BazTech - Yadda

1

Mechanical vibrations: recent trends and engineering applications

Garus Sebastian, Błachowski Bartłomiej, Sochacki Wojciech, Jaskot Anna, Kwiatoń Paweł, Ostrowski Mariusz, Šofer Michal, Kapitaniak Tomasz

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 1

art. no. e140351

EN

Although the study of oscillatory motion has a long history, going back four centuries, it is still an active subject of scientificr esearch. In this review paper prospective research directions in the field of mechanical vibrations were pointed out. Four groups of important issues in which advanced research is conducted were discussed. The first are energy harvester devices, thanks to which we can obtain or save significant amounts of energy, and thus reduce the amount of greenhouse gases. The next discussed issue helps in the design of structures using vibrations and describes the algorithms that allow to identify and search for optimal parameters for the devices being developed. The next section describes vibration in multi-body systems and modal analysis, which are key to understanding the phenomena in vibrating machines. The last part describes the properties of granulated materials from which modern, intelligent vacuum-packed particles are made. They are used, for example, as intelligent vibration damping devices.

2

Support with mechanical vibrations of welding processes - review of own research

Krajewski Arkadiusz, Kołodziejczak Paweł, Cegielski Paweł, Grześ Jarosław

Welding Technology Review

|

2021

|

R. 93, nr 3

57--73

EN

The article discusses the most important original achievements in the use of high-power mechanical vibrations with low and ultrasonic frequency in various welding processes such as (131) MIG, (135) MAG, (141) TIG, (21) RW, (522) LW, (45) diffusion welding and (924) brazing in relation to various basic materials such as structural steel and aluminum alloys. Mechanical vibrations were introduced by means of ultrasonic vibrating systems and using the shot-blasting process, as well as acoustic influence. As part of the comparative research, the structure and hardness analysis of HV0.1 was presented. The obtained results indicate that both low-frequency and ultrasonic frequency vibrations significantly change the properties of the resulting structures affected by mechanical vibrations. The scale of these changes varies depending on the frequency and parameters specific to each of the welding processes used. The obtained results allow us to conclude that the skilful application of mechanical vibrations accompanying welding processes can contribute to the reduction of grain sizes, to change the depth or width of penetration and to lowering hardness in the sensitive heat affected zone area.

PL

W artykule omówiono najważniejsze oryginalne osiągnięcia w zakresie stosowania drgań mechanicznych wysokiej mocy o niskiej i ultradźwiękowej częstotliwości w różnych procesach spajania takich jak (131) MIG, (135) MAG, (141) TIG, (21) RW, (522) LW, (45) zgrzewanie dyfuzyjne i (924) lutowanie w odniesieniu do różnych materiałów podstawowych takich jak stal konstrukcyjna oraz stopy aluminium. Drgania mechaniczne wprowadzano za pomocą ultradźwiękowych układów drgających oraz stosując proces śrutowania, a także akustyczne oddziaływanie. W ramach badań porównawczych przedstawiono analizę struktury i twardości HV0.l. Uzyskane wyniki wskazują, że zarówno drgania o niskiej częstotliwości, jak i o częstotliwości znacznie zmieniają własności powstających struktur, na które oddziałują drgania mechaniczne. Skala tych zmian bywa różna w zależności od częstotliwości oraz parametrów specyficznych dla każdego ze stosowanych procesów spawalniczych. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że umiejętne zastosowanie drgań mechanicznych towarzyszących procesom spawalniczym mogą przyczynić się do zmniejszenia rozmiarów ziaren, do zmiany głębokości czy szerokości wtopienia oraz do obniżenia twardości w newralgicznym obszarze SWC.

3

Szybka kamera w środowisku pracy - możliwości zastosowania przy pomiarach drgań mechanicznych

Kowalski Piotr, Zając Jacek

Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka

|

2020

|

nr 12

27-29

PL

Artykuł dotyczy możliwości wykorzystania szybkiej kamery do pomiarów drgań mechanicznych w środowisku pracy. Zostały w nim przedstawione wyniki testów przeprowadzonych na 11 narzędziach ręcznych odniesione do wartości przyspieszeń drgań, zmierzonych standardowym układem pomiarowym bazującym na piezoelektrycznych przetwornikach drgań. Otrzymane różnice nie przekraczały 5,7%, co potwierdza możliwość zastosowania szybkiej kamery do badań drgań działających przez kończyny górne. W artykule zwrócono uwagę także na ograniczenia w zastosowaniu analizy obrazu do pomiarów drgań, wynikające m.in. z konieczności dużego powiększania optycznego i zapewnienia stabilizacji położenia kamery.

EN

The article focuses on the possibility of the use of a high-speed frame camera to measure mechanical vibration in work environment. It presents the results of tests carried out on 11 hand tools related to the values of vibration accelerations measured with a standard measuring system based on piezoelectric vibration transducers. The differences obtained did not exceed 5.7%, which confirms the possibility of the use of a high-speed frame camera for testing hand-arm vibration. The article also draws attention to the limitations in the use of image analysis for vibration measurements resulting, among others, from the need for high optical zoom and ensuring stabilization of the camera position.

4

Skutki zdrowotne narażenia pracowników na drgania mechaniczne przenoszone przez kończyny górne

Łastowiecka-Moras Elżbieta

Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka

|

2020

|

nr 10

18-21

PL

W 2018 r. na drgania mechaniczne narażonych było w Polsce 13140 pracowników. Długotrwała ekspozycja na drgania mechaniczne przenoszone przez kończyny górne (hand-transmitted vibration – HTV) wiąże się ze zwiększonym ryzykiem rozwoju dolegliwości o etiologii naczyniowej, nerwowej oraz ze strony układu kostno-szkieletowego. Zespół tych objawów nazywany jest zespołem wibracyjnym (hand-arm vibration syndrome HAVS) lub chorobą wibracyjną. W 2018 r. zespół wibracyjny stwierdzono w 17 przypadkach, co stanowiło 0,8% wszystkich rejestrowanych chorób zawodowych w naszym kraju. Obraz kliniczny zespołu wibracyjnego jest niespecyficzny i może obejmować zarówno zaburzenia czynnościowe, jak i organiczne. W obrazie klinicznym rozróżnia się postać: naczyniowo-nerwową, kostno-stawową i mieszaną zespołu wibracyjnego. Pierwsze symptomy pojawiają się dość wcześnie, najczęściej nie są jednak początkowo zbyt uciążliwe i mogą zostać przeoczone. Dlatego też ważne jest skrupulatne monitorowanie parametrów środowiska pracy oraz stosowanie profilaktyki, zarówno na poziomie technicznym, jak i w postaci przewidzianych przepisami prawa pracy badań wstępnych i okresowych pracowników zatrudnionych w narażeniu na wibrację miejscową.

EN

According to the data provided by the National Statistical Bureau (GUS) there were 13140 workers in Poland who were exposed to mechanical vibrations. A long lasting exposure to mechanical vibrations transferred through upper limbs (hand-transmitted vibration - HTV) may lead to a higher risk of the development of vascular, nervous or musculoskeletal etiology ailments. Such a symptom complex is called a hand-arm vibration syndrome HAVS or, alternatively, a vibration sickness. In 2018 the vibration syndrome was recognized in 17 cases which means 0,8 per cent of all registered occupational illnesses in Poland. Clinical picture of the syndrome in question is non-specific and may cover either function and organic disorders. Depending on the nature of changes prevalent in the clinical picture several forms of the syndrome may be distinguished: vascular-nervous, musculoskeletal and mixed. The sickness' development is not obvious - the first symptoms appear quite early, yet they cause little nuisance and, therefore, may be overlooked. Thus, it's imperative to carefully monitor work environment parameters and to employ prevention methods, both on technical and legally agreeable research level within the scope of occupational medicine towards workers exposed to mechanical vibration.

5

Non-linear modelling of elastic hysteretic damping in the time domain

Spitas C., Dwaikat M. M. S., Spitas V.

Archives of Mechanics

|

2020

|

Vol. 72, nr 4

323--353

EN

Elastic hysteretic damping is defined as the dissipation of energy at a rate that is weakly dependent on frequency of vibration. In this article, we propose that the elastic hysteretic damping can be achieved by a simple modification to the viscous damping model. The proposed modification is based on computing an instantaneous correction factor that recursively depends on the state variables of the system. This correction factor is related to the rate by which the velocity changes with respect to the displacement. The new model compares quite favourably with the other existing solutions in the time-domain and differences between the solutions become evident for higher damping ratios. It is found that the new model predicts consistently the weak variation in the loss factor as a function of frequency. In addition to its simple mathematical formulation, the proposed model is superior to the existing solutions in that it does not require knowledge of the past history of motion neither the knowledge of the excitation frequency and is extensible to any type of loading. Various aspects pertaining to the linearity of the proposed approach are finally discussed.

6

Drgania mechaniczne przegród ograniczających pomieszczenie w kontekście dopuszczalnych poziomów hałasu

Nering Krzysztof, Kowalska-Koczwara Alicja, Stypuła Krzysztof

Przegląd Budowlany

|

2019

|

R. 90, nr 10

120--122

PL

Drgania mechaniczne stropów w budynkach przeznaczonych na stały pobyt ludzi (np. biura, mieszkania) jak i poziom hałasu panujący w pomieszczeniu mają znaczący wpływ na subiektywne odczucie komfortu osoby eksponowanej na te zjawiska. W polskich przepisach dopuszczalne wartości dla prędkości zarówno drgań, jak i poziomu ciśnienia akustycznego A-ważonego są podawane przez osobne dokumenty i stanowią osobny przedmiot oceny. Niniejszy artykuł stanowi analizę, przy użyciu metod uproszczonych, sprzężenia mechano-akustycznego, jakim jest generowanie hałasu w pomieszczeniu przez drgające przegrody ograniczające to pomieszczenie z wykorzystaniem wartości progowych odczuwania drgań.

7

Badania i ocena szkodliwości drgań mechanicznych występujących na stanowiskach pracy w górnictwie nafty i gazu

Buczek Janusz, Balawajder Zbigniew, Kwilosz Tadeusz

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 2

101--110

PL

Wśród wielu uciążliwych czynników środowiskowych charakteryzujących pracę maszyn i urządzeń tak na wiertni podczas wiercenia otworu, jak i w czasie pracy podobnych urządzeń górniczych występuje szkodliwe działanie przyspieszenia drgań mechanicznych (wibracji), wpływające niekorzystnie na pracowników przebywających na swoich stanowiskach. Wyciągi wiertnicze, silniki spalinowe, pompy płuczkowe, agregaty prądotwórcze, sita wibracyjne, szlifierki pneumatyczne to mechanizmy, które w czasie pracy wytwarzają drgania mechaniczne. Zdarza się, że drgania te przekraczają poziom dopuszczalnych wartości norm i przepisów prawnych obowiązujących w tym zakresie, co niejednokrotnie naraża pracownika obsługującego te urządzenia techniczne na utratę zdrowia. Dla ustalenia wielkości wibracji przeprowadza się okresowo badania i pomiary, głównie na stanowiskach pracy. Dokonano wielu pomiarów i interpretacji drgań o charakterze ogólnym (przekazywanych do organizmu człowieka przez jego nogi, miednicę, plecy lub boki) oraz drgań o charakterze miejscowym (oddziałujących na organizm człowieka przez kończyny górne). Wyliczono główne parametry oceny oddziaływania czynnika szkodliwego na pracowników, dopuszczalne wartości przyspieszenia drgań, dopuszczalny czas narażenia i porównano je z wielkościami zmierzonymi. Oszacowano wskaźniki krotności przekroczenia wartości dopuszczalnych NDN. Dokonano porównania zmian wskaźnika NDN, jakie nastąpiły w latach 2005–2016 na stanowiskach pracy dla wybranych urządzeń wiertniczych. W pracy omówiono zagadnienie drgań mechanicznych występujących na stanowiskach pracy. Pilotowe badania wibracji wykonano zgodnie z wymaganiami określonymi w prawodawstwie polskim oraz z odpowiednimi dokumentami Unii Europejskiej. Porównując wartości uzyskane w czasie pomiaru z wielkościami dopuszczalnymi wibracji określonymi w rozporządzeniach, ustalono stopień szkodliwości drgań. W celu ułatwienia i przyśpieszenia wykonywanych obliczeń oraz ich interpretacji przygotowano oprogramowany arkusz kalkulacyjny. Opracowane metody pomiarów i interpretacji wyników zaimplementowane w formie arkusza kalkulacyjnego wykorzystywane są na bieżąco do oceny drgań mechanicznych w przemyśle naftowym oraz branżach pokrewnych.

EN

Acceleration associated with mechanical vibrations on drilling rigs during drilling and in similar mining equipment have harmful effects on workers present at their work stations. This adverse condition coexists together with other numerous environmental factors characteristic for the activity of drilling equipment. Drawworks, combustion engines, mud pumps, electrical generators, shale shakers, pneumatic grinders are mechanisms creating different kinds of vibrations during their work. It happens, that vibration amplitude exceeds allowable values of obligatory standards or legal regulations, and puts workers at risk of health loss. In order to determine the magnitude of vibration, measurements and tests are performed periodically mainly at work stations. Whole body vibrations (WBV) (transmitted to the human body through his legs, pelvis, back or shoulders) and hand-arm vibrations (HAV) (acting through hands) have been measured and interpreted. The main parameters characterizing the harmful factors acting on workers, such as: permissible values of vibration acceleration, permissible exposure time have been calculated and compared with measured values. Ratios of measured vibration values to Occupational Exposure Limits (NDN) were evaluated. A comparison of the changes in the NDN index that took place in 2005–2016 at work stations for selected drilling equipment was made. The publication discusses the issue of mechanical vibrations occurring at work stations. Pilot vibration surveys were performed according to the requirements described in Polish regulations and appropriate EU documents. By comparing measured vibration values with OEL, the degree of their harmful effect was determined. In order to facilitate and accelerate calculations, a spreadsheet was prepared. Elaborated measuring and interpretation methods were implemented in the form of a spreadsheet and are currently used to evaluate mechanical vibrations in oil industry plants and in other similar industries.

8

Wpływ algorytmu sterowania silnikiem indukcyjnym na amplitudę drgań w układzie elektromechanicznym

Nowak M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 1

185--188

PL

W artykule zaprezentowano analizę stanów dynamicznych układu napędowego połączonego długim elementem sprężystym z wykorzystaniem modeli matematycznych i symulacyjno-komputerowych. Dla porównania wpływu układu napędowego na drgania w układzie elektromechanicznym, zastosowano model symulacyjno-komputerowy silnika indukcyjnego. Symulację przeprowadzono dla układu elektromechanicznego zawierającego układ napędowy, element sprężysty oraz układ obciążenia.

EN

In the paper the analysis of shaft transverse vibrations based on mathematical and simulation models are presented. Mathematical and simulation models of induction motor is used to compare relation between vibrations and drive system. Simulation of drive system consist of long elastic element and load system was performed.

9

Cogging force and frequency bandwidth of a vibration energy harvester with nonlinear electromechanical resonance

Jagieła M., Kulik M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 1

311--315

EN

The paper analyses the open-circuit frequency characteristics of a mechanical vibration energy harvester comprising of a single-coil cored armature and two vibrating yokes with permanent magnets connected to a plate spring. The cogging force, developed by action of the magnetic flux on the core brings a nonlinear component into system kinematics and causes complex variation of the frequency characteristics. It is shown that depending on dimensions of the generator parts, the system is capable of developing the frequency characteristics whose resonant frequency decreases or increases with the magnitude of external force. Through analysis supported by computer simulations using the finite element models it is shown that the systems with decreasing resonant frequency are more practical due to wider frequency bandwidth and higher amplitude of the generated voltage.

PL

W artykule analizowane są właściwości układu przetwarzania drgań mechanicznych w energię elektryczną zbudowanego z generatora liniowego z pojedynczą cewką z rdzeniem ferromagnetycznym oraz dwóch ruchomych jarzm z magnesami trwałymi połączonymi z metalową sprężyną paskową. Pokazano, że układ o takiej budowie może wytwarzać dwa rodzaje charakterystyk częstotliwościowych, tj. takie w których częstotliwość rezonansowa maleje lub rośnie wraz z amplitudą zewnętrznej siły wymuszającej drgania. Za pomocą symulacji komputerowych z wykorzystaniem modeli siatkowych, pokazano, że w układach praktycznych powinno dążyć się do osiągnięcia pierwszego typu charakterystyk ze względu na szersze pasmo częstotliwości oraz większą amplitudę generowanego napięcia.

10

Multifractal Nature of Diesel Engine Rattle Noise in Vehicle

Puchalski A., Komorska I.

Archives of Acoustics

|

2017

|

Vol. 42, No. 3

469--474

EN

The investigation results of the emission of noises accompanying the diesel engine powertrain running in unloaded condition at low or idle speed, are presented in the hereby paper. The multifractal nature of the tested signals was confirmed by means of two groups of parameters. The proposed local parameters are based on the distribution of the probability density of measures, segregated into subsets according to pointwise Holder exponents. The obtained spectra constitute a set of multifractal measures related to singularities representing the local scaling of measures in various points of the time series. Global parameters were defined on the basis of multifractal measures of the parametrised Renyi’s entropy. These are properties treating summarily the whole spectrum of the emitted noise and reflecting changes of the vibroacoustic energy levels generated by noise sources. The tests encompassing simultaneous application of both groups of parameters confirmed their efficiency in the comparative analysis as well as in the subjective assessment of the noise level generated in the drive system of vehicles with diesel engines. This opens new possibilities within the simulation range of vehicle noises, for the needs of constructing the passive and active reduction systems of the effects of the vibroacoustic energy propagation.

11

Numerical Modelling of a Piezo Roof Harvesting System. The Right Component Selection

Leo R. di, Viscardi M., Tuccinardi F. P., Visone M.

Archive of Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. LXIV, nr 2

257--282

EN

The present work focuses on a first study for a piezoelectric harvesting system, finalized to the obtaining of electrical energy from the kinetic energy of rainy precipitation, a renewable energy source not really considered until now. The system, after the realization, can be collocated on the roof of an house, configuring a “Piezo Roof Harvesting System”. After presenting a state of art of the harvesting systems from environmental energy, linked to vibrations, using piezoelectric structures, and of piezoelectric harvesting systems functioning with rain, the authors propose an analysis of the fundamental features of rainy precipitations for the definition of the harvesting system. Then, four key patterns for the realization of a piezoelectric energy harvesting system are discussed and analysed, arriving to the choice of a cantilever beam scheme, in which the piezoelectric material works in 31 mode. An electro-mechanical model for the simulation of performance of the unit for the energetic conversion, composed of three blocks, is proposed. The model is used for a simulation campaign to perform the final choice of the more suitable piezoelectric unit, available on the market, which will be adopted for the realization of the “Piezo Roof Harvesting System”.

12

Techniki budowy nieliniowych modeli diagnostycznych z wykorzystaniem szeregów czasowych drgań mechanicznych

Puchalski A.

Przegląd Mechaniczny

|

2016

|

nr 10

33--36

PL

W artykule omówiono zastosowanie metod analizy nieliniowych szeregów czasowych drgań do oceny ich wartości informacyjnej do celów diagnostycznych układów mechanicznych na przykładzie zespołów napędowych w pojazdach. Trzy techniki detekcji oraz ekstrakcji sygnałów obejmowały analizę w zrekonstruowanej, zanurzonej przestrzeni fazowej szeregu czasowego, prowadzącą do segmentacji sygnału w zakresie dynamiki chaotycznej i losowej, analizę multifraktalną oraz analizę rozkładów stabilnych prawdopodobieństwa.

EN

The paper discusses the use of methods of nonlinear time series analysis of vibrations to assess their informational value for the diagnostic purposes of the mechanical systems on the example of vehicle powertrain. Three detection and extraction techniques of signals included an analysis of the reconstructed embedded phase space of time series which leads to the segmentation of the signal in terms of the chaotic and random dynamics, multifractal analysis and the analysis of alpha-stable probability distributions.

13

Simultaneous Analysis of Noise and Vibration of Machines in Vibroacoustic Diagnostics

Dąbrowski Z., Dziurdź J.

Archives of Acoustics

|

2016

|

Vol. 41, No. 4

783--789

EN

The article is a continuation of the authors’ elaboration (Dąbrowski, Dziurdź, 2016). The aim of this continuation is to prove that a proposed way of modelling and using the coherent analysis to filter nonlinear disturbances is a useful technique in vibroacoustic diagnostics. The thesis was proved by solving the task of diagnosing the damage of the gear of the car gearbox on the basis of the measurement of mechanical vibrations and the noise in the engine chamber.

14

Modelowanie dynamiki pionowej samochodu osobowego w ujęciu mechatronicznym

Chróst P., Margielewicz J.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2015

|

z. 88

19--29

EN

This paper presents the results obtained on the basis of the mechatronic model of a passenger car. In order to minimize the induced mechanical vibrations during drive event on a coarse road surface, a modification of the structure of the vehicle suspension has been applied. The proposed modification introduces additional active damping element, which task is to reduce the vertical displacement of the vehicle body. In the real world such a target can be achieved by use of appropriate control units, which drive the electronic and hydraulic components of the suspension. Additionally, the phenomenological models of the passengers have been included into the computer simulation model.

PL

Niniejszy artykuł przedstawia wyniki badań modelowych uzyskane na podstawie mechatronicznego modelu samochodu osobowego. W celu minimalizacji drgań mechanicznych wzbudzanych podczas jazdy po nierównym podłożu zastosowano modyfikację konstrukcji zawieszenia samochodu. Proponowana modyfikacja polega na wprowadzeniu do zawieszenia dodatkowego aktywnego elementu, którego zadaniem jest ograniczanie przemieszczenia pionowego nadwozia. Tak sformułowane zadanie badawcze osiąga się przez odpowiednie sterowanie aktywnymi elektrycznymi lub hydraulicznymi urządzeniami wykonawczymi odpowiedzialnymi za współpracę nadwozia z zawieszeniem. Dodatkowo podczas symulacji komputerowych uwzględniono modele fenomenologiczne odwzorowujące dynamikę ciała kierowcy i pasażera.

15

Koncepcja projektu stanowiska do badania zjawisk dynamicznych zachodzących podczas unoszenia ładunku

Haniszewski T.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2015

|

z. 88

49--60

EN

This article contains a description of an experimental design concept of test bench, which allows for a series of studies on the dynamic effects associated with lifting the load. Built on the basis of the proposed project test bench, allows for measurements such data as acceleration of the center of girder and the cargo, displacement of the cargo and the center of girder, measurement of stress in the selected locations on the structure, depending mainly on the specific construction of analyzed girder, dynamic surplus ratio and others. It is planned that an electrical and electronic part of test bench will be made with using a series of PHIDGET circuits, which are complete systems based on USB interface witch they are based on practically any programming language. Application of PHIDGET circuits allows mainly for full control of the system using a PC, and allows to immediate analysis of the data that are very important when the verification of the phenomenological model of proposed lifting mechanism are considered.

PL

Artykuł zawiera opis koncepcji projektu eksperymentalnego stanowiska badawczego, umożliwiającego przeprowadzenie badań dotyczących zjawisk dynamicznych towarzyszących podnoszeniu ładunku. Budowa na podstawie proponowanego projektu stanowiska umożliwia między innymi pomiary takich wielkości, jak przyspieszenie środka dźwigara oraz ładunku, przemieszczenia ładunku i środka dźwigara, pomiar naprężenia w wybranych miejscach konstrukcji w zależności od budowy konkretnego analizowanego dźwigara, współczynnika nadwyżki dynamicznej oraz innych. Planuje się, by część elektryczna i elektroniczna stanowiska została wykonana przy użyciu układów serii PHIDGET, będących kompletnymi układami opartymi na interfejsie USB i praktycznie dowolnym języku programowania. Zastosowanie układów PHIDGET umożliwi między innymi pełne sterowanie układem z wykorzystaniem komputera PC, a tym samym pozwala na natychmiastową analizę danych, tak ważną przy weryfikacji modelu fenomenologicznego proponowanego mechanizmu podnoszenia.

16

Aktywna wibroizolacja drgań mechanicznych pasażerskiego wagonu kolejowego

Sładkowski A., Gąska D., Haniszewski T., Margielewicz J.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2015

|

z. 87

63--71

PL

W niniejszym artykule przedstawiono próbę numerycznego opisu układu aktywnej wibroizolacji drgań pasażerskiego wagonu kolejowego. Symulacje komputerowe przeprowadzono dla różnych prędkości przejazdu wagonu po tym samym torze. Formalną podstawę do rozwiązania sformułowanego problemu badawczego osiągnięto, wykorzystując prawa i zasady mechaniki oraz teorii sterowania. Wyniki badań modelowych jednoznacznie wskazują, że stosowanie układów aktywnej redukcji drgań w transporcie kolejowym może w istotny sposób poprawić komfort podróży.

EN

This paper presents an attempt of numerical description of the active vibration isolation system of railway passenger car. Computer simulations were performed for different speeds of the passenger car riding along the same track. Formal basis to solve the formulated research problem was achieved by using the law and the principles of mechanics and control theory. Model results clearly indicate that the use of active vibration reduction systems in rail transport can significantly increase comfort.

17

Badania wpływu rodzaju urabianych skał w kopalni węgla kamiennego na poziom rejestrowanych drgań, jako czynnika niebezpiecznego materialnego środowiska pracy

Profaska M., Baran K.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2015

|

z. 2 (11)

180--191

PL

W czasie eksploatacji górniczej w kopalniach węgla kamiennego polegającej na drążeniu chodników za pomocą kombajnu chodnikowego występuje wiele czynników niebezpiecznych materialnego środowiska pracy. Jednym z nich są drgania, które są przenoszone na cały ustrój konstrukcyjny, równocześnie także na człowieka znajdującego się na stanowisku pracy obsługi. W publikacji przedstawiono badania wpływu rodzaju skały na poziom rejestrowanych przyspieszeń drgań RMS na stanowisku pracy wykonane w wyrobisku chodnikowym o przekroju składającym się z trzech różnych warstw skał.

EN

In the process of exploitation in hard coal mines, which involves drift mining by means of a road header, there are many dangerous work environment factors. These factors include vibrations, which are transferred onto the whole construction system and a person staying at the workstation. The publication presents investigations into the influence exerted by the type of rock on the level of recorded RMS vibrations’ acceleration at a workstation, which were conducted in a drift having a cross-section composed of three different layers.

18

Badania modelowe układu aktywnej wibroizolacji kabin maszyn roboczych

Margielewicz J.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 82

145--154

PL

W pracy przeprowadzono symulacje komputerowe mechatronicznego modelu suwnicy pomostowej, którego przeznaczeniem jest teoretyczna ocena możliwości eliminacji drgań mechanicznych oddziałujących na kabinę operatora maszyny roboczej. W badaniach modelowych zastosowano stałowartościowe sterowanie, przy czym jako wielkość regulowaną wybrano pionowe przemieszczenie kabiny operatora. Ponadto, w badaniach modelowych uwzględniono reologiczny model ciała operatora. Przebadano cztery suwnice pomostowe o udźwigu 50T, które zaklasyfikowano, zgodnie z dyrektywą Unii Europejskiej dotyczącej projektowania dźwignic, do czterech klas sztywności suwnic HC. Zastosowanie układu aktywnej wibroizolacji, w którym wyróżniono dwie pętle ujemnego sprzężenia zwrotnego, bardzo dobrze eliminuje drgania mechaniczne oddziałujące na operatora.

EN

The study was carried out computer simulations of mechatronic model bridge crane, which is intended to theoretical evaluation of the possibility of eliminating the mechanical vibrations affecting the operator's cab driven machine. The model studies used fixed value control, the controlled variable is selected as the vertical displacement of the cab. Also included in the research model rheological model of the operator's body. We examined four overhead cranes with lifting capacity of 50T, which are classified in accordance with the directive of the European Union concerning the design of cranes, the four classes of cranes HC stiffness. The use of an active vibration isolation system in which distinguishes two negative feedback loops, very well eliminate mechanical vibration to the operator.

19

Zagrożenie drganiami mechanicznymi użytkowników pojazdów jednośladowych - wyniki badań własnych

Kowalski P., Zając J.

Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka

|

2013

|

nr 4

8-11

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań drgań mechanicznych działających na kierowców wybranych pojazdów jednośladowych. Wyznaczone dzienne ekspozycje na drgania działające przez kończyny górne oraz w sposób ogólny pozwalają na wstępne rozpoznanie narażenia na drgania mechaniczne pracowników wykorzystujących tego typu pojazdy. Wyniki przeprowadzonych badań wykazały, że użytkowanie zawodowe pojazdów jednośladowych może wywoływać duże narażenie kierowców zarówno na drgania działające przez kończyny górne, jak i na drgania działające w sposób ogólny. Narażenie na drgania kierowców jednośladów bardzo zależy m. in. od rodzaju i konstrukcji użytkowanego pojazdu, rodzaju nawierzchni jezdni i prędkości jazdy.

EN

This paper presents results of tests of mechanical vibration acting on riders of selected single-track vehicles The obtained daily exposure values of hand-arm and whole- body vibration allow preliminary recognition of the mechanical vibration hazard experienced by workers who use such vehicles. The results of tests indicate that occupational use of single-track vehicles may cause high exposure of the riders to hand-arm and whole-body vibration. The exposure of a rider of a single-track vehicle strongly depends on the type and design of the vehicle, type of road surface and speed.

20

Zastosowanie ciągłej transformaty falkowej do analizy wibracji rejestrowanych zmodyfikowaną metodą wibroakustyczną

Borucki S., Cichoń A., Boczar T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 11b

199-202

PL

W artykule przedstawiono wyniki prób związanych z opracowywaniem bezinwazyjnej metody diagnostyki stanu technicznego rdzenia transformatora na podstawie analizy drgań mechanicznych mierzonych podczas jego załączania. Analizę zarejestrowanych wibracji przeprowadzono z wykorzystaniem ciągłej transformaty Fouriera (CWT), dla trzech stanów pracy badanego transformatora: bez uszkodzeń rdzenia, z poluzowanymi śrubami jarzma górnego oraz rozkręconymi śrubami belek jarzma górnego i dolnego.

EN

The article presents the results of attempts made to develop a non-invasive diagnostic method of a technical state of a transformer’s core based on an analysis of mechanical vibrations registered during the start-up of the transformer analyzed. The analysis of recorded vibroacoustic signals was performed my means of Continuous Wavelet Transform (CWT) for three different operating cases: the transformer with no core defect, the transformer with loose screws of the magnetic circuit of the upper yoke and the transformer with completely loosen screws of the beam of the upper yoke and the lower core.