Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Laboratory and field tests on the hydro-jet washing out of TNT from artillery shells

Borkowski Józef A, Borkowski Przemysław J., Bielecki Michał, Maranda Andrzej, Borkowski Jacek, Danielewicz Dariusz, Warchoł Radosław

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2019

|

T. 11(1)

5--22

EN

The article discusses issues associated with removing explosive from artillery shells, with particular focus on hydrofluidic washing out technology. A multi-well hydraulic test site and high-pressure work equipment, as well as testing methodology used in field tests, which allow washing out of explosive materials from such ordnance using a high-pressure water jet, are presented. The studies on the hydro-jet process of washing out trinitrotoluene (TNT) were carried out on high-explosive (HE) shells with calibres of 85, 100, 122 and 125 mm. As a result of the tests, the variability of the TNT washing out mechanism, dependent on hydro- and thermodynamic conditions of this process, which in turn are dependent mainly on the pressure of the water jet, was proven. Comparison of the results of these experiments with the results of previous studies on the washing out of a substitute material which duplicated the mechanical properties, resulted in the determination of an appropriate factor correcting the potential effectiveness of such a process, which allows conducting safe simulation tests under laboratory conditions. In turn, evaluation of the morphology and geometrical structure of washed out TNT, as well as its thermal stability and detonation velocity made it possible to suggest possible applications of the washed out explosive material, especially as a component of mining explosive materials.

PL

W artykule omówiono zagadnienia usuwania materiałów wybuchowych z pocisków artyleryjskich, koncentrując się zwłaszcza na ich wypłukiwaniu hydrostrumieniowym. Zaprezentowano w nim wielogniazdowe stanowisko badawcze o napędzie hydraulicznym i wysokociśnieniowy osprzęt roboczy oraz metodykę badań stosowaną w warunkach poligonowych, które umożliwiają wypłukiwanie materiałów wybuchowych (MW) z takich pocisków przy zastosowaniu wysokociśnieniowej strugi wodnej. Badania procesu hydrostrumieniowego wypłukiwania trotylu przeprowadzono dla pocisków odłamkowo-burzących o kalibrach 85, 100, 122 i 125 mm. W wyniku badań stwierdzono zmienność mechanizmu wypłukiwania TNT, uwarunkowaną hydro-i termodynamicznymi warunkami tego procesu, zależnymi głównie od ciśnienia strugi wodnej. Porównanie wyników tych eksperymentów z wynikami wcześniejszych badań nad wypłukiwaniem materiału zastępczego, imitującego właściwości mechaniczne MW, pozwoliło na określenie odpowiedniegowspółczynnika korygującego potencjalną efektywność takiego procesu, co umożliwia przeprowadzanie bezpiecznych badań symulacyjnych w warunkach laboratoryjnych. Z kolei przeprowadzenie badań morfologii i struktury geometrycznej wypłukiwanego TNT, stabilności termicznej i prędkości detonacji umożliwiło zaproponowanie kierunków wykorzystania wypłukanego MW, szczególnie jako składnika górniczych MW.

2

Simulation of a high-pressure water jet structure as an innovative tool for pulverizing copper ore in KGHM Polska Miedź S.A.

Borkowski P., Shimizu S., Peng G., Oguma Y.

Mining Science

|

2015

|

Vol. 22

147--159

EN

Effective comminution of copper ore for further processing during flotation is still a challenge, both as a technological problem as well as for the high energy costs of such processing. A high-pressure water jet is one alternative method of preparing copper ore for final flotation, causing distinct enlargement of the surface of micronized particles, which could be profitable for copper production. As a consequence of such innovative processing, particles of copper ore become micronized, ensuring grain fractions directly useful for flotation at the exit of the pulverizing apparatus (the hydro-jetting mill).The paper presents some results of simulation as well as describing an analysis of the phenomena occurring inside the high-pressure water and abrasive-water jets of specific structures, elaborated in the aspect of developing hybrid jets of maximum erosive efficiency, potentially useful for effective pulverization.

3

Badania struktury i charakterystyki przepływu płaskiej strugi wodnej i wodnościernej

Borkowski P., Shimizu S., Peng G., Oguma Y.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 8-9CD1

50--54

PL

W referacie zaprezentowano istotne aspekty badań struktury i charakterystyki przepływu płaskiej strugi wodnej i wodno-ściernej wytwarzanej w dyszy szczelinowej. Badania takie przeprowadzane w Nihon University w Japonii, metodą prześwietlania takiej strugi suspensyjnej przy użyciu techniki laserowej (PIV), pozwalają na wyodrębnienie zachowań poszczególnych jej składników w strefie erozji oraz określenie rozkładów prędkości cząstek materiału ściernego.

EN

The paper presents the research of the structure and characteristics of flat jet, generated in fan-jet nozzle’s type, during water-and abrasive-water jet creation. Such kind research was conducted utilizing PIV system (a YAG type laser) for isolating different structures of the jet in the erosion zone as well as for determination of their velocity fields.

4

Pomiary sił podczas cięcia wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną

Lis K., Wala T.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2014

|

nr 1

63--72

PL

Artykuł przedstawia metodę wyznaczania sił podczas cięcia wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną w kierunkach zdefiniowanego układu ortogonalnego. Do pomiaru sił wykorzystano stanowisko do montażu czteroskładowego czujnika piezoelektrycznego wraz z torem pomiarowym. Dla zdefiniowanych parametrów procesu wyznaczono siły w trzech kierunkach tj. siła posuwowa, siła wgłębiania i siła boczna. W ramach badań przedstawiono wykresy zmian wartości sił w zależności od prędkości posuwowej głowicy tnącej dla wybranych materiałów przedmiotu ciętego.

EN

This article presents a method for determining the cutting forces during the high pressure abrasive waterjet cutting in the direction defined by an orthogonal system. For measuring the forces were used the piezoelectric 4-axis force sensor with the defined measuring track. For a defined conditions of process were obtained forces in three directions, i.e. the feed force, drill force and lateral force. The study show the relations of changes the forces value, depending on the speed of the cutting head cutter for the selected materials of workpiece.

5

Technical aspects of coal disintegration using high pressure water jet

Borkowski P., Borkowski J., Bielecki M.

Journal of Machine Engineering

|

2012

|

Vol. 12, No. 2

7--19

EN

The high-pressure water jet comminution of coal is presents in the paper. For such procedure a special prototype of hydrojetting apparatus have been developed. Three different types of coal were examined: hard-, brown-, and charcoal. Obtained results point out that high-pressure water jet usage for such a purpose is very effective. Brown coal is slightly for charcoal. Such micronization effect gives even over 100,000 times increase Moreover charcoal susceptibility for intensive hydro-comminution causes that one can get the most comminuted structure what is a good prognosis for its modification into bio-fuels.

6

Laboratoryjne i poligonowe badania hydrostrumieniowego wypłukiwania TNT z pocisków artyleryjskich

Borkowski J. A., Borkowski P. J., Bielecki M., Maranda A., Borkowski J., Danielewicz D., Warchoł R.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2011

|

T. 3

40--56

PL

W artykule omówiono zagadnienia usuwania materiałów wybuchowych z pocisków artyleryjskich, koncentrując się zwłaszcza na ich wypłukiwaniu hydrostrumieniowym. Zaprezentowano w nim wielogniazdowe stanowisko badawcze o napędzie hydraulicznym i wysokociśnieniowy osprzęt roboczy oraz metodykę badań stosowaną w warunkach poligonowych, które umożliwiają wypłukiwanie materiałów wybuchowych (MW) z takich pocisków przy zastosowaniu wysokociśnieniowej strugi wodnej. Badania procesu hydrostrumieniowego wypłukiwania trotylu przeprowadzono dla pocisków odłamkowo-burzących o kalibrach 85 mm, 100 mm, 122 mm i 125 mm. W wyniku badań stwierdzono zmienność mechanizmu wypłukiwania TNT, uwarunkowaną hydro- i termodynamicznymi warunkami tego procesu, zależnymi głównie od ciśnienia strugi wodnej. Porównanie wyników tych eksperymentów z wynikami wcześniejszych badań nad wypłukiwaniem materiału zastępczego, imitującego właściwości mechaniczne MW, pozwoliło na określenie odpowiedniego współczynnika korygującego potencjalną efektywność takiego procesu, co umożliwia przeprowadzanie bezpiecznych badań symulacyjnych w warunkach laboratoryjnych. Z kolei przeprowadzenie badań morfologii i struktury geometrycznej wypłukiwanego TNT, stabilności termicznej i prędkości detonacji umożliwiło zaproponowanie kierunków wykorzystania wypłukanego MW, szczególnie jako składnika górniczych MW.

EN

The paper presents discussion on high explosives removal from artillery ammunition especially its hydro-jetting washing out technology. Multi socket research stand hydraulically driven as well high-pressure equipment and experimentally verified methodology of developed technology that enables HE washing out with high-pressure water jet are presented too. Firing ground experiments were realized for TNT washing out from ammunition range 85 mm, 100 mm, 122 mm and 125 mm. As a result of above research one can state variability in TNT washing out process characteristic what is conditioned by hydro- and thermo dynamical conditions of that process but mostly dependent on water jet pressure. Comparing these results to previous experiments realized for HE imitator material (characterized with analogous mechanical properties to the real HE) let to elaborate suitable factor that corrects potential process efficiency. All that enabling safe tests realization in the laboratory conditions. In turns, examining TNT morphology, it’s geometrical structure as well as it’s thermal stability and detonation velocity let to offer directions of such HE reuse, especially as a compound of mine explosives.

7

Zarys submikro-obróbki wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną

Borkowski J., Borkowski P.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

126-134

PL

W artykule omówiono problematykę submikro-obróbki wysokociśnieniową zawiesinową strugą wodno-ścierną. Tego rodzaju obróbka wymaga opracowania wysokociśnieniowej mikro-pompy oraz zastosowania roboczej dyszy o kilku-mikronowej średnicy otworu odznaczającej się wysoką trwałością, a także stolika roboczego zapewniającego nano-precyzyjne przemieszczenia obrabianego przedmiotu. Zbudowany prototyp takiej mikroprzecinarki częściowo spełnia założone warunki, umożliwiając nie tylko przecinanie, ale i trójwymiarowe kształtowanie obiektów przestrzennych. Badania takie przeprowadzano stosując zawiesinową strugę wodno-ścierną z domieszką nano-proszków Al2O3 o wymiarach 50, 100 i 300 nm. Wyniki badań wykazały, że w takich warunkach istnieje możliwość skutecznego przecinania oraz przestrzennego kształtowania różnych materiałów. Wykazały one ponadto, że zastosowanie delikatnej strugi wodno-lodowej CO2, stwarza realną możliwość subtelnego usuwania nano-powłok z powierzchni technicznych.

EN

The problem of sub-micro machining using high-pressure suspensive abrasive-water jet is discussed in the paper. Such machining method needs to elaborate high-pressure micro-pump and using adequate nozzle of few microns dimension that is characterized by long life as well as precise nano-accuracy working table ensuring sample movements. Prototype of such a machining system was constructed that partially ensures above mentioned working conditions. It enables not only typical cutting but moreover three-dimensional shaping. Realized research program was conducted using suspensive abrasive-water jet with additions of Al2O3 nano-powder (50, 100 i 300 inn of its size). As it results from the research, there is a real chance for cutting and shaping of different materials sample. Moreover, it is possible to fine clean of nano-coatings by usage of delicate ice (CO2,)-water jet.

8

Wysokociśnieniowe technologie hydrostrumieniowe w chirurgii ortopedycznej - badania nad cięciem kości

Borkowski P., Borkowski J., Cwanek J.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

97-103

PL

W artykule przedstawiono analizę warunków i możliwości stosowania wysokociśnieniowej strugi wodnej w różnych rodzajach metod chirurgicznych, a także szczegółowe warunki badań. Wśród nich istotną rolę odgrywa ciśnienie wody zmieniane w zakresie 80-200MPa, a także różnorodne materiały ścierne takie jak: biodegradowalne kryształki cukru i jego substytuty (dwusacharydy, dwumetyloanilina i heksanoheksaol) czy biokompatybilne ścierniwa metalowe (MgLi12Al1). Wielkość używanych ziaren ściernych zawiera się w zakresie #120 ... #46, a ich wydatek zmieniano w zakresie 1,50-3,25 g/s. Badania przeprowadzano na bydlęcych kościach trzody chlewnej, które stanowią prostą analogię do kości ludzkich. Wyniki badań wykazały, że największą skutecznością przecinania charakteryzuje się struga zawierająca proszek stopu magnezu, natomiast biodegradowalne ścierniwa w postaci różnych kryształków cukru i jego substytutów odznaczają się zaledwie 2-3 krotnie mniejszą skutecznością.

EN

Analysis of conditions and possibilities of high-pressure water jet usage lor surgery purposes and detailed research conditions are presented in the paper. Water pressure changed in the range of 80-200 MPa and different abrasive materials e.g.: bio-degraded sugar crystals and its substitutes or a bio-compatible metal abrasive (MgLi12Al1) takes main role in the process. Abrasive size at the range of #120 ... #46 are used lor while its consumption is equal to 1.50-3.25 g/s. All those researches were carried on cattle bones what can be analogical to human ones. Research results point put that the highest effectiveness is characteristic for cut using jet admixed with magnesium powder while bio-degraded abrasives of different sugar crystals and its substitutes give 2-3 times lower effects.

9

Przecinanie zawiesinową strugą wodno-ścierną wytwarzaną metodą BorJet

Borkowski J., Borkowski P.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

104-112

PL

W artykule omówiono urządzenie BorJet zapewniające skuteczne wytwarzanie wysokociśnieniowej strugi zawiesinowej z dodatkami hybrydowymi oraz metodykę badań procesu przecinania taką strugą. Przedstawiono także kryteria optymalizacji oraz wyniki badań wpływu parametrów obróbki strugą hybrydową na efekty przecinania. Badania te pozwoliły zweryfikować kryteria optymalizacji wskazując na niebezpieczeństwo popełnienia błędów przy minimalizowaniu wyłącznie kosztów zużycia ścierniwa, które dla różnych rodzajów strugi mają zbliżone wartości. Wzrost ciśnienia wody prowadzi do obniżenia kosztów materiałowych, przy czym ich poziom jest uzależniony głównie od własności obrabianego materiału. Zmiana zaś wydatku ścierniwa wykazuje charakter paraboliczny przy minimalnych wartościach występujących najczęściej w zakresie 60-70g/s. Zastosowanie wysokowydajnych ścierniw syntetycznych zamiast piasku kwarcowego podnosi koszty materiałowe strugi kilkunastokrotnie. Podobnie niekorzystne jest stosowanie strugi hybrydowej z komponentami polimerowymi jak polifluid i polihartenol. Najkorzystniej jest stosować do zawiesinowej strugi, kreowanej według systemu BorJet, domieszkę ścierną w postaci piasku kwarcowego #30.

EN

BorJet system that ensures effective creation of high-pressure suspension jet with hyhrid admixtures and research methodology of such kind jetting are discussed in the paper. Optimization criteria and research results of hybrid jet erosion parameters influence on cutting effectiveness are presented too. All those research let to verify optimization criteria pointing out hazard in making mistakes taking into consideration only costs of abrasives consumption minimization that can obtain similar values for different jet types. An increase in water pressure is found to cause a decrease in the costs of materials, where their level mainly depends on mechanical properties of work material. Whereas, a change in the abrasive material consumption shows parabolic character, which optimum values mostly occur at the abradant consumption of the order of 60-70 g/s. The application of high-efficient synthetic abradant instead of silica sand causes all the material costs of suspension abrasive-water jet to be considerably higher. The same unprofitable situation occurs for hybrid jet usage admixed with poly-fluidal and poly-hartenol components. Therefore, the most favourable cutting processes utilizing suspension water jet created according to BorJct's system arc jets admixed exclusively with silica sand #30.

10

Obróbka stopów tytanu z zastosowaniem technologii hydrostrumieniowych

Borkowski J., Borkowski P., Mazurkiewicz M.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

68-80

PL

W artykule omówiono urządzenia i szczegółową metodykę badań obróbki wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną stopów tytanu używanych w lotnictwie. Przeprowadzane badania skoncentrowano głównie na analizie zjawisk fizycznych występujących w strefie erozji oraz na określeniu specyfiki kształtu i szczegółów budowy skrawanych wiórków. Analiza wyraźnych spiętrzeń materiału występujących po wewnętrznej stronie wióra z określoną, regularną podziałką, stwarza możliwość określenia mechanizmu ich powstawania. Przedstawiono również stanowisko i metodykę badań procesu frezowania, tego samego stopu tytanu, przy wysokociśnieniowym podawaniu cieczy chłodząco-smarującej na powierzchnię natarcia ostrza narzędziowego. Badania przeprowadzono nad bardzo zróżnicowanym ukształtowaniem wiórów, skrawanych w różnych warunkach. Analiza obrazów SEM i topograficznych map struktury geometrycznej ich powierzchni umożliwiła zrozumienie mechanizmu skutecznego frezowania oraz pozwoliła określić relatywną trwałość ostrza zastosowanych płytek narzędziowych.

EN

Equipment and detailed methodic of aircraft titanium alloys treatment with high-pressure abrasive-water jet are presented in the paper. Realized research was concentrated mainly on physical phenomena analysis that occurs in erosion zone and on machined micro-chips describing in the aspect of their shape and build details. Detailed analysis of distinct material fashing that occurs in internal chip's side, characterized with regular scale, makes possible to describe such fashes creation mechanism. Research stand as well as milling methodic of the same titanium alloy using high-pressure cooling-lubricant liquid injection to the attacking surface of the tool edge was presented too. Thanks to that it was possible to realize experiments for different chip's shaping that were milled in different conditions. SEM microscope and topographic maps analysis of geometrical structure surfaces let to understand the effective milling mechanism as well as to describe relative life of the tooling plate's edge.

11

Obróbka powierzchni wysokociśnieniową strugą hybrydową

Borkowski P.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

135-147

PL

Jedna z najnowszych technologii hydrostrumieniowych opracowanych do obróbki powierzchni, wykorzystuje wysokociśnieniową strugę hybrydową. Jest to oryginalna technologia własna, która bazuje na wysokociśnieniowej strudze wodno-ściernej domieszkowanej cząstkami suchego lodu CO2. W artykule zaprezentowano podstawy obróbki uwzględniające kinetykę i termodynamikę cząstek stałych wraz z ich rozkładami i ciśnieniami występującymi w takiej strudze. W oparciu o wyniki rozważań i analiz przeprowadzono badania eksperymentalne, które pozwoliły wyjaśnić specyfikę bardzo skomplikowanego mechanizmu erozji powierzchni obrabianej wysokociśnieniową strugą hybrydową.

EN

The high-pressure hybrid water-abrasive-ice jet is one of the newest technologies of surface treatment. Such original technology is based on a high-pressure abrasive-water jel with addition of dry-ice pellets CO2. Theoretical basis, including kinetics and thermodynamics of solid particles including their distributions and pressure occurring in hybrid jet are discussed in. Basing on theoretical results an adequate research was realized that makes possible to determine that very complicated and specific hybrid jet erosion mechanism.

12

Mikro-przecinanie zawiesinową strugą wodno-ścierną

Borkowski P., Sobczak R.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

113-125

PL

W artykule przedstawiono oryginalne urządzenie skonstruowane do precyzyjnego przecinania wysokociśnieniową strugą zawiesiny wodno-ściernej, wytwarzaną według systemu MicroBorJet. Zaprojektowana pompa wodna tego systemu jest zespołem dwóch przeciwsobnie zsynchronizowanych wzmacniaczy pneumo-hydraulicznych. Podstawowymi parametrami charakteryzującymi to urządzenie są: średnica diamentowej dyszy (40-60µm), ciśnienie robocze (do 100MPa) z pulsacją poniżej 1% wartości roboczej i wydatek (3,5-8dm³/h) zawiesinowej strugi wodno-ściernej. Taka charakterystyka mikroobrabiarki pozwala na przeprowadzenie szerokich badań technologicznych. Na ich podstawie stwierdzono, że struga wodno-ścierna o takich parametrach nadaje się do precyzyjnego wycinania małogabarytowych elementów o jakości uzyskiwanej podczas szlifowania. Zdolność erozyjna takiej mikrostrugi jest wystarczająca do efektywnego przecinania takich materiałów konstrukcyjnych, jak stal, stopy nierdzewne czy tworzywa sztuczne. Pozwala to przecinać blachy ze stali nierdzewnej gatunku 0H18N9 o grubości do 2mm, blachy ze stopu aluminium PA2 do 5mm, zaś tworzywa PCV nawet do 8mm.

EN

Original installation constructed to precise high-pressure abrasive suspension jet cutting, created according to MicroBorJet system is presented in the paper. Water pump of that system is a unit built of two push-pull synchronized pneumatic-hydraulic amplifiers Basic parameters characterizing this system arc: nozzle diameter (40-60µm), working pressure (up to l00MPa) with water pulsing level below 1% of working value and flow rate (3-8dm³/h) of high-pressure abrasive suspension jet. Such micromaehining tool characteristics lei to conduct wide range technological research. Basing on that it was established that such parameters abrasive-water jet may be used for precise cutting of small elements with the same quality as during grinding. Erosive properties of such micro-jet is sufficient for cutting materials e.g.: steel, stainless alloys or plastics. It let to cut stainless steel type 0H18N9 of 2mm thickness, PA2 aluminium alloy of 5mm or PVC plastics of even 8mm thick.

13

Hydrostrumieniowe wypłukiwanie materiałów wybuchowych z amunicji artyleryjskiej

Borkowski P., Borkowski J., Bielecki M.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

28-36

PL

W artykule omówiono całokształt zagadnień związanych z przechowywaniem i utylizacją amunicji artyleryjskiej. Zaprezentowano w nim nowozbudowane wielogniazdowe stanowisko badawcze do wypłukiwania materiałów wybuchowych (MW) z pocisków artyleryjskich, przy zastosowaniu wysokociśnieniowej strugi wodnej. Omówiono też niezbędny osprzęt stanowiska oraz stosowaną metodykę badań. Opracowano zastępczy MW, umożliwiający przeprowadzanie bezpiecznych badań nad warunkami hydrostrumieniowego czyszczenia skorup pocisków artyleryjskich. Przeprowadzane badania umożliwiły określenie mechanizmu wypłukiwania MW, a ich wstępne wyniki wskazują potencjalną efektywność takiego procesu. Z kolei badania morfologii i struktury geometrycznej wypłukiwanego MW wskazują realne możliwości jego ponownego wykorzystania przemysłowego, np. w górnictwie.

EN

The problem of artillery ammunition storage and utilization is discussed in the paper. New construction of multi-stand cxpcrimcnlal plant, its equipment and research methodology that let to wash out high explosive (HE) materials from (he missiles using high-pressure water jet technology are presented in. Test results let to elaborate so-called imitator of high explosives ensuring safety of the experiments. Research tests let to define HE washing out mechanism and its initial results point out potential effectiveness of the process. On the other hand, results of morphology examinations and geometrical structure of washed out HE materials gives the real chance for its recycling and industry re-usage, e.g. for mining.

14

Hydrostrumieniowe kształtowanie płaskorzeźb

Borkowski P., Szpakowicz A.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

81-89

PL

Artykuł prezentuje nową metodę przestrzennego kształtowania powierzchni różnych materiałów przy użyciu wysokociśnieniowej strugi wodno-ściernej na podstawie obrazu rzeźbionego obiektu. Ogólna koncepcja tej metody polega na wierszującym skanowaniu obszaru roboczego przez głowicę ze strugą wodno-ścierną. Sterowanie czasem oddziaływania strugi na materiał obrabiany, decydujące o głębokości erozji, polega na selektywnym wyborze pozycjonowania głowicy roboczej, do czego wykorzystuje się zróżnicowane natężenie oświetlenia obiektu, zarejestrowane na jego fotograficznym obrazie. Z poszczególnych wierszy umieszczonych obok siebie powstaje płaskorzeźba wyjściowego obrazu. W artykule tym przedstawiono stanowisko badawcze wraz z metodyką przestrzennego kształtowania materiałów, a także zadania oprogramowania sterującego. Zaprezentowano także rezultaty przeprowadzonych badań i przykłady obiektów wyrzeźbionych w próbkach materiałów metalowych.

EN

The paper presents new original method of different materials surface spherical shaping using high-pressure abrasive-water jet basing on flat image. General concept of this method consists in row scanning of the sample with the working head forming abrasive-water jet. Steering of the jetting duration is crucial for erosion depth and it consists in selective choose of the head positioning. This method makes use of object light intensity differences that are stored in the photo. Final bas-relief is an effect of respective adjacent rows cutting with the jet. Experimental stand and spherical shaping methodic as well as main tasks of steering program are presented in. There are also presented some experimental results showing examples of objects bas-relief made of melal.

15

Hydrostrumieniowe kształtowanie betonu

Borkowski P.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

47-55

PL

W referacie przedstawiono urządzenia technologiczne i osprzęt wysokociśnieniowy stosowany do przecinania materiałów strugą wodno-ścierną o ciśnieniach rzędu 300MPa i wydatku medium roboczego powyżej 0,5 dm3/s. Przedstawiono także wyniki badań kształtowania betonu oraz konstrukcji żelbetowych. Badania te przeprowadzono przy zmiennych warunkach roboczych, uwzględniających wpływ ciśnienia wody, rodzaju i wielkości użytego ścierniwa oraz prędkości posuwowej głowicy roboczej i geometrii jej ustawienia. Uzyskane wyniki pozwoliły na przeprowadzenie analizy procesu, dzięki czemu możliwe było stworzenie modelu ciecia materiałów budowlanych. W oparciu o zebrane doświadczenia omówiono także podstawy hydrostrumieniowego kształtowania konstrukcji betonowych, przygotowywanych do renowacji

EN

Technological equipment and high-pressure accessories used for building materials treatment with water pressure of 300 MPa and work medium rate over 0.5 dm3/s are presented in the paper. Concrete and reinforced concrete jetting using high-pressure abrasive-water jet are presented in. All those research were carried out for variable work conditions, taking into consideration influence of water pressure, type and size of abrasive also work head feed rate and its geometry. Research results let to analyze cutting process that helped to create concrete cutting model. Additionally basing on acquired experience, basis of concrete constructions jelling prepared for renovation were discussed too.

16

Hydrostrumieniowe czyszczenie i kształtowanie czynnej powierzchni narzędzi ściernych

Borkowski J., Borkowski P.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

56-67

PL

Szlifowanie miękkich i ciągliwych materiałów (stopów aluminium i miedzi) w warunkach konwencjonalnych jest bardzo utrudnione z uwagi na zanieczyszczanie się czynnej powierzchni ściernicy (CPS) i związaną z tym utratą jej zdolności skrawnej. Warunki operacji szlifierskich ulegają natomiast wyraźnej poprawie przy zastosowaniu do czyszczenia CPS strugi cieczy o podwyższonym ciśnieniu. Używając pojedynczych dysz natryskowych o specjalnej budowie wystarczy zastosować strugę cieczy chłodząco-smarującej o ciśnieniu około 2MPa. Natomiast w przypadku wielootworowych głowic wirujących zakres ciśnienia powinien sięgać wartości 6÷8 MPa. Z kolei badania hydrostrumieniowego kształtowania narzędzi ściernych umożliwiły określenie mechanizmu ich obróbki. Polega on na złożonym sposobie erozyjnego wypłukiwania przez wysokociśnieniową strugę wodno-ścierną (WSWS) stosunkowo miękkiego spoiwa, powodując jedynie wyszczerbianie twardych ziaren ściernych. W przypadku narzędzi gruboziarnistych w ten sposób usuwane są poszczególne ziarna, natomiast z narzędzi drobnoziarnistych usuwane są całe ich grupy. Znajomość tych mechanizmów umożliwia racjonalny dobór warunków kształtowania narzędzi ściernych przy użyciu WSWS.

EN

Conventional grinding of soft and ductile materials (aluminum and copper alloys) is seriously hindered of grinding wheel's active surface (GWAS) loading and an accompanying loss of its grinding ability. The conditions of grinding operations improve considerably after application of pressured water jet for GWAS cleaning. By using single spraying nozzles characterized with their special construction, a cooling-lubricating jet of approximately 2 MPa can be applied while for multi-outlet whirling ones jet pressure should reach level of 8 MPa. In turns, the research of hydro-jetting shaping of grinding tools let to define their treatment mechanism. The process consist in complex erosive method of relative soil binder wash out with high-pressure abrasive-water jet that makes only dents of hard abrasive grains. In ease of coarse-grained tools, such way treatment causes removing of individual grains while for fine-grained ones it enables removing of whole grains groups. Such mechanism's knowledge let to choose rational conditions of grinding tools shaping with high-pressure abrasive-water jet.

17

Hydrostrumieniowa utylizacja odpadów komunalnych

Borkowski J., Sokołowski A.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

37-46

PL

Wraz ze wzrostem poziomu życia i rozwojem techniki, ilości powstających odpadów systematycznie rosną i niejednokrotnie na niekorzyść dla środowiska zmienia się ich struktura. Koncepcja wykorzystania wysokociśnieniowej techniki hydrostrumieniowej w procesie utylizacji odpadów komunalnych powstała w celu zwiększenia skuteczności i efektywności obecnie stosowanych metod. Uzyskanie tego celu stało się możliwe dzięki zastąpieniu i udoskonaleniu niektórych tradycyjnych technik utylizacji odpadów nowatorskimi metodami hydrostrumieniowymi. Omówiono tu także budowę stanowisk zbudowanych dla realizacji programów badawczych. Analiza wyników przeprowadzonych badań pozwala na określenie efektywności metod hydrostrumieniowego rozdrabniania odpadów stałych. W celu maksymalizacji oddziaływania wysokociśnieniowej strugi wodnej w tym procesie zastosowano z powodzeniem algorytm genetyczny. Uzyskane wyniki badań zagęszczania odpadów komunalnych stwarzają szansę efektywnej redukcji objętości tego typu odpadów, co przyczynia się do zmniejszania niezbędnej dla nich powierzchni składowiska, umożliwiając bardziej racjonalne wykorzystanie jego efektywnej pojemności.

EN

Intensive increase of our life standard and technique development involves systematic increase of waste generation but their structure is changing causing dangerous environmental situation. In order to increase the efficiency of traditional waste utilization methods, a new conception of high-pressure water jet technique was introduced. It was possible thanks to replacing and improving some traditional methods by these novel hydrojetting methods. A few original experimental stands were built in order to evaluate water jet usefulness in that matter. Experimental results let to define effectiveness of that method in the aspect of solid waste disintegration. In order to maximize jetting effect, generic algorithm was successfully introduced in. Densification results obtained in that scope are promising giving a chance for effective reduction of waste volume that leads to decrease total dump volume.

18

Cięcie wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną biomateriałów stosowanych w endoprotezach

Borkowski J., Borkowski P., Cwanek J., Liubimov V.

Inżynieria Maszyn

|

2008

|

R. 13, z. 1/2

90-96

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia budowy i wytwarzania endoprotez, wskazując jednocześnie na istnienie wyraźnych ograniczeń w zakresie konkretnych informacji technologicznych. Przeanalizowano w nim problematykę eksploatacji wszczepianych sztucznych stawów oraz istotę niebezpieczeństwa wynikającego z występowania zużycia endoprotez, a także trudności w ocenie rozmiarów ich zużycia. Uzasadniono konieczność przeprowadzenia kompleksowych badań zużycia po dokonaniu rozkroju biomateriałów stosowanych do wytwarzania endoprotez, przy użyciu wysokociśnieniowej strugi wodno-ściernej. Dzięki takiej metodzie cięcia nie powoduje się bowiem nawet najmniejszych odkształceń przecinanych elementów, co stwarza możliwość wykonywania precyzyjnych pomiarów zużycia ich powierzchni wewnętrznych. Na podstawie przeprowadzonych badań określono wskaźniki struktury geometrycznej SGP, uzyskiwane w topograficznych badaniach skaningowych, które pozwalają na quasi-ilościową ocenę zjawisk zużycia powierzchniowego. Dzięki temu przeanalizowano istotne zagadnienia eksploatacji implantów oraz określono charakter i częściowo rozległość zużycia poszczególnych elementów sztucznych stawów biodrowych.

EN

Issues of build and production of endoprosthesis pointing out distinct limitations of specific technological information arc presented in the paper. The problem of artificial articulations implantation exploitation and endoprosthesis wear danger as well as the wear size valuation difficulties are discussed in. Comprehensive wear research after cross-section of such biomaterials using high-pressure abrasive-water jet is a necessity because such cutting method is sensitive producing practically no material deformation that enables to realize precise wear measurements of their internal surface. Geometrical structure (SGP) indicators presented in the form of topographic scans were defined basing on realized research that point out possibilities of quasi-quantitative evaluation of surface wear phenomena. Thanks to that it was possible to analyze such implants exploitation effect as well as to establish wear character and size of individual hip artificial articulations.

19

Examination of High-Pressure Water Jet Usability for High Explosives (HE) Washing Out from Artillery Ammunition

Borkowski P., Borkowski J., Woźniak D., Maranda A.

Central European Journal of Energetic Materials

|

2008

|

Vol. 5, nr 2

21-35

EN

The method of explosives materials washing-out process from old artillery ammunition using high-pressure water jet technology was discussed in the paper. Presented experimental results let to define explosives washing-out mechanism and its potential effectiveness. Finally, exemplary structures of washedout explosives pointing on methods of its utilization are presented.