The problem with the degradation process of railway bridges is becoming a significant issue in almost all European countries. Forecasting the fitness for service of railway engineering structures, designed according to the load models applicable at the time of their design, and currently used in new operating conditions of increased axle load (up to 25 tons per axle) and speed of freight trains (up to 120 km / h), is crucial when making management decisions. Therefore, it is extremely important to develop an algorithm that determines the reliability level of the structural capacity of existing (aging) railway bridges and viaducts under current and future operating conditions. The current procedures for assessing railway bridges and viaducts for their continued operation do not account for the variability of applied loads and parameters of the resistance of the structure. Simplified calculations and conservative assumptions often lead to an incorrect assessment that indicates older structures ceased to be functional decades ago. This article presents a probabilistic method used for the evaluation of the existing railway bridges and viaducts in terms of their continued safe operation. The approach determines the probability of a failure (safety level) and the risk of the consequences associated with the failure.
PL
Problem starzenia się mostów i wiaduktów kolejowych oraz ich degradacja stanowi ważne zagadnienie w większości krajów europejskich. Prognozowanie przydatności do użytkowania kolejowych obiektów inżynieryjnych, zaprojektowanych według schematów obciążenia obowiązujących w czasie ich projektowania, a użytkowanych obecnie w nowych warunkach eksploatacyjnych zwiększonego nacisku osi (do 25 ton/oś) i prędkości pociągów towarowych (do 120 km/h), jest istotne przy podejmowaniu decyzji eksploatacyjnych. Dlatego też, niezwykle ważne jest opracowanie algorytmu określającego poziom niezawodności konstrukcji nośnej istniejących (starzejących się) mostów oraz wiaduktów kolejowych w obecnych i w przyszłych warunkach eksploatacyjnych. Obecne procedury oceny mostów i wiaduktów kolejowych w zakresie dalszej ich eksploatacji nie uwzględniają zmienności obciążeń i parametrów nośności konstrukcji, co może prowadzić do błędnej oceny przydatności kolejowego obiektu inżynieryjnego do dalszego użytkowania. Celem artykułu jest przedstawienie metody probabilistycznej do oceny istniejących mostów i wiaduktów kolejowych w aspekcie ich dalszej eksploatacji. To podejście określa prawdopodobieństwo wystąpienia awarii (bezpieczeństwo) oraz ryzyko konsekwencji związanych z awarią.
W artykule opisano wybrane aspekty stosowania poziomych obciążeń eksploatacyjnych w analizie nośności istniejących kolejowych obiektów inżynieryjnych wg PN-EN 15528.
EN
The article describes selected aspects of the application of horizontal operational loads in the analysis of the bearing capacity of existing railway engineering structures according to PN-EN 15528.
The article presents methods of testing the dynamic behavior of a machine. The analysis of structural vibration is necessary in order to calculate the natural frequencies of a machine, and the response to the expected excitation. The dynamic properties of the machine can be determined by experimental methods. Presents the results of the tractor–baler-wrapper unit tests using operating deflection shapes (ODS) analysis for determining the vibration patterns of machine under various operating conditions
PL
W artykule przedstawiono metody badania zachowań dynamicznych maszyny. Analiza drgań jest niezbędna do obliczenia częstotliwości drgań własnych maszyny oraz odpowiedzi na oczekiwane wymuszenie. Właściwości dynamiczne maszyny można określić metodami eksperymentalnymi. Przedstawiono wyniki badań agregatu ciągnik–prasoowijarka z wykorzystaniem eksploatacyjnej postaci drgań (ODS) pozwalające na wyznaczenie odkształceń dynamicznych konstrukcji na rzeczywiste wymuszenia działające w różnych warunkach polowych.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Pojazd mechaniczny oraz jego poszczególne elementy konstrukcyjne np. mosty napędowe, ramy, amortyzatory, pracując przy obciążeniu zmiennym, podlegają progresywnemu uszkodzeniu, którego obrazem jest stopniowy rozwój pęknięć zmęczeniowych. Rozwój pękania w konstrukcji oznacza stopniową utratę jej wytrzymałości i zdolności do przenoszenia obciążenia. Celem artykułu jest charakterystyka obciążeń eksploatacyjnych oraz analiza naprężeń oddziałujących na poszczególne elementy konstrukcyjne pojazdu ciężarowego podczas jego użytkowania. Na podstawie analizy literatury oraz własnych obserwacji podjęto próbę rozważań na temat przeładowanych pojazdów ciężarowych i ich wpływu na racjonalną eksploatację taboru w przedsiębiorstwie transportowym.
EN
Motor vehicle and its individual components such as axles, shock absorbers, working with a load variable, are damaged which shows a gradual development of fatigue crack. The development of cracking in structures is the gradual loss of its fatigue strength and ability to carry the load. The aim of the article is to characteristics the load exploitation's load and tensions analysis affecting the individual components vehicle during its utilization. On the basis of an analysis of the literature and own observations, care was consider about overloaded vehicles and their impact on the rational exploitation of the rolling stock in the company.
The paper is a presentation of experimental model studies on thin-walled cylindrical structures containing large cut-outs subject to torsional deflection. The effect of rigidity of the frame reinforcing a cut-out on form and magnitude of post-buckling deformations occurring in operation conditions is analysed. A methodology based on numerical tools is proposed for determining alternative solutions in the design of structure skeleton leading to improvement of operation stability.
PL
W pracy zaprezentowano wyniki modelowych badań eksperymentalnych cienkościennych, skręcanych struktur walcowych zawierających duże wykroje. Przeanalizowano wpływ sztywności ramy wzmacniającej wykrój na postać i wielkość deformacji zakrytycznych, występujących w warunkach eksploatacji. Zaproponowano metodykę określania alternatywnych rozwiązań konstrukcyjnych szkieletu struktury, zapewniające poprawę trwałości eksploatacyjnej, w oparciu o narzędzia numeryczne.
W ostatnim czasie decyzją Komisji Europejskiej przyznano Polsce znaczne fundusze na przedsięwzięcia infrastrukturalne realizowane w latach 2015-2020. W znacznej części środki te zostaną przeznaczone na projekty rewitalizacji i modernizacji istniejących linii kolejowych. Przyczyniło się to również do nowelizacji przepisów techniczno-budowlanych, w tym doprecyzowania zasad oceny nośności istniejących obiektów inżynieryjnych. Co z kolei ułatwia stwierdzenie potrzeby remontu, przebudowy lub wymiany konstrukcji. W referacie omówiono zagadnienia oceny nośności przykładowego obiektu kolejowego oraz współczesny stan prawny dotyczący tej problematyki. Odniesiono się do sposobów oszacowania stanu technicznego konstrukcji i kwestii obliczeniowych. Scharakteryzowano, wymagane przepisami, modele kolejowych obciążeń eksploatacyjnych i projektowych stosowane w ocenie istniejących kolejowych obiektów inżynieryjnych. Opisano metodologię i sposób analizy przykładowego wiaduktu kolejowego o konstrukcji żelbetowej ramowej. Przedstawiono wybrane wyniki obliczeń oraz wnioski i spostrzeżenia wynikające z przeprowadzonych ocen nośności eksploatacyjnej obiektu.
EN
Recently the European Commission has granted substantial funding to Poland for the infrastructural projects to be implemented in the years 2015-2020. In vast part the funds will be used for revitalization and modernization of existing railways. The decision has also led to the amendment of technical and construction regulations, which includes detailed specification of the principles of assessing the load capacity of existing engineering structures. This in turn has facilitated the ability to determine whether a given structure requires repairs, modifications or replacement. The paper discusses the issue of assessment of load capacity of an exemplary railway viaduct as well as the associated current legal status. It addresses the methods of assessing the technical condition of a structure as well as the calculation-related issues. It describes the models of service and design loads, required by the regulations, which are used while assessing the existing railway engineering structures. The paper also describes the methodology and the ways of analyzing an exemplary railway viaduct with a reinforced concrete frame structure. Selected results of calculations as well as the observations resulting from the conducted assessment of the facility’s load capacity are presented in the paper.
W warunkach obciążeń eksploatacyjnych elementów maszyn i konstrukcji, często mamy do czynienia z wieloosiowym zmęczeniem losowym. Badania wieloosiowego zmęczenia losowego prowadzone są aktualnie trójtorowo: 1. Modelowanie komputerowe za pomocą programów CAD, CAM, CAE, lub specjalistycznych programów komercyjnych wykorzystujących aktualny stan wiedzy i przyjęte standardy. 2. Badania gotowych elementów i urządzeń w warunkach poligonowych lub laboratoryjnych przy symulowanych obciążeniach eksploatacyjnych, bądź standardowych przebiegach obciążeń uznanych za reprezentatywne dla danego typu urządzeń. 3. Badania podstawowe zjawiska zmęczenia w warunkach wieloosiowych obciążeń losowych, weryfikacja proponowanych modeli matematycznych na podstawie wyników testów zmęczeniowych próbek materiałów w złożonych, zmienno-amplitudowych warunkach obciążeń.
Treść artykułu prezentuje wypracowaną w WITU metodę modelowania, widma obciążeń w badaniach przyspieszonych na przykładzie rzeczywistego obiektu. Metodę oparto na koncepcji badania reakcji obiektu na widmo wymuszeń zamiast wymuszeń pojedynczych jego czynników. Istotnym nowum koncepcji było wyznaczenie widma wymuszeń na podstawie rozkładów parametrów widma z jakim występują w warunkach eksploatacji.
EN
A modelling method developed in the Military Institute of Armament Technology for a spectrum of loads used at accelerated testing of a real object is presented in the paper. The method is based on a concept for testing the reaction of an object against the spectrum of loads instead than individual loads of its components. The essentially new approach is in the fact that the spectrum of excitations is determined on the base of spectrum characteristics corresponding to real conditions of operation.
Porównano opory robocze dwóch maszyn do uprawy dwuwarstwowej polegającej na głębokim spulchnieniu i płytkim odwróceniu gleby. Podstawowym zespołem roboczym były zęby głębosza różniące się między sobą. Ponadto maszyny wyposażone były w inne elementy robocze. Stwierdzono, że talerze niwelujące powodują wzrost oporów roboczych, a sztywne zęby kultywatora stawiają niższe opory robocze od zębów głębosza.
EN
The study compares the resistances of two machines for two-layer cultivation with deep loosening and shallow turn-over of soil. The basic working unit was the GŁĘBOSZ teeth, different for each machine. Moreover, the machines were equipped with other working elements. It is concluded that the leveling plates cause an increase of resistances and that the stiff cultivator teeth show lower resistance than the sybsoiler teeth.
Obciążenia eksploatacyjne koparek wielonaczyniowych (rys. 1) wynikają z interakcji w układzie górotwór (parametry warstwy urabianej) - maszyna (nastawy automatyki) - operator (umiejętności). Wiele maszyn eksploatowanych w polskich kopalniach odkrywkowych jest eksploatowanych obecnie w odmiennych, znacznie trudniejszych warunkach, co jest przyczyną ich przyspieszonej degradacji [1]. Do określenia przyczyn występujących awarii, szczególnie w układzie napędowym, prognozowania trwałości, projektowania modernizacji, warunkiem koniecznym jest identyfikacja in situ obciążeń eksploatacyjnych. Najbardziej istotnymi i najbardziej zależnymi od warunków eksploatacji obciążeniami są siły pochodzące od urabiania oraz siły masowe wynikające z przyspieszeń od ruchów roboczych maszyny. Na podstawie analizy struktury ustroju nośnego koparki wybrano miejsca punktów pomiarowych. Zastosowano czujniki tensometryczne oraz czujniki przyspieszeń (rys. 2). Uzyskane wyniki pomiarów tensometrycznych (rys. 3) po przeprowadzeniu skalowania na modelu numerycznym [2] umożliwiają określenie wartości sił kopania obwodowej i bocznej. Wyniki uzyskane z pomiarów akcelerometrycznych umożliwiają identyfikację takich ruchów roboczych jak rozruch i hamowanie podjazdu, rozruch i hamowanie obrotu nadwozia i są możliwe bezpośrednio do aplikacji w modelu numerycznych.
W pracy podano sposób wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła i ciepła właściwego ciał stałych z wykorzystaniem rozwiązania odwrotnego zagadnienia przewodzenia ciepła. Opisano krótko metodą uproszczonych ekwiwalentów, którą, zastosowano do rozwiązania zagadnienia bezpośredniego. W celu poprawienia dokładności wyników dobrano optymalne parametry eksperymentu w oparciu o analizą wrażliwości i kryterium optymalności. Zagadnienie odwrotne rozwiązano za pomocą metody hybrydowej. Podano wstępne wyniki badań.
EN
The way of determination of the thermal conductivity and specific heat of solids using the solution of the inverse heat conduction method has been presented in this paper. The simplified equivalents method that was applied for solution of the direct heat conduction problem has been described. To improve accuracy of the results basing on the sensitivity analysis and optimum criterion the optimal parameters of experiment has been chosen. The inverse problem was solved by applying hybrid method. The exemplary results of research has been given.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Posadzki należą do najbardziej narażonych na uszkodzenia elementów obiektów budownictwa ogólnego i przemysłowego. Na posadzce koncentruje się najwięcej oddziaływań eksploatacyjnych, potencjalnie zagrażających jej trwałości i jakości. Posadzki (podłogi) są najczęściej remontowanymi elementami obiektów budowlanych. Podstawową przyczyną tych problemów jest z reguły niedostosowanie założeń projektowych do rzeczywistych warunków eksploatacji oraz błędy materiałowe wykonawcze popełnione w trakcie budowy.
Chociaż omawiany w artykule problem znany jest od ponad pięćdziesięciu lat, tj. od uruchomienia pierwszego , czterolinowego wyciągu górniczego to prace nad rozwiązaniem tego problemu nadal są podejmowane. Ciągle aktualne jest, stawiane przez praktyki szybowe różnych górnictw, pytanie: "Jak skutecznie i efektywnie przeciwdziałać zjawisku nierównomierności obciążeń lin nośnych wielolinowych wyciągów górniczych" ? W ZG "Rudna", gdzie w szybach R-I, R-II, R-III i R-VII eksploatowanych jest siedem wielolinowych wyciągów, typowe urządzenia i rutynowe metody do ograniczania różnic sił w linach nośnych tych wyciągów oceniane są krytycznie. Dlatego od wielu lat podejmowano w ZG "Rudna" próby wdrożenia układu, umożliwiającego systematyczne i wiarygodne pomiary rzeczywistych sił w linach tych wyciągów. W artykule omówiono wyniki ponad 300 pomiarów, analiz i regulacji sił w linach nośnych, jakie przy czterech wielolinowych wyciągach skipowych szybów R-I, R-II i R-III, wykonane zostały przez obsługę tych wyciągów, w okresie od lutego 1999 r. do października 2000r. Pomiary wykonano za pomocą układu, który stanowi oryginalne, polskie rozwiązanie.
EN
Though the problem discussed in the article has been known for more than fifty years, i. e. from the starting of the first multi-rope shaft winding system, the necessary work on solving that problem are still being undertaken. Still a live issue is the question asked by shaft practitioners of various mining sectors: How to effectively neutralize the phenomenon of unevenness of rope loads in multi-rope shaft winding systems? In the ZG "Rudna" mining unit, where in the R-I, R-II, R-III and R-VII shafts operated are seven multi-rope, the standard equipment and routine methods of reducing different loads in the carrying ropes of those winding systems are met with critical opinions. For that reason, for a number of years undertaken have been, in the ZG "Rudna", attempts to implement a system that makes it possible to systematically take reliable measurements of the effective loads in the ropes of those winding systems. In the article discussed are the results of more than 300 measure-ments, analyses and adjustments of loads in the carrying ropes preformed on four multi-rope skip winding systems, in Shafts R-I, R-II, R-III, by the operators of the systems in the period from February 1999 to October 2000. The measurements were taken by means of a system which is an unconventional Polish solution.
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wyjaśnienia mechanizmu pękania ogniw łańcuchów górniczych ze stali konstrukcyjnych niskostopowych w gatunkach 23GHNMA i 23G2NMHA pracujących w przenośnikach zgrzebłowych. Po eksploatacji powierzchnie zewnętrzne ogniw posiadają liczne - układające się równolegle - nierówności i zagłębienia, na których następuje inicjacja pęknięć rozwijających się w głąb materiału w początkowej fazie ukośnie w stosunku do powierzchni a następnie w kierunku prostopadłym do powierzchni ogniwa. Pęknięcia występują głównie w środowisku cięgna prostego naprzeciw zgrzeiny, przy czym w obszarze pęknięć nie następuje deformacja ogniw. Celem wyjaśnienia mechanizmu pękania ogniw łańcuchów przeprowadzono badania metalograficzne metodami mikroskopii świetlnej oraz elektronowej mikroskopii skaningowej. Wykazano, że na powierzchni ogniw uszkodzonych występuje silnie zdeformowana warstewka, która lokalnie uległa łuszczeniu i odpryskiwaniu. Inicjacja pęknięć następuje w miejscach, w których zdeformowana warstewka powierzchniowa, bądź pod wpływem nakładania się lub odrywania tworzy na powierzchni ogniw łańcuchów nierówności. W miejscach tych w wyniku oddziaływania słonej wody kopalnianej powstają wżery korozyjne, na których następuje inicjacja pęknięć doprowadzających do zniszczenia ogniw łańcucha pod działaniem obciążeń eksploatacyjnych.
EN
The results of the studies on the mechanism of cracking of mining links, which are made of the constructional low-alloyed steel grades-23GHNMA and 23G2NMHA - and used in the scraper conveyor, have been presented in the paper. After the exploitation, the external surfaces of links have many parallel elongated irregularities and cavities. At the beginning cracks propagate deep into the material in the direction diagonal to the link surface, next perpendicular to the link surface. The aim of the investigation was to explain the mechanism of cracking in the links using the optical and scanning microscopy methods. It has been shown that there was strongly deformed layer on the worn out link surface. The deformed layer has undergone chipping and peeling locally. It has been found that the initiation of cracking took place where the deformed layer formed irregularities on the surfaces of links under the influence of the superposition. On these places the corrosion pits occurred as the consequence of the influence of mining salty water. On these corrosion pits the initiation of cracking begins and it causes the damages of links affected by the operating loads.