Quantitative estimation of the tool wear effects in a ripping head by recurrence plots

Litak, G.; Gajewski, J.; Syta, A.; Jonak, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Quantitative estimation of the tool wear effects in a ripping head by recurrence plots

Autorzy

Litak G. , Gajewski J. , Syta A. , Jonak J.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Szacowanie ilościowe wpływu stępienia narzędzia na pracę głowicy urabiającej za pomocą wykresów rekurencyjnych

Języki publikacji

Abstrakty

We investigate the time series of a torque applied to the ripping head in the process of a cutting concrete rock with sharp and blunt tools. By applying nonlinear embedding methods and the recurrence plots technique to the corresponding time series, we indicate the changes in nonlinear dynamics lying behind the ripping process, and we propose a test of the ripping machine efficiency and a way of monitoring the state of tools.

W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem nieliniowych metod zanurzenia oraz wykresów rekurencyjnych do oceny zmian dynamicznych zachodzących w procesie urabiania. Przebadano przebiegi czasowe momentu urabiania głowicą uzbrojoną w ostre oraz stępione narzędzia górnicze. Proponowane metody mogą okazać się przydatne w kontekście oceny wydajności oraz monitorowania stanu narzędzi głowicy urabiającej.

Słowa kluczowe

ripping head nonlinear vibrations recurrence plot

głowice urabiające wibracje nieliniowe wykresy rekurencyjne

Wydawca

Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej

Czasopismo

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

Rocznik

2008

Tom

Vol. 46 nr 3

Strony

521--530

Opis fizyczny

Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Litak G.

autor

Gajewski J.

autor

Syta A.

autor

Jonak J.

Technical University of Lublin, Department of Applied Mechanics, Lublin, Poland, g.litak@pollub.pl

Bibliografia

1. Abarbanel H.D.I., 1996, Analysis of Observed Chaotic Data, Springer, Berlin
2. Casdagli M.C., 1997, Recurrence plots revisited, Physica D, 108, 12-44
3. Eckmann J.-P., Kamphorst S.O., Ruelle D., 1987, Recurrence plots of dynamical systems, Europhys. Lett., 5, 973-977
4. Eichbaum F., 1980, Schneidend-brechende Gewinnung mit der Schneidscheibe. Experimentell und theoretische Untersuchungen, Gluckauf-Betriebsbucher, Band 22, Verlag Gluckauf GMBH Essen
5. Fowell R.J., 1993, The mechanics of rock cutting, Comprehensive Rock Engineering, 4, 155-175
6. Fraser A.M., Swinney H.L., 1986, Independent coordinates for strange attractors from mutual information, Phys. Rev. A, 33, 1134-1140
7. Gajewski J., Jonak J., 2006, Utilisation of neural networks to identify the status of the cutting tool point, Tunnelling and Underground Space Technology, 21, 180-184
8. Hegger R., Kantz H., Schreiber T., 1999, Practical implementation of nonlinear time series methods: The TISEAN package, Chaos, 9, 413-435
9. Jonak J., Gajewski J., 2008, Identification of ripping tool types with the use of characteristic statistical parameters of time graphs, Tunnelling and Underground Space Technology, 23, 18-24
10. Kantz H., Schreiber T., 1997, Non-linear Time Series Analysis, Cambridge University Press, Cambridge
11. Kennel M.B., Brown R., Abarbanel H.D.I., 1992, Determining embedding dimension for phasespace reconstruction using a geometrical construction, Physical Review A, 45, 3403-3411
12. Litak G., 2002, Chaotic vibrations in a regenerative cutting process, Chaos, Solitons and Fractals, 13, 1531-1535
13. Litak G., Kamiński T., Czarnigowski J., Żukowski D., Wendeker M., 2007, Cycle-to-cycle oscillations of heat release in a spark ignition engine, Meccanica, 42, 423-433
14. Marwan N., 2003, Encounters with Neighbours: Current Development of Concepts Based on Recurrence Plots and their Applications, PhD Thesis, Universitat Potsdam, Potsdam
15. Marwan N., 2006, Recurrence Plots Code, http://www.agnld.uni-potsdam.de/~marwan/6.download/rp.php
16. Marwan N., Romano M.C., Thiel M., Kurths J., 2007, Recurrence plots for the analysis of complex systems, Physics Reports, 438, 237-329
17. Merchant E.M., 1945,Mechanics of the metal cutting process, J. Appl. Phys., 11, 267-275
18. Sen A.K., Litak G., Syta A., 2007, Cutting process dynamics by nonlinear time series and wavelet analysis, Chaos, 17, 2797-2803
19. Takens F., 1981, Detecting Strange Attractors in Turbulence, Lecture Notes in Mathematics, 898, Springer, Heidelberg, 366-381
20. Thiel M., Romano M.C., Read P.L., Kurths J., 2004, Estimation of dynamical invariants without embedding by recurrence plots, Chaos, 14, 234-243
21. Warmiński J., Litak G., Cartmell M.P., Khanin R., Wiercigroch M., 2003, Approximate analytical solutions for primary chatter in the nonlinear metal cutting model, Journal of Sound and Vibration, 259, 917-933
22. Webber C.L. Jr., Zbilut J.P., 1994, Dynamical assessment of physiological systems and states using recurrence plot strategies, J. App. Physiol., 76, 965-973
23. Wendeker M., Litak G., Czarnigowski J., Szabelski K., 2004, Nonperiodic oscillations of pressure in a spark ignition combustion engine, Int. J. Bif. and Chaos, 14, 1801-1806

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BWM4-0009-0003