In this paper, we apply empirical mode decomposition by Huang and Hilbert to transform signals recorded during a milling process. Vibroacoustic sensors recorded vibrations of a tool-workpiece system while milling with the end mill of a special shape of “Hi-Feed”. The results of Huang-Hilbert analysis provide the information about amplitudes and frequencies of empirical modal components. Application of Huang-Hilbert transform to cutting conditions monitoring allows the separation of various vibration components caused by phenomena associated with the drive system and the machine components. Therefore, the analysis highlights vibrations caused by known sources of vibration, such as spindle speed, the number of teeth of the cutting tool or the frequency of vibration tools. Furthermore, signal components generated in the cutting zone were identified. The resulting information helps to assess the working conditions of cutting tools, selection of cutting parameters and tool wear monitoring.
The carried out modelling of SI engine injection system characteristics in various steady-state conditions has been presented in the article. Also, the two ways of determining injection time have been shown: by means of a virtual model made with the use of software worked out by National Instruments LabVIEW and on the experimental test stand ‘’Integrated injection-ignition system of the K16 engine”.
The paper focuses on machining difficult-to-cut materials where a significant component is titanium. The paper discusses a complex process of electrochemical grinding (ECG). A practical example was given by discussing the results of ECG. Selected difficult-to-cut materials, along with their typical ECG properties, were compared. In addition, the paper discusses the phenomenon of micro short-circuits constituting a form of an interference characteristic for the process. The results presented in the paper refer to the phenomenon of a micro short-circuits, i.e. the case when a rapid and uncontrolled electrical discharge occurs in the machining zone. The paper presents examples of recorded micro short-circuits and attempts a time-frequency analysis regarding the occurrence of the disturbance. To reveal the dynamics of the ECG process we applied wavelet analysis.
We investigate the behaviour of a single-walled Carbon Nanotube under axial compressive line load applied at both edges. The expected buckling response is studied by application of a molecular computation model. We formulate a global potential and search for its minimum to obtain the equilibrium configuration. The critical nanotube diameter, when local shell buckling occurs, is measured with two parameters: the value of compression loading and tube diameter.
Recent demand for powering small sensors for wireless health monitoring triggered activities in the field of small size efficient energy harvesting devices. We examine energy harvesting in an aluminium beam with a piezoceramic patch subjected to kinematic harmonic excitation and impacts. Due to a mechanical stopper applied, inducing a hardening effect in the spring characteristic of the beam resonator, we observed a broader frequency range for the fairly large power output. Impact nonlinearities caused sensitivity to initial conditions and appearance of multiple solutions. The occurrence of resonant solution associated with impacts increased efficiency of the energy harvesting process.
A simple magneto-piezoelectric system excited by random forces modelled with a double well potential is considered. System responses for different realizations of noise with uniform and Gaussian distributions are compared. The results show negligible differences in the regions of small and high noise intensity. A more noticeable difference can be seen in the intermediate region of noise just below the transition from isolated single well oscillations to coupled double wells oscillations. Variations in the mechanical displacement in this transition region indicate that the transition between these types of behaviour is broader for a uniform noise excitation. Consequently, the system excited with Gaussian noise tends more clearly to one of the different solutions (i.e. motion in a single well or in both wells) while the uniform noise case demonstrates intermittency with multiple solutions.
PL
W pracy analizowany jest prosty układ piezo-magnetyczny, pobudzany losowo z potencjałem o dwóch studniach. Porównywane są odpowiedzi układu przy różnej realizacji szumu, o rozkładzie jednorodnym i normalnym (Gaussowskim). Wyniki przedstawiają nieznaczne różnice w obszarach niskiej i wysokiej intensywności szumu. Bardziej zauważalną różnicę można dostrzec w obszarze pośrednim szumu, tuż poniżej przejścia z oscylacji w pojedynczej studni potencjału do oscylacji w dwóch sprzężonych studniach. Zmiany pracy układu w tym obszarze sygnalizują, że obszar przejść pomiędzy takimi typami rozwiązań jest szerszy przy pobudzaniu szumem o rozkładzie jednorodnym. Natomiast układ pobudzany szumem o rozkładzie normalnym wyraźniej wykazuje tendencje do pracy w zakresie jednego z typów rozwiązań. W rezultacie przy szumie Gaussowskim układ dąży do ruchu w obrębie tylko jednej lub dwóch studni potencjału, podczas gdy w obecności szumu jednorodnego, w zachowaniu układu pojawia się zjawisko intermitencji w realizacji dwóch rozwiązań.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Recurrence plots method has been used to distinguish combustion dynamics of a multicylinder aircraft radial engine in the presence of cyclic perturbations in one of cylinders. This method depends on the analysis of system states returns. The statistics of their arrangements on a time-time diagram as well as the characteristic line patterns contain the full information about examined combustion process. Pressure time series registered in the individual cylinders of the radial engine were used to the analysis. The investigations were conducted for two different injection time intervals. The perturbations were modeled by variation of an air / fuel ratio via injection timing.
PL
Zastosowano metodę obrazów powrotu w celu rozróżnienia dynamiki pracy wielocylindrowego silnika gwiazdowego przy pojedynczym cylindrze poddanym zakłóceniom. Metoda ta polega na analizie powrotów stanów układu. Statystyka tych stanów na diagramie czasowym oraz formowanie odpowiednich linii zawiera pełną informację o dynamice układu. Do analizy zostały wykorzystane szeregi czasowe ciśnienia zarejestrowane w poszczególnych cylindrach silnika gwiazdowego. Badania przeprowadzono dla dwóch czasów wtrysku. Zakłócenie procesu spalania w pojedynczym cylindrze realizowano cyklicznie zmieniając czas wtrysku.
We investigate the nonlinear time series of Indicated Mean Effective Pressure (IMEP) of the spark ignition engine cyclic combustion process of a natural gas. By applying the embedding theorem and the recurrence plots technique, we show changes in the engine dynamics for different equivalence ratios. Especially, we provide arguments for intermittency behaviour.
PL
Zbadano nieliniowe przebiegi czasowe Średniego Ciśnienia Indykowanego cyklicznego procesu spalania w silniku spalinowym zasilanym gazem naturalnym. Stosując twierdzenie o zanurzeniu oraz technikę wykresów rekurencyjnych, pokazano istotne różnice w dynamice silnika przy zmianie składu mieszanki paliwa wyrażonej wartością współczynnika równowagowego. W szczególności podano argumenty przemawiające za występowaniem zjawiska intermitencji.
We investigate the time series of a torque applied to the ripping head in the process of a cutting concrete rock with sharp and blunt tools. By applying nonlinear embedding methods and the recurrence plots technique to the corresponding time series, we indicate the changes in nonlinear dynamics lying behind the ripping process, and we propose a test of the ripping machine efficiency and a way of monitoring the state of tools.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem nieliniowych metod zanurzenia oraz wykresów rekurencyjnych do oceny zmian dynamicznych zachodzących w procesie urabiania. Przebadano przebiegi czasowe momentu urabiania głowicą uzbrojoną w ostre oraz stępione narzędzia górnicze. Proponowane metody mogą okazać się przydatne w kontekście oceny wydajności oraz monitorowania stanu narzędzi głowicy urabiającej.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule został zaprezentowany model toczenia wzdłużnego z nieliniową silą skrawania i zmiennymi monotonicznie w czasie parametrami. Przeprowadzono analizę wpływu zmiany parametrów na charakter drgań przedmiotu obrabianego. Mogące pojawiać się drgania samowzbudne bezpośrednio warunkują kształt powierzchni finalnej obrobionego materiału.
EN
The model of straight turning process with a nonlinear cutting force and monotonic changeable parameters m time has been analysed in this article. The influence of the variable parameters on the vibrations character of a workplace has been presented. Self-excited vibrations which can appear are directly answerable for the final quality of the metal surface.
W pracy przebadano warunki powstania drgań w procesie obróbki skrawaniem. Stosując model o dwóch stopniach swobody przeprowadzono symulacje numeryczne procesu. Otrzymane wyniki wskazują na to, że opory pojawiające się w procesie, tłumienie układu narzędzie-przedmiot oraz tarcie suche determinują dynamiką procesu obróbki skrawaniem. Dla wybranych parametrów procesu skrawania układ przechodzi od stanu ustalonego do drgań chaotycznych.
EN
In this work we have examined the condition of vibration generating in the cutting process. Using a model with two degrees of freedom we have performed numerical simulations of the process. Results received indicate that, the resistance appearing in the process, damping of the tool-workpiece system and the dry friction phenomenon determine the dynamics of the cutting process. For chosen values of process parameters system transit from a steady cutting into chaotic vibrations.
Vibrations of a tool-workpiece system in a cutting process were investigated. To describe the cutting process we used a model of a simple orthogonal cutting of two degrees of freedom. The noise which often appear in the dynamic process was introduced to the model as an additional white noise component of a cutting force. Transition from regular to chaotic vibrations effected by noise was also discussed.
PL
Przedmiotem pracy są drgania narzędzia w procesie obróbki skrawaniem. Do opisu procesu obróbki skrawaniem wykorzystano prosty model ortogonalnego skrawania o dwóch stopniach swobody. Szum powstający podczas procesu zamodelowano jako dodatkową stochastyczną siłę skrawania. Przeanalizowano przejście układu od drgań regularnych do chaotycznych w obecności szumu.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.