Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of the repose angle and porosity of granular plant materials on the angle of internal friction and cohesion

Wójcik A., Frączek J.

Tribologia

|

2017

|

nr 5

117--123

EN

Internal friction in granular plant materials is a very complex phenomenon. This is due to a vast number of factors that determine the behaviour of these materials. This article looks at exploring the impact of porosity, the repose angle, and moisture on the value of the internal friction angle and cohesion. Statistical analysis showed that the influence of the examined factors on the parameters of friction is statistically significant. Nonlinear estimation was performed, which allowed developing functions describing the mentioned relationship, for which the goodness-of-fit (depending on the material type) ranged from 0.813 to 0.915 for the internal friction angle and from 0.748 to 0.963 in the case of cohesion. It has been found that internal friction and cohesion need further research that will take into account additional factors defining the examined material in a more accurate manner.

PL

Tarcie wewnętrzne roślinnych materiałów ziarnistych jest zjawiskiem bardzo złożonym. Wynika to z dużej ilości czynników determinujących zachowanie się tych materiałów. W artykule podjęto próbę określenia wpływu porowatości, kąta usypu oraz wilgotności na wartość kąta tarcia wewnętrznego i kohezję. Analiza statystyczna wykazała istotność wpływu badanych czynników na parametry tarcia. Przeprowadzono estymację nieliniową, która pozwoliła na zaproponowanie funkcji opisujących wspomnianą zależność, dla których uzyskano współczynnik dopasowania (w zależności od rodzaju materiału) od 0.813 do 0.915 dla kąta tarcia wewnętrznego oraz od 0.748 do 0.963 dla kohezji. Stwierdzono, że zarówno w przypadku kąta tarcia wewnętrznego, jak i kohezji należy prowadzić dalsze badania, uwzględniając dodatkowe czynniki, w sposób dokładniejszy charakteryzujące badany materiał.

2

The influence of selected factors upon the value of external friction concerning plant granular materials

Wójcik A., Frączek J.

Tribologia

|

2017

|

nr 4

107--113

EN

The issues relating to the description of friction with regard to plant granular materials are fairly complicated due to a variety of factors determining the process. Considering each factor in isolation is insufficient and offers a limited insight into the phenomenon of friction. Therefore, the paper presents the research results concerning the influence of three independent factors (seed moisture content, sliding velocity, load) upon the value of friction force. The analysis showed the high statistical significance of the factors at play. The proposed mathematical model proved well fitted (considering granular materials) to the observed outcome of the measurements.

PL

Zagadnienia związane z opisem tarcia roślinnych materiałów ziarnistych są bardzo skomplikowane ze względu na wieloczynnikowe uwarunkowania tego procesu. Pojedyncze rozpatrywanie tych czynników jest niewystarczające i daje bardzo uproszczony obraz zjawiska tarcia. Dlatego w artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu trzech niezależnych czynników (wilgotność ziaren, prędkość posuwu, siła nacisku) na wartość siły tarcia. Przeprowadzona analiza wykazała wysoką istotność statystyczną tych czynników. Zaproponowany model matematyczny uzyskał dobre (jak dla materiałów ziarnistych) dopasowanie do wyników pomiarów.

3

Measurement consistency in theory and practical application

Frączek J., Makowski R.

Pojazdy Szynowe

|

2017

|

Nr 1

53--61

EN

The paper presents the issue of measurement consistency Maintaining the rules of measurement consistency is a condition to obtain the reliable results of measurements. In the first part of the article the general rules described in the standards and other documents are presented. The second part shows the practical application of the rules of measurement consistency in the Laboratory of Rail Vehicles Tests. The article is an extension of the subjects raised in the article "Metrology - basic institutions, legal standards and rules of operation."

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie spójności pomiarowej. Zachowanie zasad spójności pomiarowej jest warunkiem uzyskania wiarygodnych wyników pomiarów. W pierwszej części artykułu przedstawiono ogólne zasady opisane w normach i innych dokumentach. W drugiej części pokazano praktyczne zastosowanie zasad spójności pomiarowej w Laboratorium Badań Pojazdów Szynowych TABOR w Poznaniu. Artykuł stanowi kontynuację tematyki poruszonej w artykule „Metrologia – podstawowe instytucje, normy prawne i zasady działania” [12].

4

Volumetric locking suppression method for nearly incompressible nonlinear elastic multi-layer beams using ANCF elements

Orzechowski G., Frączek J.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2017

|

Vol. 55 nr 3

977--990

EN

The analysis and solution of many modern flexible multibody dynamic problems require formulations that are able to effectively model bodies with nonlinear materials undergoing large displacements and deformations. The absolute nodal coordinate formulation (ANCF) in connection with a continuum-based approach is one way to deal with these systems. The main objective of this work is to extend an existent approach for the modelling of slender structures within the ANCF framework with nonlinear, nearly incompressible materials using the volumetric energy penalty technique. The main part of the study is devoted to the evaluation of multi-layer beam models and simplifications in the locking suppression method based on F-bar projection. The results present significantly better agreement with the reference solution for multi-layer structures built with the standard ANCF beam element as compared with the earlier implementation.

5

A kinetostatics-based study of uniqueness of reactions and drives in robotics

Pękal M., Frączek J.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

21--30

EN

Reaction and driving forces may be non-unique in many robotic systems. This may pose a problem during robot design or its control synthesis. Hence, it is useful to detect which reaction or actuation forces are non-unique. Previously developed methods are designed for reactions uniqueness analysis only. These methods studied the constraint Jacobian matrix. The kinetostatics-based approach, presented in this paper, enables the simultaneous study of reactions and driving forces uniqueness. It allows the application of the criteria derived from the concepts of linear algebra, e.g. direct sum or nullspace. In this paper only the nullspace method is presented. Moreover, in order to illustrate the approach, five examples are provided.

6

Clean Coal Technologies – a chance for Poland’s energy security. Decision-making using AHP with Benefits, Opportunities, Costs and Risk Analysis

Sobczyk E. J., Wota A., Kopacz M., Frączek J.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2017

|

T. 33, z. 3

27--48

EN

The comprehensive use of available domestic energy resources, mainly coal and lignite, is the basis for the development of Poland’s economy and energy security due to the country’s large resource base. The implementation of clean coal technologies (CCT) is a necessary condition for maintaining coal’s leading position in Poland. Coal gasification technologies are seen as potentially attractive for the Polish economy, both for the chemical sector as well as for the mining sector. Working on the commercial implementation of coal gasification technologies, which ensures the effective substitution of scarce hydrocarbon fuels, will be a challenge to Polish industrial policy and support for CCT. This paper presents an analysis of coal gasification technologies using the decision support procedures, BOCR and SWOT analyses. These procedures helped determine the ranking of technologies and the types of development strategies plausible for the analysed technological variants. Taking into consideration the conditions of the Polish economy, the highest-ranking technologies included those aimed towards the production of methanol with the geological sequestration of carbon dioxide (CCS). In the case of underground coal gasification, it was found that the technology is not yet ready for implementation on a commercial scale and investment is subject to very high risk.

PL

Perspektywa wyczerpywania się naturalnych zasobów paliw węglowodorowych, jak też wysokie ceny tych nośników z jednej strony, z drugiej zaś gwałtowny wzrost zużycia energii i ograniczenia ekologiczne, spowodowały powrót do koncepcji szerokiego wykorzystania węgla nie tylko jako nośnika energii, ale również jako surowca dla przemysłu chemicznego. Paliwo to jednak, w całym procesie od wydobycia, poprzez spalanie, do wykorzystania zawartej w nim energii, stwarza liczne problemy związane z wymogami ochrony środowiska. Tradycyjne metody wydobycia i spalania węgla stoją w sprzeczności z zasadami polityki zrównoważonego rozwoju. Procesom wydobywczym i przetwórczym węgla w energię lub inny surowiec dla różnych gałęzi przemysłu, towarzyszy degradacja terenów górniczych, produkcja odpadów i zanieczyszczonych wód oraz emisja szkodliwych gazów do atmosfery. Zabezpieczenie dostaw energii połączone z troską o ochronę środowiska stało się motorem napędowym programów dla technologii czystego węgla. Czyste technologie węglowe (CTW) mają na celu minimalizację negatywnego wpływu procesu przemysłowego przetwarzania węgla na środowisko, takich jak emitowanych do atmosfery znacznych ilości ditlenku węgla, cząstek stałych, tlenków azotu i siarki. Takimi technologiami są m.in. podziemne i naziemne zgazowanie węgla. [...]

7

The influence of the external surface topography of granular plant materials on external friction

Wójcik A., Frączek J.

Tribologia

|

2016

|

nr 6

191--204

EN

The results of studies on external friction concerning granular plant materials that include, among others, grains, seeds of various plants, and powdered plant material, have been applied to the design of machines and devices for transport, sorting, cleaning, and blending. A separate and equally important matter is the storage of these materials in silos. The article presents the influence the surface topography of selected granular materials has upon the force of external friction. The research was performed with a specially designed adapter attached to the testing machine MTS, which is used to determine the external friction force of granular materials rubbing against various surfaces in a function of displacement. To define the topography of the external surface, a 3D scanner and specialized software were used. The authors have attempted to develop a model of friction taking into account the topography of the surface.

PL

Wyniki badań dotyczących tarcia zewnętrznego roślinnych materiałów ziarnistych, do których zalicza się m.in. ziarna zbóż, nasiona różnych roślin i rozdrobniony materiał roślinny, znalazły zastosowanie w zagadnieniach dotyczących projektowania maszyn i urządzeń do transportu, sortowania, czyszczenia oraz mieszania. Oddzielnym, równie ważnym zagadnieniem jest magazynowanie tych materiałów w silosach. W artykule przedstawiono wpływ topografii powierzchni wybranych materiałów ziarnistych na siłę tarcia zewnętrznego. W badaniach wykorzystano specjalnie zaprojektowaną przystawkę pomiarową (do maszyny wytrzymałościowej MTS) służącą do wyznaczania siły tarcia zewnętrznego materiałów ziarnistych trących o różne powierzchnie w funkcji przemieszczenia. Do określenia topografii powierzchni zewnętrznej złoża wykorzystano skaner 3D oraz specjalistyczne oprogramowanie. Autorzy podjęli próbę opracowania modelu tarcia uwzględniającego topografię powierzchni.

8

Research on the correlation between the porosity of plant granular materials and the selected parameters of surface texture

Wojcik A., Frączek J.

Tribologia

|

2016

|

nr 6

179--189

EN

The issues concerning porosity of granular materials, especially plant materials, are considered very important matters in respect of their transport, storage, precise dosing, and tribological properties. The classic method of measuring porosity requires specialized equipment and takes time, thus often being of little use in dynamic production processes. Therefore, there is a growing need for developing new methods for fast porosity measurement. In the article, the authors present an attempt to define a correlation between the selected parameters of the surface texture of plant granular materials and their porosities. To digitize the surface, an optical 3D scanner and specialized software for analysis of the surface topography were used. The results should provide a basis for the development of innovative methods for measuring porosity based on digital image processing (DIA).

PL

Zagadnienia porowatości materiałów sypkich, w tym w szczególności materiałów roślinnych, są bardzo istotnym elementem związanym z ich transportem, przechowywaniem, precyzyjnym dozowaniem. Klasyczne metody pomiaru tej porowatości wymagają specjalistycznej aparatury i są czasochłonne, a zatem często są mało przydatne w dynamicznych procesach produkcyjnych. Istotne staje się więc opracowanie nowych metod szybkiego pomiaru porowatości. W artykule autorzy przedstawiają próbę określenia korelacji wybranych parametrów warstwy wierzchniej złoża sypkich materiałów roślinnych z jego porowatością. Do akwizycji złoża wykorzystano skaner optyczny 3D oraz specjalistyczne oprogramowanie do analizy topografii powierzchni. Uzyskane wyniki powinny dać podstawę do opracowania innowacyjnej metody pomiaru porowatości opartej o Digital Image Analysis (DIA).

9

Badanie jednoznaczności reakcji i napędów w robotyce metodą kinetostatyki

Pękal M., Frączek J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 1

155--164

PL

Problem niejednoznaczności sił reakcji i sił napędowych może wystąpić podczas projektowania robotów czy np. syntezy ich sterowania. Dotychczasowe metody określania jednoznaczności sił reakcji polegały na badaniu macierzy Jacobiego równań więzów. Podejście bazujące na zadaniu kinetostatyki (prezentowane w niniejszej pracy) pozwala na jednoczesne badanie jednoznaczności sił reakcji i sił napędowych. Umożliwia ono zastosowanie kryteriów wywodzących się z pojęć algebry liniowej - np. sumy prostej przestrzeni liniowych czy przestrzeni zerowej macierzy. W niniejszej pracy przedstawiono podejście przestrzeni zerowej. Dla zilustrowania rozpatrywanej metody przygotowano trzy przykłady z dziedziny robotyki.

EN

A non-uniqueness of reactions and drives may occur during the design of robots or, e.g., in a synthesis of their control systems. Existing methods for determination of reactions uniqueness are based on examination of Jacobian matrix of constraints. Kinetostatics-based approach, presented in this paper, is applicable for simultaneous study of uniqueness of reactions and drives. This method uses criteria originating form linear algebra, e.g., direct sum or nullspace methods. In this paper, nullspace method is presented. The method is illustrated with three robotic examples.

10

Simulation tests of relay valve in the context of its resistances to motion

Tomaszewski S., Frączek J.

Pojazdy Szynowe

|

2016

|

Nr 3

39--47

EN

The article presents the description of the cylinder relay valve designed and made by the Rail Vehicles Institute "TABOR". The individual components of its construction were characterized and it was selected those that have the significant influence on change of resistances to motion of the relay valve. The currently applicable criteria concerning the operating parameters of the cylinder relay valve are presented. The selected results of the tests which consisted in determining the impact of resistances to motion on change of the hysteresis values and the correctness of operation of the relay valve are presented. The stand, on which the simulation tests of relay valve operation were carried out, and the stand for measurements of resistances to motion are shown. The article also presents a computer simulation model in which the results were verified.

PL

W artykule przedstawiono opis przekładnika ciśnienia cylindrowego zaprojektowanego i wykonanego przez Instytut Pojazdów Szynowych „TABOR”. Scharakteryzowano poszczególne elementy składowe jego budowy oraz wytypowano te, które mają istotny wpływ na zmianę oporów ruchu przekładnika ciśnienia. Przedstawiono aktualnie obowiązujące kryteria dotyczące parametrów działania przekładnika ciśnienia cylindrowego. Zaprezentowano wybrane wyniki badań, które polegały na ustaleniu wpływu oporów ruchu na zmianę wartości histerezy oraz poprawności działania przekładnika ciśnienia. Pokazano stanowisko, na którym przeprowadzono badania symulacyjne działania przekładnika ciśnienia oraz stanowisko do pomiarów oporów ruchu. W artykule przedstawiono także komputerowy model symulacyjny, w którym weryfikowano wyniki badań.

11

Comparison of natural complement formulations for multibody dynamics

Pękal M., Frączek J.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2016

|

Vol. 54 nr 4

1391--1404

EN

The main aim of this paper is to compare the effectiveness of numerical techniques used for spatial multibody dynamics simulation by applying the natural complement method. In the paper, seven numerical schemes are considered: zero eigenvalue formulation, Pseudo Upper Triangular Decomposition, Schur decomposition, Singular Value Decomposition, QR decomposition, coordinate partitioning and Wang-Huston formulation. In order to illustrate the effectiveness of these schemes, two McPherson struts are considered. Simulations are performed with four error tolerance values and for three stabilization cases. Some suggestions on possible applications of the selected methods are formulated.

12

Comparison of selected formulations for multibody system dynamics with redundant constraints

Pękal M., Frączek J.

Archive of Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. LXIII, nr 1

93--112

EN

This paper compares selected optimization-based methods for the analysis of multibody systems with redundant constraints. The following numerical schemes are examined: direct integration method, Udwadia-Kalaba formulation, two types of least-squares block solution method and Udwadia-Phohomsiri formulation. In order to compare efficiency of the algorithms, a series of simulations is performed on two exemplary McPherson struts. In the first variant, the mechanism has no redundant constraints whereas the other is overconstrained. Three constraint stabilization schemes are also compared in terms of integration errors.

PL

W pracy porównano wybrane metody analizy układów wieloczłonowych z więzami nadmiarowymi z zastosowaniem metod optymalizacji. Porównano następujące metody całkowania równań ruchu: metodę bezpośredniego całkowania, dwa rodzaje metody najmniejszych kwadratów oraz trzy różne sformułowania przedstawione w piśmiennictwie. Przeanalizowano trzy przypadki stabilizacji rozwiązania, przeprowadzono serie symulacji na dwóch przykładach mechanizmów kolumny McPhersona. Sformułowano wnioski co do efektywności rozwiązania układów równań ruchu mechanizmów, które mogą być przydatne dla doboru odpowiedniej metody całkowania.

13

Present trends in research on application of artificial neural networks in agricultural engineering

Francik S., Ślipek Z., Frączek J., Knapczyk A.

Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 20, No. 4

15--25

EN

The objective of the paper was to carry out a bibliometric quantitative analysis of publications concerning the application of artificial neural networks in the research area - agriculture and a bibliometric quantitative analysis and subject analysis with regard to agricultural engineering. A number of scientific publications devoted to the ANN found in the data base of the Web of Science - in documents published to 2015 was a basis for the quantitative analysis. Research on the use of artificial neural networks in the research area – agriculture is extending systematically. Moreover, a rapidly growing number of citations prove a continuous increase in the scientists' interest in possibilities of the ANN applications. The quantitative analysis of scientific publications in 5 selected scientific journals and thematically related to agricultural engineering (indexed in the Web of Science) allowed a statement that 236 scientific articles from 1996-2015 were related to the ANN application. The biggest number of publications was reported in Computers and Electronics in Agriculture - 118 articles. In 2011-2015 there was a growing trend in dynamics of publishing of scientific papers devoted to the ANN application to agricultural engineering. Thus, we may assume that the research related to application of the artificial neural networks to agricultural engineering will be continued and their scope and number will be still growing. The thematic analysis of the most often quoted publications from 2011-2015 in the journal Computers and Electronics in Agriculture, proved that they concern both the issues related to the classification problem as well as to modelling processes and systems. We should suppose that the subjects related to modelling of drying processes and application of neural networks for image analysis will grow dynamically in the following years.

PL

Celem pracy było przeprowadzenie bibliometrycznej analizy ilościowej publikacji dotyczących wykorzystania sztucznych sieci neuronowych (ANN) w obszarze badawczym rolnictwo oraz bibliometrycznej analizy ilościowej i tematycznej w dyscyplinie inżynieria rolnicza. Podstawą dla wykonania analiz ilościowych była liczba publikacji naukowych poświęconych ANN znaleziona w bazie Web of Science - dokumenty opublikowane do roku 2015. Badania nad zastosowaniami sztucznych sieci neuronowych w obszarze badawczym rolnictwo rozszerzają się systematycznie. O ciągłym wzroście zainteresowania naukowców możliwościami wykorzystania ANN świadczy również gwałtownie wzrastająca liczba cytowań. Analiza ilościowa publikacji naukowych w 5 wybranych czasopismach naukowych tematycznie związanych z inżynierią rolniczą (indeksowanych w bazie Web of Science) pozwoliła stwierdzić, że 236 artykułów naukowych z lat 1996-2015 było powiązane tematycznie z zastosowaniem ANN. Najwięcej publikacji odnotowano w czasopiśmie Computers and Electronics in Agriculture - 118 artykułów. W latach 2011-2015 występuje tendencja wzrostowa dynamiki publikowania prac naukowych poświęconych zastosowaniom ANN w inżynierii rolniczej. Można zatem wnioskować, że badania związane z zastosowaniem sztucznych sieci neuronowych w dyscyplinie inżynieria rolnicza będą kontynuowane, a ich zakres i liczba będzie się w dalszym ciągu zwiększać. Analiza tematyki najczęściej cytowanych publikacji z lat 2011-2015 w czasopiśmie Computers and Electronics in Agriculture wykazała, że dotyczą one zarówno zagadnień związanych z problemem klasyfikacji, jak i modelowania procesów i systemów. Należy przypuszczać, że tematyka związana z modelowaniem procesów suszarniczych oraz wykorzystaniem sieci neuronowych do analizy obrazu będzie się w kolejnych latach gwałtownie rozwijać.

14

Methodological aspects of conceptual design of an agricultural machine by the case of a tunnel spraying machine

Ślipek Z., Francik S., Frączek J., Knapczyk A.

Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 20, No. 4

195--206

EN

The article presents the procedure of determination of a structural form of an agricultural machine which encompasses methodological aspects of design related to the division of the basic objective function into member functions, multi-variant solutions and synthesis of astructural form (a virtual prototype of an agricultural machine). The suggested course of proceeding was presented by the case of a design of a tunnel spraying machine. This example reflects well and includes the specificity of the design object in the form of an agricultural machine with specific technical and agro-technical requirements. Attention was paid to the aspects related to methodology of selection of fractional solutions based on previously defined criteria.

PL

W artykule przedstawiono procedurę postępowania przy wyznaczaniu postaci konstrukcyjnej maszyny rolniczej, uwzględniającą aspekty metodyczne projektowania, związane z podziałem zasadniczej funkcji celu na funkcje składowe, wielowariantowe rozwiązania oraz syntezę postaci konstrukcyjnej (prototyp wirtualny maszyny rolniczej). Proponowany tok postępowania przedstawiony został na przykładzie projektu opryskiwacza tunelowego. Przykład ten dobrze odzwierciedla i uwzględnia specyfikę przedmiotu projektowania, jakim jest maszyna rolnicza o szczególnych wymaganiach technicznych i agrotechnicznych. Zwrócono uwagę na aspekty związane z metodyką wyboru rozwiązań cząstkowych w oparciu o wcześniej ustalone kryteria.

15

Impact of selected properties of raw material on quality features of granular fertilizers obtained from digestates and ash mixtures

Wróbel M., Frączek J., Jewiarz M., Mudryk K., Dziedzic K.

Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 20, No. 4

207--217

EN

The paper presents the results of research, the objective of which was to determine the impact of particle size distribution and density of digestates and ash on density and tensile strength of granular fertilizer obtained from mixtures of these substrates. Particle size distribution, absolute density, envelope density and porosity of substrates were determined. Granular fertilizers were made of clean substrates and their mixtures. Envelope density of the obtained granulates was within 0.81-1.88 g⋅cm-3. The determined compaction degree was within 3.65- 10.12. While, the compaction index IS of granulates made of mixtures was within 0.5-0.55 and was lower in comparison to IS of granulates from digestates (0.6) and ash (0.76).

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań, których celem było określenie wpływu składu ziarnowego i gęstości substancji pofermentacyjnej oraz popiołu na gęstość i wytrzymałość granulatów nawozowych, uzyskanych z mieszanek tych substratów. Wyznaczono skład ziarnowy, gęstość bezwzględną, gęstość pozorną oraz porowatość substratów. Wykonano granulaty nawozowe z czystych substratów oraz z ich mieszanek. Gęstość pozorna uzyskanych granulatów zawierała się w przedziale 0,81-1,88 g⋅cm-3 . Wyznaczony stopień zagęszczenia zawierał się w przedziale 3,65-10,12. Natomiast wskaźnik zagęszczenia IS granulatów z mieszanek mieścił się w przedziale 0,5- 0,55 i był niższy w porównaniu do IS granulatów z substancji pofermentacyjnych (0,6) i popiołu (0,76).

16

Application of artificial neural networks in modelling the contact area of grain seeds

Frączek J., Francik S., Ślipek Z., Knapczyk A.

Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 20, No. 4

27--37

EN

The objective of the research was to create a model which defines the relation between a fundamental contact area of a seed and the pressure force, water content in a seed and its geometrical dimensions with application of artificial neural networks (SSN). Computer program Statistica Neural Networks v. 6.0. was used for formation of a neural model. Tests were carried out on Roma wheat seed and Dańkowskie Złote rye with six various water contents: 0.11 0.15 0.19 0.23 0.28 0.33 (kg⋅kg-1 dry mass). Caryopses were loaded with eight values of compression force - from 41 N to 230 N. Multiplicity of iterations was 5. Seed material was moistened to obtain a specific water content. Each seed was loaded with compression force with respectively growing values: 41N, 68N, 95N, 122N, 149N, 176N, 203N and 230N. A four-layer network of Perceptron type with 10 neurons in the first and 8 neurons in the second hidden layer was selected as a model which the best defines the contact area of grain seeds loaded with axial force at various moisture levels. This network has 4 inputs (water content, pressure force, thickness and length of caryopses) and one output (elementary contact area of rye and wheat seeds). Comparison of the neural model with empirical formulas obtained from nonlinear estimation proved a considerable higher precision of the first one.

PL

Celem badań było utworzenie modelu określającego zależności między elementarną powierzchnią kontaktu ziarna, a siłą nacisku, zawartością wody w ziarnie oraz jego wymiarami geometrycznymi, przy wykorzystaniu sztucznych sieci neuronowych (SSN). Do tworzenie modelu neuronowego wykorzystano program komputerowy Statistica Sieci Neuronowe v. 6.0. Badania przeprowadzono na ziarnie pszenicy Roma oraz żyta Dańkowskie Złote, przy sześciu różnych zawartościach wody: 0,11 0,15 0,19 0,23 0,28 0,33 (kg⋅kg-1 s.m.). Ziarniaki obciążano ośmioma wartościami siły ściskającej – od 41N do 230N. Krotność powtórzeń wynosiła 5. Materiał ziarnisty nawilżano aby uzyskać określoną zawartość wody. Każde ziarno obciążano siłą ściskającą o kolejno rosnących wartościach: 41N, 68N, 95N, 122N, 149N, 176N, 203N i 230N. Jako model najlepiej określający powierzchnię styku ziarna zbóż obciążanego siłą osiową, przy różnej wilgotności wybrano czterowarstwową sieć typu Perceptron o 10 neuronach w pierwszej i 8 neuronach w drugiej warstwie ukrytej. Sieć ta posiada 4 wejścia (zawartość wody, siła nacisku, grubość i długość ziarniaka), i jedno wyjście (elementarna powierzchnia kontaktu ziarna żyta i pszenicy). Porównanie modelu neuronowego z formułami empirycznymi uzyskanymi z estymacji nieliniowej wykazało zdecydowanie większą dokładność pierwszego z nich.

17

Analysis of mechanical dewatering of digestate

Mudryk K., Frączek J., Jewiarz M., Wróbel M., Dziedzic K.

Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 20, No. 4

157--166

EN

Technology of processing of agricultural raw material and production residues from agri-food industry often requires their dewatering. Digestate is one of such materials i.e. the mass remaining after the bio-gasification process, which has great hydration (above 85%). The objective of the research was to know the impact of dewatering on the change of water content in digestate from biogas in Piekoszów. A mechanical dewatering process was carried out and reflected the conditions of operation of screw presses for dewatering of plant raw materials, whose screen internal diameter is 160 mm. Knowing the impact of pressure on the dynamics of raw material moisture decrease will allow modelling of the operation of industrial devices with similar operation parameters. Thus, a research on the dewatering process with the use of pressure within 0.58-2.91 MPa and slotted screens with meshes size of 0.1; 0.2 and 0.3 mm were carried out. The analysis of the obtained results indicates that an effective process of dewatering of the investigated digestate takes place at the working pressure to 1.74 MPa regardless the applied screen. Further increase of pressure does not cause a significant decrease of moisture in the investigated material.

PL

Technologie przetwarzania surowców rolniczych, jak i pozostałości produkcyjnych z przemysłu rolno-spożywczego wymagają często przeprowadzenia procesów ich odwadniania. Jednym z takich materiałów jest poferment tj. masa pozostała po procesie biogazyfikacji, która charakteryzuje się dużym uwodnieniem (powyżej 85%). Celem badań było poznanie wpływu ciśnienia odwadniania na zmianę zawartości wody w pofermencie z biogazowni w Piekoszowie. Proces mechanicznego odwadniania przeprowadzono odzwierciedlając warunki pracy pras ślimakowych do odwadniania surowców roślinnych, o średnicy wewnętrznej sita 160 mm. Poznanie wpływu ciśnienia na dynamikę spadku wilgotności surowca, pozwoli na modelowanie pracy urządzeń przemysłowych o podobnych parametrach pracy. W związku z tym przeprowadzono badania procesu odwadniania przy zastosowaniu ciśnienia w zakresie 0,58-2,91 MPa oraz sit szczelinowych o wielkości otworów 0,1; 0,2 oraz 0,3 mm. Przeprowadzona analiza uzyskanych wyników wskazuje, iż efektywny proces odwadniania badanego pofermentu zachodzi przy ciśnieniu roboczym do 1,74 MPa, niezależnie od zastosowanego sita. Dalszy wzrost ciśnienia nie powoduje istotnego spadku wilgotności w badanym materiale.

18

Analysis of impact of biomass added to RDFoversize fraction on properties of briquettes

Frączek J., Słomka-Polonis K., Mudryk K., Wróbel M., Dziedzic K.

Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 20, No. 4

39--50

EN

The impact of biomass addition to the RDF oversize fraction on quality parameters obtained from this blend of briquettes produced under semi-industrial conditions was analysed. For the purposes related to the experiment four RDF mixtures with fragmented biomass of common willow Salix viminalis L., differing only with percentage participation of base elements, were prepared. The briquetting process was performed with the use of a semi-industrial briquetting machine at the determined compaction pressure of 47 MPa and a diameter of a sleeve (and a briquette at the same time) of 50 mm. Selected quality parameters of produced briquettes were determined, i.e. density, mechanical strength DU and compression strength. The best parameters were obtained for briquettes produced from the blend with a 50% share of willow (ρ=843.9 kg·m-3, DU=86.1%, Rc=0.46 MPa). The lowest parameters were in case of briquettes without biomass addition. Statistical analysis of research results indicates that biomass additions to RDF significantly affect the improvement of quality parameters of the obtained briquettes.

PL

Przedstawiono analizę wpływu dodatku biomasy do frakcji nadsitowej RDF na parametry jakościowe uzyskanych z tej mieszanki brykietów, utworzonych w warunkach półprzemysłowych. Na potrzeby doświadczenia utworzono cztery mieszanki RDF wraz z rozdrobnioną biomasą wierzby wiciowej Salix viminalis L., różniące się udziałem procentowym składników bazowych. Proces brykietowania wykonano przy użyciu półprzemysłowej brykieciarki przy ustalonym ciśnieniu zagęszczania 47 MPa i średnicy tulei (a tym samym brykietu) 50 mm. Określono wybrane parametry jakościowe utworzonych brykietów tj.: gęstość właściwą, trwałości mechaniczną DU i wytrzymałość na ściskanie. Najlepsze parametry uzyskano dla brykietów wytworzonych z mieszanki z 50% udziałem wierzby (ρ=843,9 kg·m-3 , DU=86,1%, Rc=0,46 MPa). Najniższe parametry uzyskały brykiety bez dodatku biomasy. Analiza statystyczna wyników badań wskazuje, że dodatek biomasy do RDF’u istotnie wpływa na poprawę parametrów jakościowych uzyskanych brykietów.

19

Profesor Adam Macura (1925-2015)

Frączek J., Karwan L., Machniewski J.

Śląskie Wiadomości Elektryczne

|

2015

|

Nr 3 (120)

47--48

20

Metrologia : podstawowe instytucje, normy prawne i zasady działania

Makowski R., Frączek J.

Pojazdy Szynowe

|

2015

|

Nr 1

49--57

PL

W artykule przedstawiono aktualnie obowiązujące w Polsce akty prawne oraz ich powiązania z prawem unijnym. Wymieniono organizacje międzynarodowe zajmujące się metrologią a także zaprezentowano wzajemne relacje między nimi oraz krótki rys historyczny. W pierwszej części zostały przywołane i omówione podstawowe akty prawne związane z metrologią prawną, natomiast w drugiej przedstawiono światowe organizacje funkcjonujące w metrologii naukowej oraz ich strukturę organizacyjną.

EN

This article presents the valid legislative act in Poland and their connections with the EU law. The international organizations involved in metrology are listed. The mutual relationships between them and the brief historical outline are also presented. The basic law acts related to the legal metrology are referred to and discussed in the first part of this article. However, the world organizations operating in the scientific metrology and their organizational structure are given in the second part.