Optimization of kinematic and geometric parameters in three-element grinding discs with a central rotational axis for the uniformity of concrete surface treatment

• Autorzy: Kalinowski Jarosław

Identyfikatory

DOI

10.17512/znb.2020.1.10

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja parametrów kinematycznych i geometrycznych tarcz zacierających trójelementowych o centralnej osi obrotu ze względu na równomierność obróbki powierzchni betonowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The final stage of grinding concrete surfaces is performed by floaters with solid grinding discs. The working element in the shape of a solid wheel uses the full surface of the disc, ensuring maximum geometrical effectiveness. The disc moves in a steady progressive manner, while at the same time, rotating around its center axis. The contact line length of the full disc with the machined surface is set by geometrical effectiveness Sg. After one cycle of machining the surface with the full disc, the geometrical effectiveness measured at points on a line in a perpendicular direction from the disc moving direction has a local minimum within the machining area and zero values on the edges and outside of the machined area. Decreasing the unfavorable impact of local minimum effectiveness inside the central machining area for the uniformity of machining can be achieved by using discs with concentric working elements - rings and wheel with correctly selected sizes and rotation speeds. For increasing the machining uniformity at the edges of the machined area, partial overlap of machining zones is used in the following cycles. The article describes a disc in a three element system consisting of a wheel, and two rings used for optimizing uniformity of machining concrete surfaces.

PL

Finalny etap zacierania powierzchni betonowych wykonuje zacieraczkami z tarczami pełnymi. Element roboczy o kształcie koła wykorzystuje całą dostępną powierzchnię tarczy zapewniając jej maksymalną skuteczność geometryczną. Tarcza porusza się ruchem jednostajnym postępowym i jednocześnie obraca wokół swojego środka. Długość linii kontaktu tarczy pełnej z punktem obrabianej powierzchni określa skuteczność geometryczna Sg. Po jednokrotnym cyklu obróbki powierzchni tarczą pełną skuteczność geometryczna mierzona w punktach na linii w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu tarczy posiada minimum lokalne w środku i wartości zerowe na krawędzi i poza obszarem oddziaływania. Zmniejszenie niekorzystnego wpływu lokalnego minimum skuteczności geometrycznej w środkowej strefie oddziaływania na równomierność obróbki powierzchni można uzyskać przez zastosowanie tarczy składającej się z współśrodkowych elementów roboczych pierścieni i koła o odpowiednio dobranych wymiarach i prędkościach obrotowych. Dla zwiększenia równomierności obróbki w pobliżu granicy oddziaływania stosuje się częściowe nakładanie stref obróbki w kolejnych cyklach. W artykule przedstawiono model tarczy w układzie trójelementowym składający się z koła i dwóch pierścieni wykorzystany do optymalizacji równomierności oddziaływania przy obróbce powierzchni betonowej.

Słowa kluczowe

EN

geometric effectiveness; floating; concrete; optimalization

PL

skuteczność geometryczna; zacieranie; beton; optymalizacja

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
• Rocznik: 2020
• Tom: Z. 26 (176)
• Strony: 66--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Kalinowski Jarosław

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Civil Engineering, 3 Akademicka St., 42-218 Częstochowa

• https://orcid.org/0000-0001-8922-4788

Bibliografia

• [1] Chrząszczewski W., Obróbka mechaniczna I obrabiarki do kamienia, h.g. BRAUNE, Jawor 2004,
• [2] Tyrowicz T., Kamieniarstwo, Obróbka maszynowa, Arkady, Warszawa 1958
• [3] Rajczyk J., Podstawy naukowe doboru struktury i kinematyki tarczowych narzędzi roboczych maszyn do obróbki powierzchni betonu, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2007
• [4] Kalinowski J., Obliczanie skuteczności geometrycznej tarczy zacierającej metodą analityczną, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo, Częstochowa 2018, s. 167-173
• [5] Kalinowski J., The Optimization of Kinematic and Geometric Parameters in Two-Element Grinding Discs with a Central Rotational Axis for the Uniformity of Concrete Surface Treatment, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo, Częstochowa 2019, s. 75-85
• [6] Kalinowski J., Rajczyk Z, Al-Mashadani M., Efficiency Analysis of the disc working element in reference of treatment technology of concrete surface, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo, Częstochowa 2009, s.107-118
• [7] Stadnicki J., Teoria i praktyka rozwiązywania zadań optymalizacji, WNT, Warszawa 2006.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).