W artykule przedstawiono etapy oraz wyniki badań elementów modelowych wykonanych z polilaktydu metodą przyrostową FFF/FDM. Omówiono, w jaki sposób wytworzone zostały elementy poddane badaniom, proces obróbki cieplnej, a także jak zmieniły się właściwości materiału w wyniku obróbki. Celem badań była analiza zmian właściwości wytrzymałościowych PLA w wyniku obróbki cieplnej oraz dyskusja, czy właściwości te są zbliżone lub też lepsze od właściwości ABS bez modyfikacji – jak podają producenci tego typu materiałów.
EN
The paper presents the strength tests results of additive manufactured specimens made of PLA dedicated for heat treatment. It was taken into account how heat treatment process affects strength properties. The main purpose of the research was to determine how heat treatment affects the strength properties and check if the material properties are similar or better than the properties of ABS without modification – as material producers claims.
W artykule przedstawione zostały etapy niezbędne do sterowania objętością modelu dzbanka za pomocą programu utworzonego w środowisku Autodesk Inventor 2018. Na przykładzie wybranego projektu, który polegał na zmianie sparametryzowanych wymiarów elementu w zależności od wprowadzonej objętości, przedstawiono przejście od modelowania do programowania w module iLogic oraz wyniki tego działania.
EN
The article presents the stages necessary to control the volume of the pitcher model using a program created in the Autodesk Inventor 2018 environment. On the example of the selected project, which consisted in changing parameterized dimensions of the element depending on the volume entered, the transition from modeling to programming in the iLogic module and the results actions.
W artykule przedstawiono poszczególne kroki prototypowania przekładni zębatej na przykładzie przekładni planetarnej. Zespół wykonano z kopolimeru ABS metodą szybkiego prototypowania - MEM (Melted and Extruded Manufacturing). Każdy z etapów uzupełniono o możliwe problemy występujące podczas ich realizacji, a także możliwe sposoby ich uniknięcia lub zmniejszenia niekorzystnych skutków.
EN
The steps of prototyping gearing on the example of a planetary gear are presented in the paper. The assembly is made from ABS copolymer by rapid prototyping - MEM (Melted Extruded and Manufacturing). Each stage was supplemented by possible problems encountered during their implementation, as well as possible ways to avoid them or reduce the adverse effcets.
W artykule przedstawiono metodykę modelowania łańcucha rolkowego, która umożliwia wykonanie animacji ruchu złożenia poprzez sterowanie wyłącznie jednym parametrem. Zaprezentowana koncepcja uwzględnia również parametryzację łańcucha opartego na module iLogic połączonym z kreatorem Design Accelerator oraz wykorzystaniem szkieletów pomocniczych.
EN
The article presents the methodology of roller chain modeling, which enables performance of motion animation by controlling only one parameter. The presented concept include the parameterization of the chain based on the iLogic module connected to the Design Accelerator and the use of support frames.
Artykuł stanowi przegląd literatury dotyczącej wykorzystania kompozytów na osnowie polimerów termoplastycznych i chemoutwardzalnych w technologii odlewania próżniowego (Vacuum Casting, VC) oraz w technologii wytłaczania warstwowego. Opisano badania nad zastosowaniem materiałów polimerowych w technologiach Rapid Prototyping, Rapid Manufacturing i Rapid Tooling.
EN
In this paper, acomprehensive literature study on the use of composites based on thermoplastic and chemosetting polymers in Vacuum Casting (VC) technology and layered extrusion technology has been presented. The research on the application of polymer materials in Rapid Prototyping, Rapid Manufacturing, and Rapid Tooling technologies has been discussed.
W artykule przedstawiono etapy modelowania złożenia podnośnika nożycowego w oparciu o konstrukcję szkieletową wykorzystując moduł Part Design. Metoda ta pozwala na tworzenie zespołów bez konieczności używania wiązań geometrycznych, bazując wyłącznie na ustalaniu komponentów w przestrzeni. W pracy zaprezentowano również narzędzia modułu Assembly Design przydatne przy tym sposobie modelowania zespołów.
EN
The article presents the stages of modeling the assembly of a scissor jack based on skeleton construction using the Part Design module. This method allows the creation of assemblies without having to use geometric constraints, based solely on the fixing of components in space. The Assembly Design tool is also useful in this way of team modeling.
W artykule przedstawiono wykorzystanie metod szybkiego prototypowania, do wykonania kół zębatych na przykładzie metody MEM (Melted and Extruded Manufacturing). Polega ona na budowaniu modelu z półpłynnego materiału termoplastycznego przetłaczanego przez rozgrzaną dyszę głowicy Technologia MEM pozwala na szybkie, dokładne i przede wszystkim tanie tworzenie modeli fizycznych wykorzystujących modele 3D-CAD.
EN
This paper presents using rapid prototyping method to make gears on the example of MEM (Melted and Extruded Manufacturing) method. It consists in building a model of semi-fluid thermoplastic material forced through hot nozzle. MEM technology allows for quick, accurate and above all cheap creating physical models based on a 3D-CAD model.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono etapy tworzenia modelu 3D-CAD oraz możliwości ustawienia parametrów drukarki INSPIRE D290 (opartej na technologii MEM) do wytwarzania modeli fizycznych. Zaprezentowano również stanowisko do badań kół zębatych wykonanych metodami szybkiego prototypowania, a także wyniki przeprowadzonych badań kół wykonanych z polimeru ABS B601.
EN
The paper presents stages of creating a 3D-CAD model and possibilities for setting parameters of the printer INSPIRE D290 (based on MEM technology) to produce physical models. It also presents a stand for testing gears made by means of rapid prototyping methods and results of testing gears made of ABS polymer B601.
Metoda RP (Rapid Prototyping) polega na tworzeniu trójwymiarowych modeli fizycznych bezpośrednio z modeli wykonanych przy użyciu oprogramowania CAD. Szybko rozwijającą się i często stosowaną do projektowania metodą RP jest MEM (Melted and Extruded Manufacturing). Metoda ta jest stosowana między innymi do wykonywania gotowych części maszyn (koła zębate, wały, korpusy itp.), tworzenia prototypów złożonych urządzeń, badania ergonomii czy do przestrzennej wizualizacji projektowanych obiektów. Dzięki zastosowaniu tej metody można łatwo modyfikować modelowaną geometrię brył bez potrzeby wykonywania bardzo drogich form wtryskowych.
Artykuł przedstawia proces translokacji danych w nowoczesnych procesach wytwórczych wspomaganych komputerowo opartych o przyrostowe techniki wytwarzania. Prototypy kół zębatych wykonywane przyrostowymi lub ubytkowymi technikami szybkiego prototypowania (ang. Rapid Prototyping – RP) powstają w oparciu o model numeryczny 3D-CAD. Formy zapisu, eksportu i transferu danych mają istotny wpływ na jakość i dokładność geometryczną wyrobu finalnego. Z tego względu w artykule opisano również istotę procesu obróbki danych w procesie RP na przykładzie kół zębatych.
Studies were conducted of epoxy composites with modified bentonites with quaternary phosphonium salts (QPS) and aluminium trihydrate (ATH). The content of the modified bentonite was 3.0 wt %, and ATH5.0 or 10.0 wt %. It has been found that the basic mechanical properties of hybrid composites have been improved and achieved much greater resistance to flame.
PL
Przeprowadzono badania kompozytów żywicy epoksydowej (EP) z bentonitami modyfikowanymi czwartorzędowymi solami fosfoniowymi (QPS) i z wodorotlenkiem glinu (ATH). Udział modyfikowanego bentonitu w kompozycie wynosił 3,0 % mas., natomiast ATH 5,0 lub 10,0 % mas. Stwierdzono, że podstawowe właściwości mechaniczne hybrydowych kompozytów uległy poprawie, a ich odporność na płomień wyraźnie wzrosła.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodę określania śladu styku w przekładni zębatej dwudrożnej wykonanej z tworzyw polimerowych. Koła wykonane techniką RP zostały obciążone statycznie na stanowisku badawczym. Do wyznaczenia śladu styku wykorzystano metodę zamrażania odkształceń z odwzorowaniem w silikonie przestrzeni współpracy zębów. Przedstawiono metodę pomiaru śladu styku z wykorzystaniem skanera 2D.
EN
The determining method of the contact area in the toothed dual-path gear, made with the polymer, was presented. The gear wheels were made with the stereolithography technique and statically loaded. The method of stain freezing was the way to determine the contact area. The cooperation space has been mapped in the silicone. The method of the contact area measurement, with usage of the 2D scanner, was presented.
Artykuł przedstawia analizę procesu obróbki i transferu danych w procesie szybkiego prototypowania kół zębatych przekładni lotniczej. W pierwszej części artykułu opisany jest ogólny schemat przepływu danych w procesie szybkiego prototypowania. Wykonywanie modeli kół zębatych jest zagadnieniem skomplikowanym. Modele 3D-CAD wykonywane są za pomocą specjalnych opcji generatorów i podprogramów z użyciem profesjonalnych programów komputerowego wspomagania projektowania. Niezwykle istotne jest przygotowanie danych do kolejnych etapów przyrostowego procesu wytwarzania. Najczęściej używanym w procesach RP jest format STL, stąd przedstawiony został proces zapisu danych geometrycznych koła zębatego do tego formatu. Opisane zostały również różne warianty transferu danych w zależności od dysponowania przez firmę czy jednostkę naukową określonych składowych mających wpływ na proces szybkiego prototypowania czyli oprogramowania CAD, oprogramowania RP oraz urządzeń RP.
EN
The article presents an analysis of the processing and transfer of data in the process of rapid prototyping aircraft gear. In the first part of the article describes the general scheme of the flow in the process of rapid prototyping. Making a model of gears is a complicated issue. 3D CAD models are made with special options generators and routines with professional computer-aided design programs. It is essential for preparing data for subsequent incremental steps of the manufacturing process. The most commonly used in the process of RP is the STL format, so the recording process is presented gear geometric data format. Were also described variants of data transfer, depending on the disposition by the company or research unit specific components that affect the process of rapid prototyping like: CAD software, RP software and RP machines.
The paper contains a strength analysis of gears in a dual-path gearing made of plastic. Computation was carried out using Abaqus program by means of finite elements method (FEM). The results of calculations allow the interpretation of the results of diagnostic tests. Due to the fact that the dual-path gearing had wheels with straight teeth, it was possible to simplify the computation using two-dimensional models. The paper shows activities related to preparation of models, defining boundary conditions, the process of computation and the presentation and interpretation of obtained results. In the carried out FEM analysis, stress distribution was determined on models of pinions and gears, paying particular attention to key points like teeth feet or their flanks. In order to improve readability of these solutions and to ease interpretation, some results were also presented in a form of charts. Conclusions drawn from the analysis will make it possible to introduce conceivable changes in the structure of designed gearing already at the stage of modelling.
PL
Niniejsze opracowanie zawiera prezentację przebiegu obliczeń wytrzymałościowych kół zębatych przekładni dwudrożnej przeprowadzonych w programie Abakus z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES). Wyniki obliczeń pozwolą na interpretację wyników badań diagnostycznych. Zaprezentowane zostały działania związane z przygotowaniem modeli, definiowaniem warunków brzegowych, przebiegiem obliczeń, oraz prezentacją i interpretacją otrzymanych wyników. W przeprowadzonej analizie MES wyznaczono rozkłady naprężeń na modelach zębników i koła zębatego, zwracając szczególną uwagę na miejsca kluczowe jak podstawy zębów, czy ich powierzchnie boczne. W celu poprawienia czytelności rozwiązań i ułatwienia ich interpretacji wybrane wyniki zostały także zaprezentowane w formie wykresów. Wnioski otrzymane w wyniku przeprowadzonej analizy pozwolą na wprowadzenie ewentualnych zmian w konstrukcji projektowanej przekładni już na etapie modelowania.
One of the phases of existence of machinery according to [5], is among others, constructing. The aim of constructional diagnostics used in this case is to identify sources of potential risks. In a dual-path gear transmission power is transferred by two parallel paths. Due to backlash and precision of making the whole gearing, the power is not transferred evenly along both paths. It creates potential risk which makes it necessary to create such gearing with higher module. This in turn causes an increase in dimensions and weight of the gearing. The paper presents a technical solution that allows to delete backlash on teeth on all stages of the gear transmission and thus increase the uniformity of power distribution into two paths. The solution consists in applying an intermediary split shaft whose parts can be exactly positioned angularly in relation to each other in the process of assembling the gear transmission.
PL
Jedną z faz istnienia maszyny wg [5] jest m. in. konstruowanie. Celem stosowanej w tym przypadku diagnostyki konstrukcyjnej jest identyfikacja źródeł potencjalnych zagrożeń. W przekładni dwudrożnej moc przekazywana jest dwiema równoległymi drogami. Z uwagi na luzy i dokładność wykonania całej przekładni moc nie jest przekazywana równomiernie. Stanowi to potencjalne zagrożenie, które pociąga za sobą konieczność wykonywania takich przekładni o zwiększonym module, co z kolei jest przyczyną zwiększenia gabarytów i masy przekładni. W artykule przedstawiono rozwiązanie techniczne pozwalające na skasowanie luzu między zębami na wszystkich stopniach przekładni a tym samym zwiększające równomierność rozdziału mocy na dwie drogi. Rozwiązanie polega na zastosowaniu dzielonego wału pośredniego, którego części mogą być dokładnie pozycjonowane kątowo względem siebie w procesie montażu przekładni.
This paper presents a universal stand to diagnose air gear models made in the process of Rapid Prototyping (RP) at the production stage. The stand is designed in an open system, powered by a three-phase electric motor with a power of 0.75 kW, whose speed is controlled by a single-phase inverter. The stand is equipped with two measuring shafts, connected directly to a recorder RMC that allow you to read values torque and rpm in real time. Between this measuring shafts installed a gear reducer to allow the exchange of tested pair of gears. Powder brake with variable speed control is installed on the output as a load. Responsible for data acquisition software is copyright RMC-M - Monitor, which allows you to preview the results of measurements and print them in a report. Trials conducted on the universal test stand for air gears demonstrators give reproducible, stable work parameters and thus enable to obtain uninterrupted, accurate measurements.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono uniwersalne stanowisko do diagnostyki na etapie wytwarzania modeli przekładni lotniczych wykonanych w procesie Rapid Prototyping (RP). Stanowisko zaprojektowane w układzie otwartym napędza trójfazowy silnik elektryczny o mocy 0,75kW, którego obroty regulowane są za pomocą jednofazowego falownika. Stanowisko wyposażono w dwa momentomierze, podłączone bezpośrednio do rejestratora RMC, które umożliwiają odczyt wartości momentu i obrotów w czasie rzeczywistym. Między momentomierzami zainstalowano przekładnię reduktora umożliwiającą wymianę badanej pary kół zębatych. Jako obciążenie zamontowano na wyjściu hamulec proszkowy z płynną regulacją obrotów. Za akwizycję danych odpowiedzialne jest autorskie oprogramowanie RMC-M –Monitor, które umożliwia podgląd wyników pomiarów i ich wydruk w formie raportu. Próby prowadzone na uniwersalnym stanowisku do badań demonstratorów przekładni lotniczych pozwalają na uzyskanie powtarzalnych, stabilnych parametrów pracy i tym samym na otrzymanie niezakłóconych, dokładnych wyników pomiarów.
The paper presents methodology of increasing the accuracy of models of gears made applying additive methods. As a part of activities related to this subject, it was necessary to develop 3D-CAD research gears, which were the basis for producing physical models made using incremental FDM manufacturing technology. The created models were verified in order to determine the accuracy of resulting geometry. Then modifications were introduced to models so as to increase their accuracy. On this basis, in an iterative process, compensation coefficients were calculated to ensure reduction of defects in geometry with respect to a nominal 3D-CAD model.
PL
W artykule przedstawiono sposób poprawy dokładności modeli kół zębatych wytwarzanych z zastosowaniem metod addytywnych. Opracowano model 3D-CAD badawczych kół zębatych. Stanowiły podstawę do wytworzenia modeli fizycznych wykonywanych z zastosowaniem przyrostowej techniki wytwarzania FDM. Modele poddano weryfikacji w celu określenia dokładności ich wykonania. Wprowadzono modyfikację tych modeli dla podwyższenia ich dokładności. W procesie iteracyjnym ustalono wartości współczynnika kompensacji odkształceń. Zapewniono zmniejszenie błędów wykonania modelu w porównaniu z nominalnym modelem 3D-CAD.
Artykuł przedstawia metodykę modelowania i prototypowania prezentacyjnej przekładni planetarnej. Pokazano sposób modelowania hybrydowego uzębienia kół zębatych przekładni. Pierwszym etapem modelowania hybrydowego jest opracowanie geometrii zarysów uzębień. W drugim etapie modelowania bryłowego zostały wykonane pozostałe elementy geometrii koła zębatego. W kolejnym, przy wykorzystaniu modelowania w zespole, wykonano pozostałe elementy przekładni planetarnej. Następnie otrzymany zespół przed przystąpieniem do wykonywania modelu fizycznego poddano weryfikacji w środowisku numerycznym. Modele bryłowe posłużyły do utworzenia prototypu fizycznego. Prototyp wytworzono z zastosowaniem metody szybkiego prototypowania FDM.
EN
This paper presents a methodology for modeling and prototyping presentation of the planetary gear. Shown is the way of modeling hybrid transmission gear teeth. The first step is to develop a hybrid modeling the geometry of the teeth profiles. In the second stage, solid modeling has been done other elements of the geometry of the gear. In the following, using modeling as a team made the other elements of the planetary gear. The resulting band before performing a physical model has been verified in CAD software. Solid models were used to perform a physical prototype. The prototype was prepared using FDM rapid prototyping methods.
The paper presents an outcome of load carrying tests of gears in an aircraft gearbox demonstrator made of ABS B601polymer by means of INSPIRE D290 device. These tests checked an influence of an additional number of contours in gear models on durability of cooperating wheel pair during stand tests. The CAD models of the gears for stand tests were made in Autodesk Inventor program and were used as a base for making physical models. Therefore, Inventor files were exported to STL format. The following stage of data preparation was made in Model Wizard. The gears for stand tests were made by means of MEM method on INSPIRE D290 printer. Unlike most devices, this printer makes it possible to control not only the density of the filling in a model, but also to increase the number of contours. ABS polymer was chosen to make the gears. The choice was due to its good properties and because it is commonly used and also because it was possible to make the parts of the gearing at the Rzeszow University of Technology. Subsequently the gear pair was fixed on a test stand. The stand was designed in an open system. It was powered by a three-phase 0.75 kW electric motor. The control was provided by a single-phase inverter. Load on the stand was provided by an electromagnetic powder brake. This paper is a part of implementation of the research task number 4 „Development of a new, simpler and cheaper toothed gear in place of complicated and expensive planetary gears” of the project „Modern material technologies in aerospace industry."
Air gears must meet high performance criteria for accuracy; therefore, quality control is necessary for their production. CMM Software determines the capabilities and scope of the measuring machines. Measuring machines equipped with specialized software for the measurement of the gears are commercially available. An example might be a company offering Wenzel TGEAR XY software. This specialized software for the measurement of gears allows fully automatic measurement of the contour deviation (involute), line tooth pitch, and radial run out, tooth flank topography. If you do not have a special software to measure the gear, you require a measurement process based on 3D CAD model of the gear. It is necessary in this case, the preparation of a strategy based on measurements of 3D CAD model and load points or paths with the CAD model. The results of the measurement refer to the CAD model treating it as the nominal model. Item will present the methodology of measurement of cylindrical gears using a standard CMM software. Cylindrical gears can be measured through non-contacting or contacting methods – measuring point or scanning. The choice of measurement method should be carried out taking into account the accuracy of gear and taking into account the capabilities of the system and measurement needs. An important advantage of the measurement using the gears multipurpose measuring software is that it is possible to measure any geometry of the wheels in relation to the CAD model. Using this measurement strategy avoids the need to purchase additional software, the measuring machine and its setup. You should only choose a method of analysis that will be carried out directly in the environment-measuring machine, or will be made in the CAD system based on the geometry acquired during the measurement with respect to the virtual model. In the second case, export is needed in the appropriate format measurement data to CAD software.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.