Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A comparison of the parameters of the working elements of troweling discs with a diameter of 600 mm and four blades regarding the uniformity of troweling concrete surfaces

Kalinowski Jarosław

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2023

|

Z. 29 (179)

32--40

EN

The troweling process increases the functional properties of the treated concrete surface. The final troweling process is most often performed using disc trowels with four working elements in the form of blades similar in shape to a rectangle. In this work, a disc trowel with a diameter of 600 mm was selected as an example. Six commercially available blades with different geometries were compared in terms of machining uniformity. Through the simulation process, the values of geometric efficiency were determined for each type of blade and the optimal overlaps of the disc movement paths on the right and left sides were determined in order to obtain the best uniformity of machining determined by minimizing the standard deviation index _ of geometric efficiency Sg.

PL

Proces zacierania powoduje zwiększenie właściwości użytkowych obrabianej powierzchni betonowej. Końcowy proces zacierania wykonuje się najczęściej za pomocą zacieraczek tarczowych z czteroelementowymi elementami roboczymi w postaci łopatek zbliżonych w kształcie do prostokąta. W pracy jako przykład wybrano zacieraczkę tarczową o średnicy 600 mm. Porownaniu poddano sześć łopatek o rożnych geometriach dostępnych w handlu pod względem rownomierności obrobki. Poprzez proces symulacji wyznaczono wartości skuteczności geometrycznej dla każdego rodzaju łopatek oraz wyznaczono optymalne nakładki torow ruchu tarczy z prawej i lewej strony tak, aby uzyskać najlepszą rownomierność obrobki określoną przez minimalizację wskaźnika odchylenia standardowego _ skuteczności geometrycznej Sg.

2

Optimization of the parameters of three-element grinding discs due to the uniformity of concrete surface treatment for a working width smaller than the disc diameter

Kalinowski Jarosław

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2021

|

Z. 27 (177)

83-91

PL

Proces zacierania powierzchni betonowych ma istotny wpływ na zmniejszenie ilości defektów, zwiększenie trwałości elementu i może być stosowany do uzyskania wymaganej faktury, chropowatości powierzchni. Proces zacierania wykonuje się przeważnie z pomocą zacieraczek tarczowych, w których elementy robocze obracają się jednostajnie wokół osi zacieraczki, a oś zacieraczki porusza się ruchem jednostajnym postępowym po prostej. Maszyny tego typu są wydajne i niezawodne, dlatego są często wykorzystywane w zastosowaniach przemysłowych. Wadą tego rozwiązania jest nierównomierność obróbki powierzchni wynikająca z kinematyki maszyny. Największą wydajność osiągają zacieraczki z elementem roboczym w kształcie koła, ponieważ wykorzystują pełną powierzchnię przeznaczoną na elementy robocze. Aby zwiększyć równomierność obróbki w pracy, analizowano model zamieniający pojedynczą tarczę kołową przez tarczę trójelementową składającą się z współśrodkowych elementów koła i dwóch pierścieni, które mogą poruszać się z różnymi prędkościami obrotowymi. Układ taki wykorzystuje maksymalnie powierzchnię na elementy robocze, jak tarcza pełna. Optymalizacja geometrii i kinematyki takiego układu pozwala osiągnąć potrzebne z punktu widzenia technologicznego skuteczności zacierania przy zwiększeniu równomierności obróbki. Wykorzystanie szerokości obróbczej mniejszej od średnicy tarczy pozwala wybrać obszar oddziaływania o największej równomierności oddziaływania przy pojedynczym przejściu tarczy.

EN

The process of troweling concrete surfaces has a significant impact on reducing the number of defects, increases the durability of the element and can be used to obtain the required texture and surface roughness. The troweling process is usually performed with the use of disc rowels in which the working elements rotate uniformly around the trowel axis, and the trowel ax is moves in a straight line with a uniform motion. Machines of this type are efficient and reliable, therefore they are often used in industrial applications. The disadvantage of this solution is the uneven surface treatment resulting from the kinematics of the machine. The best performance is achieved by trowels with a wheel-shaped working element, because they use the full surface intended for working elements. To increase the uniformity of machining at work, a model was analyzed that changed a single circular disk by a three-element disk consisting of concentric wheel elements and two rings that can move at different rotational speeds. Such a system uses the maximum space for working elements as a full disc. Optimization of the geometry and kinematics of such a system allows to achieve the necessary technological efficiency of mashing while increasing the uniformity of machining. The use of a working width smaller than the diameter of the disk allows you to select the area of influence with the greatest uniformity of impact for a single pass of the disk.

3

Optimization of kinematic and geometric parameters in three-element grinding discs with a central rotational axis for the uniformity of concrete surface treatment

Kalinowski Jarosław

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2020

|

Z. 26 (176)

66-75

EN

The final stage of grinding concrete surfaces is performed by floaters with solid grinding discs. The working element in the shape of a solid wheel uses the full surface of the disc, ensuring maximum geometrical effectiveness. The disc moves in a steady progressive manner, while at the same time, rotating around its center axis. The contact line length of the full disc with the machined surface is set by geometrical effectiveness Sg. After one cycle of machining the surface with the full disc, the geometrical effectiveness measured at points on a line in a perpendicular direction from the disc moving direction has a local minimum within the machining area and zero values on the edges and outside of the machined area. Decreasing the unfavorable impact of local minimum effectiveness inside the central machining area for the uniformity of machining can be achieved by using discs with concentric working elements - rings and wheel with correctly selected sizes and rotation speeds. For increasing the machining uniformity at the edges of the machined area, partial overlap of machining zones is used in the following cycles. The article describes a disc in a three element system consisting of a wheel, and two rings used for optimizing uniformity of machining concrete surfaces.

PL

Finalny etap zacierania powierzchni betonowych wykonuje zacieraczkami z tarczami pełnymi. Element roboczy o kształcie koła wykorzystuje całą dostępną powierzchnię tarczy zapewniając jej maksymalną skuteczność geometryczną. Tarcza porusza się ruchem jednostajnym postępowym i jednocześnie obraca wokół swojego środka. Długość linii kontaktu tarczy pełnej z punktem obrabianej powierzchni określa skuteczność geometryczna Sg. Po jednokrotnym cyklu obróbki powierzchni tarczą pełną skuteczność geometryczna mierzona w punktach na linii w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu tarczy posiada minimum lokalne w środku i wartości zerowe na krawędzi i poza obszarem oddziaływania. Zmniejszenie niekorzystnego wpływu lokalnego minimum skuteczności geometrycznej w środkowej strefie oddziaływania na równomierność obróbki powierzchni można uzyskać przez zastosowanie tarczy składającej się z współśrodkowych elementów roboczych pierścieni i koła o odpowiednio dobranych wymiarach i prędkościach obrotowych. Dla zwiększenia równomierności obróbki w pobliżu granicy oddziaływania stosuje się częściowe nakładanie stref obróbki w kolejnych cyklach. W artykule przedstawiono model tarczy w układzie trójelementowym składający się z koła i dwóch pierścieni wykorzystany do optymalizacji równomierności oddziaływania przy obróbce powierzchni betonowej.

4

The optimization of kinematic and geometric parameters in two-element grinding discs with a central rotational axis for the uniformity of concrete surface treatment

Kalinowski Jarosław

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2019

|

Z. 25 (175)

78-85

EN

The last stage of grinding concrete surfaces is performed by floaters with solid grinding discs, where the working element consists of a solid wheel. The working element uses the full surface of the disc, ensuring maximum geometrical effectiveness. The disc rotates around its center and at the same time, it is in a steady progressive movement. The effectiveness chart Sg for the solid disc with common kinematic parameters has a local minimum at the inside and zero values on the edges of the machining area. Increasing the effectiveness of the machining at the edges is accomplished by overlapping areas of machining in subsequent cycles. Increasing the local minimum effectiveness can be achieved by applying a two-element disc consisting of concentric machining elements - ring and wheel. Optimal selection of the rotation speed and wheel radius gives better uniformity of two-element disc machining in comparison to the solid disc. The grinding uniformity of areas with widths smaller than the diameter of the disc can be achieved by machining them with the biggest effect uniformity area of action. The best effect can be achieved by using both methods at the same time

PL

Ostatni etap zacierania powierzchni betonowych wykonuje się zacieraczkami z tarczami pełnymi, gdzie elementem roboczym jest koło. Element roboczy o takim kształcie wykorzystuje pełną powierzchnię tarczy, zapewniając jej maksymalną skuteczność geometryczną. Tarcza porusza się ruchem obrotowym wokół jej środka i jednocześnie ruchem jednostajnym postępowym. Wykres skuteczności geometrycznej Sg dla tarczy pełnej dla typowych parametrów kinematycznych posiada minimum lokalne w środku i wartości zerowe na krawędzi obszaru obróbki. Zwiększenie skuteczności obróbki na krawędziach uzyskuje się przez zastosowanie nakładających się stref obróbki w kolejnych cyklach. Likwidację lokalnego minimum skuteczności można uzyskać przez zastosowanie dwuelementowej tarczy składającej się z współśrodkowych elementów roboczych pierścienia i koła. Optymalny dobór prędkości obrotowej i promienia koła daje większą równomierność obróbki tarczy dwuelementowej w porównaniu z tarczą pełną. Równomierność zacierania obszarów o szerokościach mniejszych od średnicy tarczy można zwiększyć przez obróbkę ich obszarem tarczy o największej równomierności oddziaływania. Najlepsze wyniki uzyskuje się, stosując obydwie ww. metody jednocześnie.

5

Obliczanie skuteczności geometrycznej tarczy zacierającej metodą analityczną

Kalinowski J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2018

|

Z. 24 (174)

167-173

PL

W artykule przedstawiono sposób obliczeń skuteczności geometrycznej Sg zacierania lub szlifowania powierzchni metodą wykorzystującą wzory analityczne. Sposób ten porównano z metodą symulacji. Zastosowanie wzorów analitycznych pozwala na zmniejszenie czasu obliczeń w porównaniu do obliczeń symulacyjnych dla elementów roboczych o kształcie kół lub pierścieni. Przedstawiona aproksymacja dowolnych geometrii elementów roboczych współśrodkowymi pierścieniami pozwala na uzyskanie średniej wartości wzdłuż kierunku ruchu tarczy w sposób dokładny przy małym nakładzie obliczeniowym. Duże prędkości obrotowe w stosunku do postępowej stosowane w zacieraczkach tarczowych dają dużą równomierność obróbki w kierunku równoległym do ruchu maszyny, nieodbiegającą znacznie od średniej. Zastosowanie macierzy skuteczności geometrycznej pierścieni, której współczynniki można uzyskać z wzorów analitycznych i macierzy współczynników wypełnienia pierścieni pozwala przez ich wymnożenie uzyskać niskim nakładem obliczeniowym wartości skuteczności geometrycznej tarczy w kierunku prostopadłym do ruchu zacieraczki. Wykorzystując algorytmy optymalizacji poprzez modyfikację wartości współczynników wypełnienia macierzy, można udoskonalać geometrie tarcz z uwagi na pożądaną skuteczność geometryczną i równomierność jej rozkładu.

EN

Article presents a way of calculating geometrical effectiveness of Sg floating or grinding using analytic equations method. This way was compared to simulation method. Applying analytic equations allows decreasing the calculation time comparing to simulation equations for working elements in shapes of wheels or rings. Presented approximation of any geometric working elements with concentric rings allows for obtaining average value along disk movement direction in an exact way with small computational work. High rotation speeds in relation to progressive used in disk floaters give high uniform of treatment in a direction parallel to machine's movement that doesn't deviate significantly from the average. Usage of ring geometric effectiveness matrices which coefficients can be acquired from analytic equations and matrices of ring fill factors allows for getting values of disk geometric effectiveness in direction parallel to direction of the floater for a very small amount of computational work. Using optimization algorithms through modification of values of matrix fill factors can improve disk geometry due to desired geometric effectiveness and uniformity of its distribution.