Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The use of navigation in operations supporting drilling processes

Kuryło Piotr, Cyganiuk Joanna, Góra Krzysztof

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2020

|

Vol. 2, nr 1

183--190

EN

The paper presents the analysis of navigation processes used in wells and around-drilling processes. Most common navigation systems used in drilling processes are described. The authors have presented a concept of applying navigation to operations supporting drilling processes, including operations ensuring the safety of drilling staff. Also, they have discussed around-drilling processes which have not been supported by navigation systems. Finally, they have presented ideas of their possible applications as well as benefits resulting from using navigation systems.

2

Mechatroniczny układ sterowania dla ciągłej kontroli procesu wiercenia

Ostapów L., Ławicki P., Sarecki Ł.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2016

|

Nr 4

29--31

PL

W rozwiązaniach konstrukcyjnych maszyn wiercących następuje ciągły postęp, wymuszony z jednej strony stale zmieniającymi się warunkami górniczo-geologicznymi, a z drugiej kwestią poprawy bezpieczeństwa pracy obsługi tych maszyn. Dotyczy to w szczególności specyfiki zalegania surowców mineralnych w tzw. pokładach żyłowych, czyli tam, gdzie kopalina użyteczna jest młodsza od skał otaczających i charakteryzująca się całkiem innymi właściwościami wytrzymałościowymi. Wymusza to działania prowadzące do powstawania nowych, bardziej doskonałych i przystosowanych do specyfiki zalegania złóż maszyn. Efekty projektu PBS3/B2/21/2015 „Prace studialne nad opracowaniem wąskiego wozu wiercącego do eksploatacji złóż żyłowych”.

EN

Mine Master Company project PBS3/B2/21/2015 „Prace studialne nad opracowaniem wąskiego wozu wiercącego do eksploatacji złóż żyłowych” shows new solutions for the mechatronic control of the drilling process. The system as a controlled drilling process according to a prepared drillpattern. The system shows the actual position of the boom with the pattern in background. The computer needs a signal from sensors mounted at every point of motion. The solutions required working out a new working unit with the ability to calculate the positon of the boom in a 3D space.

3

Zastosowanie metod pirometrycznych do identyfikacji temperatury narzędzia podczas wiercenia

Lis K.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2008

|

nr 1

11-142

PL

Dominującą obróbką kształtującą w przemyśle maszynowym, stanowiącą około 70% wszystkich technik kształtowania jest obróbka skrawaniem. W procesie obróbki wiórowej materiałów metalowych najczęściej występującą operacją, obok toczenia, jest wiercenie. Niezawodność procesu wiercenia, ze względu na częste umiejscowienie tej operacji na końcu procesu technologicznego jest szczególnie istotna. Aby ją zapewnić koniecznym jest rozwiązanie problemów związanych z diagnostyką stanu narzędzia w trakcie procesu obróbki. Diagnostyka procesu dotyczy przebiegu procesu podczas jego trwania. Odnosząc to do procesu skrawania, monitorujemy stan narzędzia skrawającego podczas jego pracy. Jedną z pośrednich metod identyfikacji stanu ostrza w procesie skrawania jest pomiar temperatury. Głównym celem pracy jest analiza możliwości monitorowania temperatury narzędzia w strefie skrawania podczas wiercenia na podstawie pomiarów metodami pirometrycznymi, oraz opracowanie metody wyznaczania współczynników emisyjności związanych z bezkontaktowymi pomiarami temperatury składników procesu skrawania. W rozdziale drugim przestawiono analizę doniesień literaturowych. W pierwszej części scharakteryzowano proces wiercenia. Następnie omówiono zagadnienia dotyczące powstawania ciepła i rozkładu pola temperatur w procesie skrawania z uwzględnieniem procesu wiercenia. W dalszej kolejności zwrócono uwagę na pomiar temperatur procesu skrawania. Szczególną uwagę poświęcając bezkontaktowym metodom pomiaru. Przedstawiono koncepcję systemu monitorowania temperaturowego procesu wiercenia. Metodyka pomiarów pirometrycznych temperatury obejmowała urządzenia punktowe i dwuwymiarowe. Przeprowadzone badania modelowe posłużyły do określenia pola temperatur w niedostępnej podczas trwania procesu strefie skrawania na podstawie warunków brzegowych określonych w badaniach eksperymentalnych. Podjęto również próbę rozwiązania podstawowego problemu związanego z pomiarami pirometrycznymi, a mianowicie problemu emisyjności. Opracowano aplikację służącą do określenia właściwości metrologicznych tych powierzchni, których temperatura określana w ramach badań przeprowadzonych w pracy była uznana jako istotna. Zaproponowano także rozwiązanie bazujące na programowej kompensacji emisyjności, zweryfikowane w przygotowanym do tego module oprogramowania, współpracującego z pirometrem dalekiej podczerwieni. Przeprowadzono badania weryfikacyjne wykorzystując pomiar rozkładu temperatur w procesie wiercenia z użyciem kamery termowizyjnej oraz modelu numerycznego stosując różne parametry technologiczne i geometryczne. Pracę podsumowano zestawieniem wniosków końcowych i wskazaniem kierunków dalszych badań.

EN

Comprising 70% of all forming techniques, machining is the dominant forming treatment in the engineering industry. In the process of cutting of the metal materials, drilling is, apart from turning, the most common operation. Because the drilling operation is very often placed at the end of the technological process, it is infallible which is extremely important. In order to achieve the infallibility of the drilling operation it is necessary to solve the problems connected with the diagnosis of the tool condition during the process of treatment. The diagnosis of the process refers to the course of the process when it lasts. As far as the machining process is concerned, we monitor the condition of the machining tool when it is working. One of the indirect methods of identification of the blade condition in the machining process is the temperature measurement. The primary aim of the diploma work is the analysis of the possibility of monitoring the temperature of the tool in the machining zone during the drilling process. The analysis is based on the measurements obtained by using pyrometric methods. The second aim is to devise a method of defining the factors of emissivity connected with non-contact measurements of the temperature of the ingredients in the machining process. In chapter two the analysis of theoretical background was presented. The first part was concentrated on the characteristics of the drilling process. Next, issues concerning the development of heat and decomposition of temperature fields in the machining process were discussed including the drilling process. In the next part, the measurement of the temperatures of the machining process was taken into consideration. The non-contact methods of measurement were in the centre of attention. The concept of the system of temperature monitoring of the drilling process was presented. The methodology of pyrometric measurements of the temperature included spot and two-dimensional tools is shown. Standard research was used to define the field of temperatures in the inaccessible zone of machining during the process. It was possible to be done on the basis of boundary conditions defined in the experimental research. Attempts were also made to solve the basic problem connected with pyrometric measurements, meaning the problem of emissivity. An application was devised in order to define metrological properties of those surfaces whose temperature (defined as part of the research conducted in the diploma work) was recognized as essential. A solution based on the programme compensation of the emissivity was proposed. It was verified in the software module prepared for this occasion and cooperating with pyrometer of far infrared region. Verifying research was conducted by using the measurement of temperature decomposition in the drilling process with the use of thermographic camera and numerical module. Different technological and geometrical parameters were applied. The diploma work was recapitulated by the list of final conclusions and aimed at the direction of further research.

4

Energetyczny aspekt procesu wiercenia obrotowego w skałach świdrami nowej generacji z obrotowymi nożami stycznymi

Bęben A., Maziarz M.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2006

|

R. 103, z. 1-M

37-48

PL

W prezentowanym artykule omówiono energetyczne problemy przemysłowego wiercenia otworu strzałowego koronką (świdrem) nowej generacji z obrotowymi nożami stycznymi. Wskazano, że przy wierceniu koronką nowej generacji wytwarzane grube zwierciny, energetycznie pożądane, mogą być nie wynoszone z otworu, jeśli parametry techniczne stosowanej wiertnicy nie spełnią wymogów wynikających z pracy narzędzia wiercącego. Słabe usuwanie zwiercin stosowaną w badaniach wiertnicą może być głównym czynnikiem ograniczenia pracy koronki nowej generacji wytwarzającej w procesie wiercenia duże zwierciny (okruchy skalne).

EN

In the paper are discussed problems that appear in industrial drilling of the shot holes with the use of the new generation head (drill) equipped with rotary tangent bits. It has been shown that rough chips are produced in the drilling process when new generation heads are used. Such chips are required from the energetic point of view however they must not be thrown off the drilled hole when the technological parameters of the drilling rig do not fulfil demands resulting from the drilling tool operational mode. Poor transportation of drilling rigs applied in experiments could be the main factor that results in limitation of the operational use the new generation head owing to large chips (rock pieces) produced in the drilling process.

5

Ekologiczne wykorzystanie odpadów wiertniczych do rekultywacji wyrobiska w Tarnogrodzie

Macnar K.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2005

|

R. 8, Nr 10 (90)

18-19

6

Model predykcyjny siły i momentu skrawania w procesie wiercenia

Mieszczak W.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2005

|

nr 1

5-145

PL

W pracy na wstępie przedstawiono przegląd literatury. Obejmuje on w pierwszej części ogólne informacje dotyczące procesu wiercenia, budowy wiertła, geometrii wierteł w układzie roboczym, parametrów procesu wiercenia oraz oporów skrawania przy wierceniu otworów. W drugiej części przeglądu literatury przedstawiono znane modele predykcyjne oraz dokonano ich oceny pod względem przydatności jako narzędzi do predykcji sił i momentów skrawania. Kolejna część pracy obejmuje koncepcję modelu predykcyjnego będącego podstawowym zagadnieniem pracy, a także etapy jego realizacji. Koncepcja zaproponowanego modelu predykcyjnego zakłada, iż prognozowanie sił skrawania może być oparta na założeniu, że proces skrawania całego ostrza wiertła może być zastąpiony praca wielu elementarnych ostrzy. Dla elementarnego ostrza opracowano model siły skrawania rozpatrywanego w płaszczyźnie normalnej. Po uwzględnieniu parametrów geometrycznych elementarnego ostrza i kinetyki procesu skrawania model pozwala na wyznaczenie sił i momentów skrawania w układzie narzędzia. Przekształcenie sił z płaszczyzny normalnej do układu narzędzia dokonano w oparciu o przekształcenie Eulera. Przedstawiono wszystkie możliwe konfiguracje kątów natarcia, przystawienia i pochylenia krawędzi skrawającej mogące wystąpić w geometrii ostrza wiertła. Siły skrawania w przekroju normalnym wyznaczono na drodze symulacji metodą MES. Model MES procesu skrawania obejmuje zjawiska mechaniczne i rozpływ ciepła. Przyjęto model materiałowy materiału obrabianego wg równania Johnsona-Cooka. Zmiennymi parametrami w modelowaniu MES są kąt natarcia, posuw i prędkość skrawania. Uzyskane w drodze symulacji MES siły skrawania pozwoliły na wyznaczenie rozkładu siły posuwowej i momentu skrawania wzdłuż krawędzi i ścina dla dwóch modelowanych wierteł. Narzędzia różniły się geometrią i średnicą. Również dla tych dwóch wierteł w oparciu o zaproponowany model predykcyjny wyznaczono całkowitą siłę posuwową i moment skrawania sumując siły działające na elementarne ostrza. W kolejnym etapie przeprowadzono badania weryfikacyjne. Pierwszy etap badań obejmował weryfikację wartości sił uzyskanych na drodze modelowania MES. W tym celu opracowano ortogonalny plan badań oraz przygotowano specjalne narzędzia i próbki testowe. Drugi etap badań weryfikacyjnych obejmował sprawdzenie poprawności zaproponowanego modelu predykcyjnego przez przeprowadzenie testów skrawania w pełnym materiale przy użyciu takich narzędzi, jakie zastosowano w badaniach modelowych. W końcowej części pracy wskazano na kierunki dalszych badań.

EN

At the beginning of the investigation a literature review is presented. In the first part information about drilling process, drill design, drill geometry and drill geometry in tool-in-use system, drilling parameters and cutting forces discussed. The second part of the literature review is devoted to predictive models for thrust and torque prediction in drilling. An analysis of these models from the point of view of usability in drilling thrust and torque is presented as well. The next part of the investigation presents an idea of predictive model for thrust and torque prediction for drilling being a basis of presented investigation and shows steps of its realization. Proposed idea predictive model assumes that the prediction of cutting forces may by treated as a cutting process of the whole drill lip substituted by cutting with many elementary cutting edges. For each elementary cutting edge a model of cutting forces is developed. In this model cutting forces are considered in normal plane and chip flow plane. After taking into account elementary edge geometrical; parameters and process kinematical parameters the model makes possibly to determine cutting forces coordinate system. A transformation from normal plane and chip flow plane where cutting forces act to tool-in-hand system is achieved using Euler's angles. All possible configurations of geometrical features parameters are considered. Each configuration includes different values of the rake angle, tool cutting edge angle and inclination angle. The cutting forces in normal plane were determined with the aid of finite element method (FEM). The FEM model includes mechanical phenomena and heat flow. A flow stress in used material model is based on Johnson - Cook's equation. Varied parameters in FEM simulation were: rake angle, feed and cutting speed. On the basis of FEM simulation and Euler's angles a distribution of cutting forces along the drill edges was determined for two modeled drills. For these two drills the cutting forces were determined for whole drills lip on the basis of proposed model as well. In the next part of the investigation verification tests were conducted. The first stage of verification tests includes checking of values of cutting forces obtained from FEM modeling. For these tests an orthogonal program of tests was worked out and special specimens and tools were prepared. The second stage of the tests were conducted to verify values of thrust and torque for whole drills lip with the same geometrical features which were used during modeling. At the end of the investigation some direction of further investigation were pointed out.

7

Próba zastosowania inteligentnego narzędzia do diagnostyki procesu wiercenia

Zązel Z., Sokołowski A.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2002

|

nr 4

37-52

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem było określenie konfiguracji potencjalnego układu diagnostycznego umożliwiającego diagnozowanie wybranych zjawisk podczas wiercenia na obrabiarce TRIAC VMC DENFORD. Badania skoncentrowano na próbach implementacji Inteligentnego Narzędzia, którego charakterystykę przedstawiono w pierwszej cześci artykułu. Następnie opisano przeprowadzone próby skrawaniowe oraz wstępną analizę sygnałów pomiarowych. W efekcie przeprowadzonych analiz uzyskano zbiór cech sygnałów pomiarowych stanowiących podstawę dokonania selekcji i integracji danych oraz podstawę skonfigurowania zasadnizcych modułów Inteligentnego Narzędzia.

EN

The research presented in this paper deals with diagnostics of machining process that seems to be one of the most important problems while trying to implement unmanned machining. An analysis and verification of approaches allowing performing diagnostics of drilling, process conducted with TRIAC VMC, Denford machine tool was the main goal of the research. In this case, influence of drill wear in the presence of burr and built-up edge was considered. The superior goal of the research was to determine the structure of a potential diagnostic system taht could be implemented on CNC milling machine. It has been assumed that the diagnostic system would be based on indirect measurement methods. Therefore, whole spectrum of sensors was preliminary implemented, i.e. cutting force sensor, cutting torque sensor, current sensor, vibration sensor and acoustic emission sensor. In this part of research an extensive search for measurement signal features was conducted. Obviously, the search aimed at finding the features the most correlated with the states of the observed phenomena.