors of the article have adopted a model of an approach path including air regulations, aircraft performance based on Aircraft Flight Manual (AFM), procedures based on OKLs the Standard Operating Procedures (SOPs) and navigation data based on approved navigation information for specific airports.The problem of unstabilized approaches has been analyzed on the basis of data from various flight groups (e.g. instrument flights, night flights, etc). As a result flight groups were selected, which statistically from the point of view of the risk management system bring the largest operational risk during the aviation education process.
Jakość oraz cechy użytkowe produktu zależą bezpośrednio od warunków parametrów procesu wytwarzania. Wpływ na nią mają także działania w fazie poprzedzającej – projektowaniu. W artykule przedstawiono wyniki badań własnych ugięcia profili aluminiowych o regularnych kształtach wykonanych z aluminium typu AW-6060. Dokonano porównania wyników otrzymanych na drodze eksperymentu oraz na drodze analizy z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Dobrano model numeryczny, który został wykorzystany do wyznaczenia ugięcia profilu o kształcie nieregularnym. Opracowany model numeryczny został zweryfikowany na stanowisku eksperymentalnym. Dla profilu o kształcie nieregularnym osiągnięto dopasowanie modelu numerycznego na poziomie 99,077%.
EN
The quality and functional characteristics of the product depend directly on the conditions and parameters of the manufacturing process. It is also affected by activities in the previous phase – design. The paper presents the results of own research on deflection of aluminium profiles of regular shape made of aluminium type AW-6060, comparing the results obtained by experiment and by analysis with the use of the finite element method (FEM). A numerical model was selected which was used to determine the deflection of an irregularly shaped profile. The developed numerical model was verified on an experimental basis. For an irregular profile, a numerical model has been matched.
W artykule przedstawiono wyniki badań wymiarowych matryc stosowanych w procesie kucia na zimno. Pomiarom poddano trzy narzędzia wycofane z produkcji na skutek pęknięć i zużycia wykroju roboczego. Do pomiarów i porównania z wymiarami nominalnymi użyto skanera optycznego 3D. Opisano zasadę jego działania i możliwości zastosowania do dokładnego określania geometrii narzędzi kuźniczych. Zaprezentowano wyniki pomiaru i na podstawie odchyłek wymiarowych od modelu 3D dokonano analizy przyczyn zużycia matryc. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wykroje ulegają typowemu mechanizmowi zużycia ściernego, co wpływa na zmianę ich wymiarów i w konsekwencji prowadzi do wycofania narzędzi z produkcji. Stwierdzono również, że bardzo ważne znaczenie w aspekcie powstawania pęknięć ma dokładność wykonania powierzchni zewnętrznych matryc, które współpracują z ich oprawą.
EN
The paper presents the results of dimensional tests of dies used in the cold forging process. Three tools withdrawn from production due to cracks and wear of the working die impression have been measured. A 3D optical scanner has been used to measure and compare with nominal dimensions. The principle of its operation and the possibilities of its use to accurately determine the geometry of forging tools have been described. The results of the measurements have been presented and the reasons for wear of the dies have been analyzed on the basis of dimensional deviations from the 3D model. On the basis of the conducted tests, it has been found that the impressions are subject to a typical abrasive wear mechanism, which affects the change of their dimensions and leads to their withdrawal from production. It was also found that the accuracy of the die external surfaces which work with its frame is very important in crack formation.
W artykule przedstawiono analizę wpływu zmiany kąta kształtującego α na wartości parametrów siłowych w procesie walcowania skośnego. Przeprowadzona symulacja numeryczna kształtowania odkuwki stopniowanego wału umożliwiła przedstawienie rozkładów siły promieniowej i osiowej, jak również rozkładu momentu obrotowego działających na rolkę stożkową w zależności od ustalonego kąta kształtującego α.
EN
The paper presents a numerical investigation of the effect of the forming angle α value change on force parameters in a skew rolling process. The MES simulation of forming the stepped shaft allows for the presentation of radial and axial force distributions, as well as the distribution of torque acting on the conical roller, depending on the determined forming angle α.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wybrane wyniki prac badawczych związanych z opracowaniem i weryfikacją konstrukcji wielozadaniowej walcarki kuźniczej, przeznaczonej do realizacji takich procesów, jak: walcowanie kuźnicze wzdłużne, walcowanie poprzeczno-klinowe oraz dzielenie bezodpadowe prętów. W trakcie prac konstrukcyjnych wykorzystano nowoczesne narzędzia numeryczne CAD/CAE, ułatwiające projektowanie i analizę konstrukcji. Zaprojektowana walcarka charakteryzuje się dużą uniwersalnością – z uwagi na możliwość realizacji 2 odmiennych kinematycznie procesów walcowania kuźniczego (wzdłużnego i poprzecznego) oraz dzielenia bezodpadowego półfabrykatów. Jej możliwości technologiczne są znacznie większe w porównaniu z maszynami stosowanymi obecnie w przemyśle. Weryfikację przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych przeprowadzono podczas prób uruchomieniowych. Uzyskane wyniki w pełni potwierdziły przydatność wielozadaniowej walcarki kuźniczej do kształtowania odkuwek i przedkuwek oraz dzielenia prętów.
EN
The paper presents selected results of the research related to the development and verification of a multi-purpose construction of forging mill suitable for the following processes: longitudinal roll forging, cross-wedge rolling, and steel bar cropping. Modern CAD/CAE numerical tools have been used to facilitate the design and analysis of the construction. The designed forging mill is characterized by high versatility due to the possibility of two different kinematic processes of roll forging (longitudinal and transverse) as well as semi-products waste-free cropping. Its technological capabilities are considerably higher as compared to the machines currently used in industry. Verification of adopted construction solutions was made during the commissioning tests. The achieved results have fully confirmed the usefulness of multi-task forging mill for rolling forgings and preforms as well as cropping process.
The paper overviews the research on roll forging processes in the last two decades. Given the broad scope of this problem, the overview focuses on processes in forging plants, omitting those performed in metallurgical plants. Three rolling processes are discussed in detail: longitudinal rolling, cross rolling and helical rolling. Each of the three techniques is discussed in terms of the main research problems and potential directions of future development.
Przedstawiono wybrane wyniki badań teoretyczno-doświadczalnych procesu walcowania poprzeczno-klinowego odkuwki wałka stopniowanego w układzie dwóch walców roboczych. Rozważania teoretyczne zostały oparte na modelowaniu numerycznym, przeprowadzonym metodą elementów skończonych. Do obliczeń wykorzystano dostępny na rynku pakiet oprogramowania Simufact Forming. Podczas symulacji analizowano kinematykę płynięcia materiału, parametry termiczne procesu, a także możliwość pojawienia się zjawisk zakłócających stabilny przebieg walcowania. Weryfikację doświadczalną przeprowadzono w uniwersalnym agregacie kuźniczym, własnej konstrukcji. W trakcie eksperymentu ukształtowano serię próbną odkuwek, określono geometrię uzyskanych wyrobów, a także wyznaczono parametry siłowe walcowania. Przedstawiono również budowę urządzenia, jego możliwości technologiczne oraz potencjalny obszar zastosowania. Na podstawie uzyskanych wyników potwierdzono poprawność przyjętych założeń konstrukcyjnych uniwersalnej walcarki kuźniczej, a także zweryfikowano modele numeryczne, wykorzystywane w symulacjach MES.
EN
The paper presents a selection of the numerical and experimental results of a cross wedge rolling process for producing stepped shafts by two working rolls.The numerical modelling of this process was performed by the finite element method, while the calculations were made using the commercial simulation suite Simufact Forming. The process was investigated with respect to the kinematics of metal flow, thermal variables as well as the occurrence of phenomena disturbing process stability. The numerical results were verified in experiments performed in a universal roll forging machine that was designed and constructed by the authors of this paper. In the experiment, we produced a test run of stepped shafts and examined their geometry, as well as analyzed loads and torque in the rolling process. In addition to this, the paper describes the design of the machine, its technological capabilities and potential applications. The experimental results have confirmed thatthe design of the universal roll forging machine and the FEM numerical models are correct.
W artykule opisano przykład zastosowania nowego procesu walcowania śrubowo-klinowego do kształtowania odkuwki sworznia kulistego. Omówiono istotę tego procesu oraz narzędzia potrzebne do jego realizacji. Słuszność opracowanej koncepcji walcowania potwierdzono na podstawie wykonanej symulacji numerycznej. Przedstawiono rozkłady intensywności odkształcenia, temperatury, funkcji zniszczenia w odkuwce sworznia kulistego, jak również przebiegi sił kształtowania i momentu walcowania.
EN
The paper describes the application of a new helical-wedge rolling process for forming a ball pin. Both the design of the process and tools for its realization are discussed. The suitability of the developed rolling technique is then verified using a numerical simulation. The distributions of effective strain, temperature and damage function in a ball pin as well as the variations in forming forces and torque are presented.
The paper presents a selection of numerical and theoretical results of the cross wedge rolling process for producing stepped shafts made of aluminum alloy 6061. The numerical modeling was performed using the FEM-based Simufact Forming simulation software. In the simulations, we examined the kinematics of metal flow and determined the distribution patterns of effective strains, temperatures, axial stresses and the Cockroft-Latham damage criterion. Variations in the rolling forces were determined, too. The numerical results were verified experimentally using a universal rolling mill designed and constructed by the present authors. This machine can be used to perform such processes as cross wedge rolling, longitudinal rolling and round bar cropping. During the experiments, we examined process stability and finished product geometry and recorded the torques. The experimental results confirm that axisymmetric aluminum alloy shafts can be produced by cross wedge rolling with two rolls. Last but not least, the experiments served to evaluate the technological potential of the rolling mill used.
PL
W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań teoretyczno – doświadczalnych procesu walcowania poprzeczno – klinowego odkuwki wałka stopniowanego ze stopu aluminium w gatunku 6061. Analizę teoretyczną przeprowadzono w programie Simufact Forming, bazującym na metodzie elementów skończonych. W trakcie symulacji analizowano kinematykę płynięcia materiału, wyznaczono rozkłady intensywności odkształcenia, temperatury, naprężeń w kierunku osiowym oraz kryterium zniszczenia wg Cockrofta Lathama. Ponadto określono parametry siłowe podczas walcowania. Weryfikacji doświadczalnej wyników modelowania numerycznego procesu walcowania dokonano w uniwersalnej walcarce kuźniczej, która stanowi własna konstrukcję. Zastosowana walcarka umożliwia realizacje takich procesów jak: walcowanie poprzeczno-klinowe, walcowanie kuźnicze wzdłużne oraz dzielenie bezodpadowe. Podczas eksperymentu analizowano stabilność procesu, geometrie ukształtowanych odkuwek oraz rejestrowano wartość momentów obrotowych. Uzyskane wyniki prowadzonych badań potwierdziły możliwość kształtowania osiowosymetrycznych odkuwek ze stopów aluminium metodą WPK dwoma walcami. W trakcie eksperymentu określono również możliwości technologiczne walcarki.
This paper deals with the issue of numerical modelling of the piercing process of a thick–walled bush in a two-rolled skew rolling mill, equipped with guiding devices of Diescher’s type. After a short characteristic of the subject matter, the developed geometric model of the process was discussed, with taking kinematics of tools movement and thermal phenomena present in metal during forming into consideration. Next, the results of calculations were presented in a form of fields of strain, damage criterion and temperature. Distributions of force parameters acting on particular tools during the process of bush rolling were also given.
W artykule opisano przykład zastosowania nowego procesu walcowania śrubowo-klinowego do kształtowania odkuwki korpusu noża obrotowego. Omówiono istotę tego procesu oraz narzędzia potrzebne do jego realizacji. Słuszność opracowanej koncepcji walcowania potwierdzono na podstawie wykonanej symulacji numerycznej. Przedstawiono rozkłady intensywności odkształcenia, temperatury, funkcji zniszczenia w odkuwce korpusu noża obrotowego, jak również przebiegi sił kształtowania i momentu walcowania.
EN
The paper describes the application of a new helical-wedge rolling process for forming a rotary cutter body. Both the design of the process and tools for its realization are discussed. The suitability of the developed rolling technique is then verified using a numerical simulation. The distributions of effective strain, temperature and damage function in a rotary cutter body as well as the variations in forming forces and moments are presented.
This paper are presented the results of theoretical and experimental research on splitting without waste of pipe billets from aluminium alloy realized basing on cross-wedge rolling method. The analyzed process is connected with rolling of a V-shape groove on a split billet circumference, and later with rotary bending causing material separation. In theoretical analysis, based on simulations by means of finite element method, basic models of metal cracking (brittle and ductile) were applied. During calculations, the following process parameters were changed: forming angle α, bending angle θ and reduction ratio ∆r. The achieved results allowed for a precise analysis of the splitting process within the scope of: state of strain, kinematics of flow, force parameters, state of stresses and type of cracking of the split material. On the basis of experimental research, the influence of the analyzed parameters on the surface of splitting was estimated and scope of parameters guaranteeing the assumed quality of the product was given. The comparison of theoretical and experimental results showed good conformity.
XX
W opracowaniu przedstawiono wyniki badań teoretyczno-doświadczalnych dzielenia bezodpadowego w realizowanego w oparciu o metodę walcowania poprzeczno-klinowego. Analizowany proces polega na odwalcowaniu na obwodzie dzielonego wsadu rowka w kształcie litery V, a następnie przeginaniu obrotowym doprowadzającym do rozdzielenia materiału. W obliczeniach wykorzystano metodę elementów skonczonych (MES). W analizie teoretycznej wykorzystano podstawowe modele pękania metali (kruchego i plastycznego). Podczas obliczeń zmieniano: kat kształtujacy α kat gięcia θ, gniot bezwzględny ∆r oraz długość oddzielanego odcinka wsadu l. Uzyskane wyniki pozwoliły na dokładne przeanalizowanie procesu dzielenia w zakresie: stanu odkształcenia, kinematyki płynięcia, parametrów siłowych, stanu naprężenia oraz rodzaju pękania dzielonego materiału. Na podstawie badan doświadczalnych oceniono wpływ badanych parametrów na stan powierzchni rozdzielenia i wskazano zakres parametrów zapewniajacych założoną jakość wyrobu. Dokonano porównania rezultatów teoretycznych i doświadczalnych uzyskując dobrą zgodność.
The paper describes cross wedge rolling with upsetting, a process in which axially symmetric parts with steps whose diameters are larger than billet diameters can be formed. Taking advantage of numerical modeling, the effect of such basic geometric parameters of the rolling process as the spreading angle, forming angle, reduction ratio, and rolling length on upsetting (defined by the diameter increase ratio) was determined. The paper also presents the results of experimental tests performed to roll a stepped shaft whose one step had a diameter half as large as that of the billet.
PL
W artykule scharakteryzowano proces walcowania poprzeczno-klinowego ze spęczaniem. w którym możliwe jest kształtowanie wyrobów osiowo-symetrycznych ze stopniami o średnicy większej od średnicy wsadu. Stosując modelowanie numeryczne określono wpływ podstawowych parametrów walcowania (kąta rozwarcia klina, kąta kształtującego, stopnia gniotu i długości walcowania) na efekt spęczania (charakteryzowany przez współczynnik wzrostu średnicy). Przedstawiono także wyniki prób doświadczalnych walcowania wałka stopniowanego, którego jeden ze stopni miał średnicę o 50% większą od średnicy zastosowanego materiału wsadowego.
The article presents the results of numerical analysis of splitting without waste on the basis of cross wedge rolling in double rolling mechanism. The analysed process concerns rolling the charge of V-shaped groove, and rotary bending causing the split of the material. In the calculations a method of finite elements (FEM) was used. The obtained results allowed detailed analysis of the splitting process in terms of the level of deformation, strains, material breaking, flow kinematics and strength parameters.
W pracy przedstawiono problematykę związaną z obróbką skrawaniem wybranych materiałów kompozytowych, powszechnie wykorzystywanych w przemyśle lotniczym. Przedmiotem badań były kompozyty polimerowe wzmacniane włóknem ciągłym (włóknami szklanymi, włóknami węglowymi, włóknami aramidowymi). Dokonano oceny stanu powierzchni bocznych obrabianych) próbek kompozytowych po obróbce frezarskiej. Przeprowadzono pomiary amplitudowych i długościowych parametrów chropowatości powierzchni. Dodatkowo analizowano stan krawędzi (górnych i dolnych) obrabianych próbek oraz obszar delaminacji. Wyniki badań przedstawiono w postaci wykresów i zobrazowań wizyjnych.
EN
This paper presents selected problems of composite materials cutting, commonly used in the aerospace industry. In this paper were studied polymer composites reinforced with continuous fibers (glass fibers, carbon fibers, aramid fibers). In this paper an evaluation of surface roughness after milling is presented. Results of tests are presented in graphs and imagines.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono problematykę związaną z obróbką skrawaniem wybranych materiałów, wykorzystywanych w przemyśle lotniczym. Zaprezentowano podstawowe grupy materiałów stosowanych na konstrukcje lotnicze, głównie: stopy tytanu, kompozyty i stopy aluminium. Przedstawiono podstawowe problemy związane z obróbką stopów tytanu i kompozytów włóknistych. W artykule omówiono także wybraną grupę narzędzi wykorzystywanych w obróbce skrawaniem materiałów "lotniczych", ich najważniejsze cechy konstrukcyjne i przeznaczenie.
W artykule przedstawiono metodę walcowania poprzeczno-klinowego (WPK) półwyrobu typu kula. Wykorzystuje się w niej klinowe szczęki płaskie, które działając na materiał kształtują w jednym przejściu kilka kul. Dla sprawdzenia poprawności przyjętego rozwiązania wykonano obliczenia numeryczne (bazujące na MES), w których wyznaczono rozkłady inten sywności odkształcenia, temperatury oraz składowe sił kształtowania. Opracowany proces walcowania sprawdzono w Górniczej Fabryce Narzędzi w Radzyniu Podlaskim, podczas wytwarzania półwyrobów kul stosowanych na mielniki do młynów kulowych.
EN
This paper presents a new way of cross-wedge rolling (CWR)of semi-finished products of ball type. Flat jaws with specially formed wedges, which act on material and form several balls at one stroke, are used in this method. In order to verify the rightness of the assumed solutions numerical calculations were made (basing on FEM), in which distributions of effective strain, metal temperature and forming forces constituents were determined. The worked out process was implemented in Tools Mining Factory in Radzyń Podlaski for manufacturing of semifin ished products of ball type, applied for grinding mediums in ball mills.
W artykule podano wybrane wyniki analiz numerycznych procesu walcowania poprzeczno-klinowego (WPK) odkuwek drążonych ze stopu aluminium gatunku 2618. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia 3D, przy uwzględnieniu zjawisk cieplnych zachodzących podczas kształtowania. W szczególności przedstawiono zagadnienia stabilności walcowania oraz zmiany grubości ścianki elementu kształtowanego. Przedstawiono także sposób szacowania, czy przy zadanych parametrach walcowania wystąpi niekontrolowany poślizg prowadzący do zgniecenia wyrobu. Uzyskane rezultaty obliczeń wykazały przydatność WPK w kształtowaniu wyrobów osiowo-symetrycznych ze stopu aluminium 2618.
EN
This paper presents chosen results of numerical analyses of cross-wedge rolling process (CWR) of hollowed parts from aluminum alloy 2618 type. Calculations were made by means of the finite element method in the conditions of three dimensional state of strain, considering thermal phenomena present during forming. The stability of rolling and changes of walls thickness of the rolled part are discussed in details. The way of estimating if at given rolling parameters uncontrolled slip leading to product squeezing appears is also presented. The obtained calculations results showed usefulness of CWR in forming of axi-symmetrical products from aluminum alloy 2618.
Walcowanie poprzeczno-klinowe to nowoczesna metoda kształtowania plastycznego wyrobów typu stopniowane osie i wałki. Jednym z ograniczeń występujących w tym procesie jest przewężanie (zerwanie) odkuwki kształtowej występujące wówczas, gdy redukcja średnicy stopnia walcowanego jest większa niż 2. W celu zapobieżenia takiej sytuacji w praktyce stosuje się walcowanie wieloetapowe, co jednak powoduje wzrost długości narzędzi kształtujących. W artykule przedstawiono alternatywną metodę kształtowania, w której wykorzystuje się narzędzie klinowe zaopatrzone w specjalne wybranie (rowek) magazynujący materiał i powodujący, że średnica odkuwki redukowana jest w sposób stopniowy, ale bez wydłużania narzędzi. Poprawność przyjętego rozwiązania zweryfikowano numerycznie symulując proces kształtowania stopnia z redukcją na średnicy wynoszącą 3,2. W obliczeniach wykorzystano program Deform-3D.
EN
Cross-wedge rolling is a modern method of metal forming of products of stepped axles and shafts type. One of the limitations present during this process is necking (rupture) of the formed part, present when the reduction of the diameter of the formed step is larger than 2. In order to prevent such a situation, in practice, rolling at many stages is used. It, however, causes the increase of the tools length. This paper presents an alternative method of forming, in which a wedge tool equipped with a special groove compiling the material and causing gradual reduction of the part diameter without tools enlarging, is discussed. The correctness of the assumed solution was verified numerically by simulation of the forming process of a step with reduction on the diameter equal 3.2. The software DEFORM-3D was used in calculations.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono grupę metod dzielenia bezodpadowego prętów o przekroju okrągłym. Dokonano charakterystyki cięcia nożycami oraz innych metod wykorzystujących działanie karbu, wskazując wady i zalety każdej z tych technologii. Szerzej opisano rozwiązanie własne, polegające na dzieleniu prętów przy wykorzystaniu technologii walcowania poprzeczno-klinowego. Omówiono najważniejsze parametry procesu i ich wpływ na przebieg dzielenia. Przedstawiono wybrane wyniki prób doświadczalnych, które potwierdziły słuszność przyjętej koncepcji.
EN
Described are the methods of splitting round bars to length sections. Shear operation and other methods utilizing notch effect are specified. Indicated are advantages and drawbacks of these methods. Detailed description of the cross-wedge rolling process is provided. Also discussed are the process parameters and their impact on the splitting operation progress.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.