Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie i badania symulacyjne hydraulicznego układu zapewnienia stateczności pojazdu

Auguściński A., Minorowicz B.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2012

|

nr 3

32-35

PL

W artykule zaprezentowano sposób modelowania i badania symulacyjne stateczności koncepcyjnej konstrukcji mobilnej maszyny roboczej. Z założenia maszyna ma poruszać: się po grząskim i nierównym terenie o zmiennych własnościach mechanicznych. Napęd stanowią trzy koła umieszczone szeregowo wzdłuż osi podłużnej pojazdu. Za stateczność odpowiedzialna jest para bocznych kół podporowych na ramionach połączonych z ramą pojazdu. Autorzy przedstawili w artykule problematykę oraz różne warianty koncepcyjne zapewniające stateczność maszyny podczas ruchu. Do badań symulacyjnych wybrano układ z teleskopowymi ramionami. Regulacja długości ramion realizowana jest za pomocą siłowników hydraulicznych. Zastosowano napęd hydrauliczny z uwagi na jego zaletę, jaką jest zdolność do przenoszenia bardzo dużych sił oraz wykonywania ruchu liniowego w szerokim zakresie prędkości. Dla jego rozwiązania zaprojektowano układ mechaniczno-hydrauliczny, a następnie model fizyczny, który poddano pewnym uproszczeniom i ten ostatni model stał się podstawą do badań symulacyjnych stateczności pojazdu. Wyniki badań przedstawiają zachowanie się układu dla różnych prędkości ruchu i zmian profilu terenu. Do eksperymentów symulacyjnych posłużono się oprogramowaniem Matlab/Simulink.

EN

The paper presents the modeling and stability simulation tests of conceptual design of mobile working machine. By design the machine has to move on a muddy and uneven terrain with variable mechanical properities. The drive consists of three wheels arranged in series along the longitudinal axis of the vehicle. For the stability responsible is the pair of side wheels supporting on the shoulders and connected to the vehicle frame. The authors presented in the article the problems and different variants of a conceptual machinery to ensure stability during movement. for the simulation tests selected system with telescopic arms. Adjust the lenght of the arms is achieved by hydraulic actuators. Hydraulic actuator was used because of its advantage, which is the ability to move very large forces and perform linear motion over a wide speed range. Mechanical and hydraulic system was designed for this solution, and physical model which has been simplified, and last model became basic for simulation studies of stability of the vehicle. The results represent the behaviour of the system for different speeds of movement and changes in terrain profile. For the simulation experiments used a Matlab/Simuling software.

2

Dziesięć lat specjalności mechatronika na Wydziale Maszyn Roboczych i Transportu

Dudziak M., Auguściński A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport

|

2008

|

Nr 63

5-14

PL

W artykule przedstawiono podsumowanie minionych 10 lal istnienia specjalności mechatro-nika na Wydziale Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej na kierunku mechanika i budowa maszyn. Kształcenie na tej specjalności trwało przez len czas nieprzerwanie, co zaowocowało licznymi pracami magisterskimi z dziedziny mechatroniki oraz kilkoma doktoratami. Następował także rozwój prac naukowych prowadzonych przez Katedrę Podstaw Konstrukcji Maszyn - opiekuna specjalności - idących w kierunku ubogacenia wiedzy poznawczej z zakresu mechatroniki naukowej.

EN

The summary of 10 years of conducting the education in mechatronic on Faculty of Working Machines and Transportation in Poznań University of Technology (course - Me-chanics and Machinę Design, specialization — Mechatronic) has been presented in the pa-per. During that time the education in this area was conducted incessantly. The educational process brought: many thesis in mechatronic domain and few doctorates. Also prospered the development of scientific works that was provided by Chair of Basics of Machinę Design (Chair is the patron of the Mechatronic specialization).

3

Symulacja ruchu manipulatora równoległego typu tripod

Auguściński A., Wilczyński D., Tałaśka K.

Przegląd Mechaniczny

|

2008

|

nr 7-8

33-36

PL

W pracy przedstawiono prototyp wirtualny manipulatora równoległego zbudowany w programie SolidWorks. Przy modelowaniu założono, że jego struktura ma zawierać trzy łańcuchy kinematyczne szeregowe o zmiennej długości, łączące platformę roboczą z podstawą. Symulacji ruchu manipulatora dokonano w programie SolidWorks przy użyciu modułu COSMOSMotion. Omówiono wyniki symulacji ruchu.

EN

The aim of the above work was to present 3D simulating model of motion of parallel ma-nipulator. This model has been created in SolidWorks system where its kinematic structure has been presented. Moreover these studies showed other possibilities of SolidWorks system, for example detection of collisions

4

The poroaccessibility parameters for three-dimensional characterization of orthopaedic implants porous coatings

Uklejewski R., Winiecki M., Mielniczuk J., Rogala P., Auguściński A.

Metrology and Measurement Systems

|

2008

|

Vol. 15, nr 2

215-226

EN

The ability of formation of the proper bone-porous implant fixation depends, among others, on the structural-osteoinductive properties of the porous coating covering the orthopaedic implant surface. These properties, describing the poroaccessibility of porous biomaterial, are one of co-factors conditioning the promotion of bone tissue ingrowth into pore space of implant porous coating. So far the structural-osteoinductive properties of implants porous coatings are described by the traditional two-dimensional roughness parameters obtained with contact or non-contact roughness profile measurement (mostly standard surface roughness amplitude parameters e.g.: Ra, Rq, Rmax) or with the average pore size, which is, in the authors opinion, inadequate and unsatisfactory for porous coating characterization in respect of its poroaccessibility. The lack of proper directives on porous structure characterization of titanium and hydroxyapatite coatings on orthopaedic implants is the reason to work them out. In connection with the development of methods for surface texture analysis in three dimensions, the authors have perceived new possibilities for porous coatings microstructure analysis and on this base a set of parameters of poroaccessibility of implant porous coating for bone tissue ingrowth has been proposed: the effective volumetric porosity ΦVef, the index of the porous coating space capacity VPM, the representative surface porosity ΦSrep, the representative pore size pSrep, the representative angle of the poroaccessibility Ωrep and the bone-implant interface adhesive surface enlargement index Ψ. With this set of parameters one can characterize the structural-osteoinductive properties of porous biomaterial. In this paper a new set of poroaccessibility parameters of implant porous coatings and a method of calculation of these parameters on the basis of three-dimensional roughness measurements are presented.

5

Laser Forming vs. Electrical Discharge Machining of Needle-Palisade Fixation Systems for Cementless THRA Endoprosthesis Preprototypes

Rogala P., Mielniczuk J., Uklejewski R., Winiecki M., Auguściński A., Berdychowski M.

Machine Dynamics Problems

|

2008

|

Vol. 32, No. 1

80-87

EN

This paper presents results of prototyping of cementless THRA endoprosthesis with needle-palisade fixation system designed within the framework of the research project No 4 T07C 056 29. There are presented main instructions for modelling and prototyping according to Rogala's patents (Rogala, patents, 1999). CAD models present fragments of the needle-palisade fixation system, semicircle shaped fragments of the endoprosthesis and preprototype of total THRA endoprosthesis. The modelled elements were saved as STL format and printed with SLA. To verify the possibility of manufacturing of needle-palisade fixation system of the Rogala's cementless THRA endoprosthesis various samples of the fixation system were manufactured by one of direct metal manufacturing (DMM) technology - Selective Laser Melting (SLM). Fragments of needle-palisade fixation system were also manufactured by Electrical Discharge Machining (EDM). The paper presents the variety of designed samples and remarks concerning the producibility the needdle-palisade fixation manufacturing with the considered technologies.

6

Kinematic Analysis of Parallel 3-RPS Manipulator

Wilczyński D., Auguściński A., Talaśka K.

Machine Dynamics Problems

|

2008

|

Vol. 32, No. 2

104-108

EN

There was solved a problem of inverse kinematics of parallel manipulator - tripod type (3RPS). Above relationships allow to calculate the length l of kinematic pairs with variable length - P type. Solving above system of equations one can solve a problem of inverse kinematics of similar parallel structures to presented ones in this work. Relationships can be used to create control algorithm of parallel mechanism. Simulations of equations (5), (6) and (7) were performed in LabVIEW software. Verification of equations will be conducted after development of physical model of manipulator and control algorithm with usage of these equations.

7

External Dynamics of Hand Operated Hydraulic Hammer

Auguściński A., Talaśka K., Wilczyński D.

Machine Dynamics Problems

|

2008

|

Vol. 32, No. 1

7-13

EN

Structure of hand operated hydraulic hammer was discussed in the paper. There was proposed a dynamic model of system, which describes the motion of ram and housing of hammer. There were conducted simulations based on composed equations of motion. Results of experimental examinations concerning behaviour of housing during working of tool were presented. There was performed the comparison of simulation and experimental results on real object.

8

Współczesne trendy w bioinżynierskim projektowaniu małoinwazyjnych endoprotez stawów

Uklejewski R., Rogala P., Winiecki M., Mielniczuk J., Auguściński A., Berdychowski M.

Engineering of Biomaterials

|

2008

|

Vol. 11, no. 77-80

32--33

PL

Obecnie badania, zarówno bioinżynierskie jak i kliniczne, w zakresie endoprotezowania stawów prowadzone są dwutorowo: 1) w kierunku doskonalenia strukturalnych i osteoindukcyjnych właściwości powierzchni implantów współpracujących z kością i porowatych pokryć elementów endoprotez mocowanych bezcementowo oraz aktualnie nastąpił 2) renesans tzw. ‘kapoplastyki powierzchniowej’ – polegającej na wymianie powierzchni stawowych, np.: powierzchni panewkowej i udowej stawu biodrowego bez uszkadzania kości gąbczastej głowy i szyjki kości udowej oraz przynasady i kanału szpikowego. Współczesne trendy w bioinżynierskim projektowaniu małoinwazyjnych endoprotez stawów przedstawiono 1) na tle przeglądu historycznych rozwiązań tradycyjnych długotrzpieniowych endoprotez stawu biodrowego i krytycznej charakterystyki obecnie stosowanych endoprotez powierzchniowych stawu biodrowego oraz 2) na podstawie współczesnego dwufazowego porosprężystego modelu biomechanicznego kości. W szczególności zaprezentowano biomechaniczne założenia i prototypy nowego rodzaju małoinwazyjnej, mocowanej całkowicie bezcementowo, endoprotezy powierzchniowej z oryginalnym systemem mocującym zaprototypowanym metodą Stereolitografii (SLA), zob. RYS. 1, oraz wytworzonym metodą selektywnego stapiania proszków wiązką lasera (SLM). Prototypy endoprotezy zostały zaprojektowane i wytworzone w ramach zakończonego w lutym 2008 roku naszego projektu badawczego nr 4 T07C 056 29: pt.: „Badanie i projektowanie cech konstrukcyjnych połączeń porowatych implantów ortopedycznych z kośćmi”. Całkowita endoproteza powierzchniowa THRA (total hip resurfacing arthroplasty) ze szpilkowo-palisadowym systemem mocowania powierzchni stawowych oparta jest na koncepcji P. Rogali (patent europejski nr 072418B1: “Endoprothesis”, patent USA nr 5,91,759: “Acetabulum endoprothesis and head”, patent kanadyjski nr 2,200,064, 2002). Rozwiązanie to proponuje radykalną zmianę techniki mocowania elementów endoprotezy w kości. Umożliwia bezcementowe (bez użycia kleju kostnego) zamocowanie endoprotezy stawu metodą press-fit przez sukcesywne wprowadzanie wielobocznych igieł w kość gąbczastą (np. głowy kości udowej) na określoną głębokość pozwalając, aby pozostała przestrzeń pomiędzy tymi igłami wypełniana została przez narastającą kość. Ponadto rozwiązanie to zakłada łatwiejszą operację rewizyjną endoprotezy oraz znaczne zwiększenie współpracy adhezyjnej pomiędzy implantem a kością, co ma szczególne znaczenie w przypadku osteoporozy, a także zachowanie fizjologicznej możliwości przenoszenia obciążenia w stawie przez głowę kości udowej do kości gąbczastej i następnie do kości korowej bliższej nasady, co pozwoli na redukcję zjawiska stress shielding i promocję adaptacyjnego wrastania tkanki kostnej w przestrzeń międzyszpilkową endoprotezy.

EN

Currently the bioengineering and clinical research on joint endoprostheses is proceeding in two directions: 1) to improve the structural and osteoinductive properties of implant surfaces and porous coatings of cementless endoporostheses elements, and 2) there have occurred the renaissance of so-called “capoplasty of joints” (resurfacing arthroplasty RA) – the procedure of replacement of joint articular surfaces e.g. in hip joint replacement of acetabulae and femoral head articular surfaces, preserving the femoral neck, the epiphyseal cancellous bone and femoral marrow canal. The modern trends in the bioengineering design of low-invasive joint endoprotheses are presented 1) on the historical review background of various models of traditional long-stem hip endoprotheses including critical review of contruction of contemporary used resurfacing hip endoprostheses, and 2) on the basis of modern two-phase poroelastic biomechanical model of bone. In particular the biomechanical principles and prototypes of new kind of low-invasive, totally cementless hip resurfacing endoprosthesis with original (grounding) fixation system manufactured by SLA (Stereolitography), see FIG. 1, and by SLM (Selective Laser Melting) technology are presented. The prototypes of the endoprosthesis were designed and manufactured within the framework of the finished in February 2008 our research project no 4 T07C 056 29: “Experimental investigation and design of the constructional properties of bone-porous implant fixation”. This total hip resurfacing endooprosthesis with original needle-palisade fixation system, based on the concept by P. Rogala (European patent no 072418 B1: “Endoprothesis”, US patent no 5,91,759: “Acetabulum endoprothesis and head”, Canadian patent no 2,200,064, dated 2002) proposes radical change in fixation technique of the endoprosthesis components in bone. It presents 1) close-to-natural grounding way – without use of bone cement – safer operative procedure-press-fit technique by the successive introduction of multilateral needles into the spongy bone (the remaining free space between needles is filled up by ingrowing new formed bone tissue), 2) easier revision arthroplasty, 3) good adhesion system (important for example in case of osteoporosis), 4) cortical and cancellous load transmission system preventing the stress-shielding and promoting bone-tissue ingrowth.

9

Strukturalno-biomechaniczna zgodność w strefie połączenia kość-porowaty implant - na podstawie dwufazowego porosprężystego modelu biomechanicznego tkanki kostnej

Uklejewski R., Winiecki M., Rogala P., Mielniczuk J., Auguściński A., Stryła W.

Engineering of Biomaterials

|

2007

|

Vol. 10, no. 69-72

93-95

10

Projektowanie trajektorii sterowania procesem kształtowania powierzchni walców metodą mikroobróbki ściernej

Auguściński A., Rutkowski J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport

|

2006

|

Nr 60

33-40

PL

Temat artykułu jest związany z zagadnieniem kształtowania zarysu walców z wykorzystaniem technologii dogladzania taśmami mikrościernymi. Technologię tę wykorzystuje się szeroko w przemyśle wytwórczym do dogładzania powierzchni walcowych. W ostatnim czasie znalazła także zastosowanie do regeneracji walców przemysłowych. W ramach badań opracowano sposób uzyskiwania żądanego zarysu obrabianych walców za pomocą sterowania numerycznego głowicą technologiczną do dogładzania taśmami mikrościernymi.

EN

In the paper problem of rollers surface forming by abrasive microfinish method was j presented. Rollers, which are used for production of paper, foils, metat sheets etc., characterize high preciseness of shape and high smoothness of surface. The contour line of rollers is convex and the curvature is only just several micrometers high. Production and regenera- , tion of rollers by using traditional technology is very expensive. However exist the possibility using the abrasive microfinish method for rollers surface forming. Then in one operation is making the process of surface forming and the process of superfmishing. The control of machining process is very difficult and requires application of PLC controller.

11

Metody wytwarzania prototypów oraz badania doświadczalne wykonywania elementów z drewna na frezarce CNC

Auguściński A., Parus K., Rutkowski J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport

|

2006

|

Nr 60

25-32

PL

W artykule scharakteryzowano wybrane nowoczesne metody szybkiego wytwarzania prototypów - Rapid Prototyping (RP). Część doświadczalna pracy była związana z badaniami dotyczącymi wyboru materiałów przydatnych do wykonywania prototypów metodą frezowania na małych obrabiarkach sterowanych numerycznie. Przeprowadzono badania skrawalności i jakości powierzchni kilku gatunków drewna dla doświadczalnie określonych warunków obróbki, Wyniki badań zweryfikowano, wykonując prototypy kilku przedmiotów o złożonej geometrii.

EN

In the paper characteristic of modern methods of Rapid Prototyping was presented. Empirical part of study includes researches of wood solid machining using CNC milling machine. Selection of wood material was subject of these researches. Researches include machine cutting and surface quality test for several kind of wood. Machining was conducted for experimental set condition of machine cutting process. Verification of researches results was conducted for several prototypes characterized complicated geometry.

12

Edukacja mechatroniczna na Wydziale Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej

Auguściński A., Dudziak M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport

|

2006

|

Nr 60

7-18

PL

W pierwszej części artykułu zamieszczono krótki rys historyczny wskazujący na genezę terminu „mechatronika" i wyjaśniający jego znaczenie praktyczne i naukowe. Rozważania wzbogacono przykładami typowych urządzeń mechatronicznych. W drugiej części opisano metodykę i zakres edukacji na specjalności mechatronika Wydziału Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej. Przedstawiono strukturę przedmiotów programowych i zdobywanej przez studentów wiedzy, odniesionej do istniejących pierwowzorów w krajowym i zagranicznym szkolnictwie wyższym.

EN

The first part of the elaboration contains the genesis of the term "mechatronics" and explains the practical and scientific sense of the term. For clarity of the analysis several examples of mechatronics devices was presented. In the second part of the elaboration methodic and domain of education on specialty Mechatronics of WMandT Faculty was described. The structure of the cumculum and knowledge that the students acquire was showed refer to archetypes that exist in higher educational system in country and abroad.

13

Badanie kolizyjności w przestrzeni roboczej obrabiarki zespołowej z zastosowaniem grafiki 3D

Auguściński A., Bober A., Rutkowski J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport

|

2006

|

Nr 60

19-24

PL

W opracowaniu przedstawiono wybrane zagadnienia badania kolizyjności elementów konstrukcji obrabiarki zespołowej na etapie projektowania. Badanie kolizyjności przeprowadzono zużyciem systemu komputerowego CAD 3D - Solid Works. Zaprezentowano możliwości wykorzystania tego systemu w analizie współpracy elementów konstrukcji opartej na modelu wirtualnym. Przedstawiono także dostępne w systemie narzędzia do analizy kolizji i kontaktu współpracujących elementów.

EN

In the paper study of collision detection between elements of machining center construction was presented. Methods of collision detections was showed using CAD 3D system - Solid Works. These methods are several and these all was presented. System qualities, utilization, working with virtual models, graphic and mathematic tools of collision and contacts detection between collaboration machine elements also was presented.

14

The Concept and Geometrical Model of Modern Endoprosthesis Concerning Minimal Invasive Total Hip Resurfacing Arthroplasty (THRA)

Rogala P., Uklejewski R., Winiecki M., Mielniczuk J., Auguściński A.

Machine Dynamics Problems

|

2006

|

Vol. 30, No. 4

89-96

EN

The needle-palisade fixation for total resurfacing arthroplasties of hip and other joints (e.g. knee joint) and the implantation method are presented. The needles are symmetrically spaced on the terminal surfaces of the endoprothesis up to a resistance edge on one portion of the endoprothesis and up to a resistance surface on a second portion of the endoprothesis. The area between multilateral needles will be filled up by new bone formation to the terminal surfaces. The endoprothesis also includes a glenoid cavity and a head which have round terminal surfaces with the multilateral needles placed. The projected multilateral needles have different lengths and mutually parallel axes which are perpendicular to the planes in which the round resistance edge of the glenoid cavity and resistance plane of the head are located. Each of needles is pyramidal. The total surface area of the needle-palisade fixation system is at least seven times greater than total surface area of head external surface and it is when the relation between radius and height of pyramid is about 1 to 5. The implantation method involves the successive introduction of multilateral needles into the spongy bone. The concept of the needle-palisade system for total hip replacement fixation presents: 1) safer operative procedure-press-fit technique, 2) easier revision arthroplasty, 3) good adhesion system (important for example in case of osteoporosis), 4) cortical and cancellous load transmission system, 5) "biological-like" fixation, expectable "life performance" solution, 6) uniform distribution of biomechanical forces. The geometrical model of the new concept of the endoprosthesis for total hip resurfacing arthroplasty created in Autodesk Inventor CAD system is presented. The model is assigned for further experimental researches, i.e.: FEM analysis, virtual simulation of endoprosthesis insertion and the productions of prototypes for biomechanical experiments and pre-clinical investigations.

15

Experimental Investigations on the Structural-Osteoinductive Properties of Porous Coatings on Orthopaedic Implants

Uklejewski R., Winiecki M., Mielniczuk J., Auguściński A., Rogala P.

Machine Dynamics Problems

|

2006

|

Vol. 30, No. 4

171-180

EN

The adaptive bone tissue ingrowth into the pore space of a porous coating on orthopaedic implants is influenced by the structural-osteoinductive properties of this coating. The effective bone tissue ingrowth determines the proper fixation of the porous implant in its bony surroundings. The adequate evaluation of the structural-adaptive compatibility of bone-implant interface can be performed on the basis of the two-phase poroelastic biomechanical model of bone tissue and of implant porous coatings with the set of original parameters characterizing the poroaccessibility of implant porous coatings: the effective volumetric porosity φVef, the index of the porous coating space capacity VPM, the effective pore depth ρdef, the representative surface porosity φSrep, the representative pore size ρSrep, the representative angle of the poroaccessibility Ωrep, the index of the enlargement of the adhesive surface of bone-implant interface Ψ, which is proposed in (Mielniczuk et al., 2006; Winiecki et al., 2006; Uklejewski et al., 2005a and 2005b; Winiecki, 2006) to the biostructural evaluation of the porous coated orthopedic implants. This paper presents the results of experimental investigations of the microgeometrical properties of implants porous coatings made with contact profile measurement on the representative examples of endoprostheses stems.

16

Projektowanie kompozytowych elementów nadwozia autobusu specjalnego

Auguściński A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport

|

2002

|

Nr 54

17-22

PL

W artykule przedstawiono przykład zastosowania kompozytowych płyt warstwowych typu „sandwich" do budowy wielkogabarytowych elementów specjalnej konstrukcji nadwozia autobusu. Omówiono wybrane problemy projektowania dużych powierzchni nośnych ze szczególnym uwzględnieniem zagadnienia sztywności. Zaprezentowano projekt koncepcyjny pojazdu oraz wybrane rozwiązania węzłów konstrukcyjnych. Słowa kluczowe: sztywność konstrukcji, kompozyty warstwowe, projektowanie

EN

The article presents examples of utilization of composite sandwich panels in construction of large-size body elements in special buses. Selected problems of designing large bearing surfaces, in particular taking into account rigidity, are discussed. A conceptual design of a bus and selected solutions of structural joints are presented.