Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Określanie nacisków kontaktowych podczas procesu wygniatania regularnych nierówności na powierzchniach walcowych

Patyk R., Patyk S., Kukiełka L.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 3CD

281--288

PL

W artykule przedstawiono nową technologię przygotowania powierzchni pod nagniatanie, polegającą na plastycznym kształtowaniu regularnych symetrycznych okresowych nierówności powierzchni. Tak przygotowana powierzchnia umożliwia uzyskiwanie warstwy wierzchniej wyrobu po nagniataniu o korzystniejszych własnościach w porównaniu z tradycyjnymi metodami przygotowania powierzchni tj. toczenia, frezowania lub szlifowania. Dobór głównej siły wygniatania w analizowanym procesie jest zagadnieniem podstawowym. Natomiast jego rozwiązanie jest niezbędne do prawidłowego projektowania procesu technologicznego z zastosowaniem nagniatania. W ramach pracy, do rozwiązania problemu zastosowano metody analityczne oraz metody modelowania matematycznego i komputerowego. Opracowano algorytm umożliwiający określanie nacisków kontaktowych podczas wygniatania. Rozwiązanie opracowanego równania ruchu obiektu przeprowadzono z zastosowaniem MES. Porównano wyniki obliczeń nacisków kontaktowych metodami analitycznymi i numerycznymi.

EN

In the paper, the new technology of surface preparation before burnishing was discussed. It involves the formation of a regular plastic, symmetric, periodic surface asperities. This specially prepared surface makes possible getting a better surface layer of the product after burnishing process then surfaces prepared during conventional treatment as turning or grinding. Selection of the main force embossing process is analyzed as a basic issue. On the other hand the solution of it, is essential to proper design process using plastic formation. In this work to solve the problem, the analytical and the physical, mathematical and computer modeling methods were used. An algorithm for specifying contact pressure during embossing was elaborated. The solution of developed equations of motion using FEM was developed. Contact pressure calculated analytically were compared with numerical solution.

2

Określanie głównej siły nagniatania chropowatej powierzchni walcowej o regularnym okresowym zarysie nierówności metodami numerycznymi

Patyk R., Patyk S., Kukiełka L.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 3CD

270--280

PL

W artykule przedstawiono wzory i metody umożliwiające określanie głównej siły nagniatania tocznego z dociskiem elastycznym chropowatej powierzchni walcowej. Jest to problem podstawowy, którego rozwiązanie jest niezbędne do prawidłowego zaprojektowania procesu technologicznego z zastosowaniem powierzchniowej obróbki plastycznej. Do rozwiązania postawionego problemu zastosowano trzy sposoby: opracowano autorski algorytm oraz zaimplementowano go w programie autorskim SYMUL-NAGN, opracowano aplikację MES z zastosowaniem komercyjnego systemu LS-DYNA oraz w celu weryfikacji obliczonych wyników przeprowadzono badania eksperymentalne.

EN

The article presents the formulas and methods to enable identification of the principal force of burnishing rolling-loaded flexible cylindrical surface rough. This is the basic problem, whose solution is necessary for proper design process using the forming surface. To solve the given problem there are three ways: developed and implemented proprietary algorithm it in the copyright SYMUL-NAGN, developed an application using the commercial FEM system LS-DYNA and to verify the calculated results of experimental research was conducted.

3

Badania numeryczne wpływu rodzaju podcięcia obróbkowego wałka na jego wytrzymałość zmęczeniową

Gotowała K., Patyk R., Patyk S.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2015

|

R. 16, nr 6

109-112

PL

W artykule przedstawiono badania numeryczne wpływu rodzaju podcięć obróbkowych stosowanych na wałkach stopniowych na wytrzymałość zmęczeniową wałków. W ramach badań numerycznych zbudowano cztery modele geometryczne wałka stopniowego różniące się typem podcięcia obróbkowego. Opracowane modele geometryczne posłużyły do opracowania modeli matematycznych, a następnie komputerowych procesu cyklicznego zginania w celu stwierdzenia, który znormalizowany typ podcięcia obróbkowego lepiej sprawdza się w warunkach cyklicznego zginania tzn. jest odporniejszy na zjawisko zmęczenia materiału. Do obliczeń numerycznych zastosowano Metodę Elementu Skończonego a rozwiązanie opracowanego równania ruchu przeprowadzono z zastosowaniem metod całkowania niejawnego.

EN

The article presents a study on the numerical impact of the type used for machining undercuts the rollers rolling on fatigue strength rollers. In the study, the number four geometrical models built roller gradual undercutting different type of machining . Developed geometrical models used to develop mathematical models and computer cyclic bending process in order to determine which standardized machining undercut type is better suited under cyclic bending, ie. is more resistant to fatigue phenomenon. For the numerical calculations used Finite Element Method and the solution developed equations of motion were performed using implicit integration methods.

4

Eksperymentalne i numeryczne metody określania parametrów siłowych w procesie nagniatania tocznego powierzchni chropowatej

Patyk S., Patyk R., Kukiełka L., Kułakowska A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 6

620-623

PL

Znajomość głównej siły nagniatania oraz wartości i rozkładu nacisków w strefie kontaktu narzędzia z przedmiotem w procesie precyzyjnego nagniatania tocznego stanowi wiedzę podstawową, niezbędną do prawidłowego projektowania procesu technologicznego oraz maszyn i narzędzi. Analityczne obliczenie głównej siły nagniatania z wymaganą dokładnością jest niemożliwe, a wykorzystanie istniejących wzorów podawanych w literaturze obarczone jest zbyt dużym błędem. Zatem istnieje potrzeba opracowania dokładniejszego sposobu obliczania parametrów siłowych w procesie nagniatania tocznego. Opracowano model fizyczny, matematyczny oraz komputerowy procesu nagniatania w uaktualnionym opisie Lagrange'a, z uwzględnieniem nieliniowości geometrycznej i fizycznej. Opracowano aplikację w programie Ansys/LS-DYNA, która umożliwia analizę różnych zjawisk fizycznych, również sił kontaktowych, występujących w procesie nagniatania w dowolnej chwili jego realizacji. Przedstawiono przykładowe wyniki symulacji numerycznej. Obliczone wartości sił w procesie tocznego nagniatania gładkościowego weryfikowano eksperymentalnie na nowoczesnym stanowisku do pomiaru sił i momentu.

EN

Acquaintance of forces and contact pressure distribution in tool-object contact zone during precise burnishing rolling process de-termine the basic knowledge, essential to proper design a technol-ogical process, machines and tools. Calculations of the burnishing force with desirable accuracy are not possible, because the formulas given in literature are loaded by significant errors. There is still necessity to elaborate better, more precise way of force parameter calculations for burnishing rolling. The physical, mathematical and computer model of burnishing rolling process in updated Lagrange's description, considering the geometrical and physical nonlinearity, was elaborated. The application in Ansys/LS-DYNA program was elaborated, allowing to analyze different physical phenomena appearing during process as well as contact forces, in each time of realization process. Exemplary results of computer simulation are presented. Calculated force values in burnishing rolling process were verified by experiment carried out on modern measuring site, designed for force and moment measurements.

5

Metodyki określania parametrów siłowych w procesie nagniatania tocznego powierzchni chropowatych

Patyk S., Patyk R.

Logistyka

|

2010

|

nr 2

PL

W artykule przedstawiono metody określania parametrów siłowych w procesie statycznego nagniatania tocznego z dociskiem elastycznym powierzchni chropowatych. Założono, że nagniatana powierzchnia posiada zdeterminowany, regularny i okresowy profil chropowatości (przyjęto regularne symetryczne nierówności o zarysie trójkątnym). Przedstawiono trzy metodyki analityczne z różniące się zakresem stosowalności, metodykę numeryczną opartą o Metodę Elementów Skończonych oraz metodykę eksperymentalną, dla której przedstawiono schemat zbudowanego stanowiska badawczego.

EN

The methods of force parameters determination in static burnishing rolling process with elastic pressure of rough surface are presented in article. Put, that burnishing process the surface possesses determined, the regular and periodical profile of roughness (the regular symmetrical unevennesses about triangular outline were accepted). The three analytical methodologies from differing with range of applicability, numerical methodology leaning about Finite Element Method and experimental methodology, why the schema are presented was the built investigative position.

6

The numerical determination of contact zone tool and work-pieces in burnishing rolling process

Patyk R., Patyk S., Kukiełka L.

Computer Methods in Materials Science

|

2009

|

Vol. 9, No. 1

61-65

EN

This work concerns burnishing rolling the shafts with elastic pressing of burnishing elements. One of the most important problems during designing this process is calculate value of technological parameters: principal force of burnishing (F3), feed (fn) and velocity (vn). The principal force of burnishing was calculated by integration the elementary contact pressure over contact zone. It possible to determinate as product of means contact pressures and contact zone. It requires to determinate the both distributions it contact pressures and calculate of mean value and contact zone. The unacquaintance of the contact zone or contact pressures distributions leads to incorrect calculations of principal burnishing force and this can bring to destruction of work-pieces surface layer. In the thermodynamics opinion of continuum medium the burnishing process is triple (geometrical, physical and thermal) non-linear boundary and initial condition problem, with unknown boundary conditions in contact zone of the tool and work-pieces. The basic problem is a knew the mechanism of material plastic deformation and definition of displacement states, strains and stresses that occur in surface layer of processing work-pieces in the force or depth function in burnishing process. These states have significant influence on course of phenomena occurring in the burnishing rolling process, that are deciding on properties of formed work-pieces surface layer. In this work was shown the numerical way of contact zone determinate between burnishing elements and workpieces. In cases, where were analyzed the roughness of surface after previous processing was considered. The modeling was conducted with use of updated Lagrange\'a description and Finite Elements Method. The tool was modeling as rigid, however object as elasto ? visco/plastic (E/VP) body. In aim to variational formulation of the contact problem for this bodies the variational functional, was selected in, are exist one independent field, namely the displacements increment field. Moreover, satisfy that compatibility equations and initial and boundary conditions were fulfilled, was accepted. Such foundations lead to obtain up to the pattern, formulated in displacements increments, model problem for geometrical and physical non-linear dynamics. The movement equations solution was execute with explicit method, in with applauded the differential approximation of displacement partial derivatives. Worked out mathematical models of process were applied was in the author's application in programme Ansys/Ls - Dyna which makes possible the contact automatic detection and calculation the contact zone, and also they calculations the states of deformation and stresses for different material models with regard the influence of elastic strain, friction, strain rate and temperature. The results of simulation are basis to technological operation designing the burnishing rolling. The exemplary results of the contact zone calculations were presented.

PL

Praca dotyczy nagniatania tocznego wałków z elastycznym dociskiem elementów nagniatających. Jednym z najważniejszych problemów w projektowaniu procesu jest obliczenie wartości parametrów technologicznych takich jak główna siła nagniatania, posuw i prędkość. Główną siłę nagniatania oblicza się całkując jednostkowe siły nacisku po obszarze styku. Można tą siłę również wyznaczyć jako iloczyn średnich nacisków jednostkowych i pola styku. Wymaga to określenia zarówno rozkładu nacisków jak i obliczenia wartości średniej oraz pola styku. Nieznajomość jednej z tych wielkości prowadzi do nieprawidłowego obliczania siły nagniatania, a poprzez to przy praktycznym zastosowaniu modelu może doprowadzić do zniszczenia warstwy wierzchniej wyrobu. W pracy przedstawiono sposób numerycznego określania pola styku elementu nagniatającego z przedmiotem obrabianym. Analizowano przypadki, dla których uwzględniono chropowatość powierzchni po obróbkach poprzedzających.