This work is a study aimed at optimizing the process of superarc metallization, with a focus on the effect of stress on the properties of the spraying coatings. In this work, 30HGSA grade steel wire was used for the coating of 45 steel, widely used in mechanical engineering. The use of supersonic arc metallizer SX-600 allowed to obtain coatings at different voltages (32 V, 38 V and 44 V) and the same current strength. Various metallization process parameters such as material feed rate, voltage, current, distance and nozzle geometry are discussed in this paper. Using various analytical techniques including X-ray diffraction analysis, microscopy, microhardness and corrosion resistance tests, the qualities of the coatings were evaluated. Particular attention was paid to analyzing the phase composition of the coatings, porosity, substrate bond strength and tribological characteristics. It was found that the voltage during the electric arc metallization process has a significant effect on these characteristics. The selected optimum voltage allows to obtain dense and homogeneous coatings with improved performance properties. The results of the study revealed that the best physical and mechanical properties were exhibited by the sample processed at 38 V, which showed lower porosity and improved strength characteristics compared to the other samples. These findings can be used to improve manufacturing processes in industries such as automotive and mechanical engineering, where restoration and improved performance of worn parts is required.
The latest research work in the field of electric power systems focuses on the development of new wire materials which will allow the increase of the transmission capacity of power lines currently in use. The reason for this research was the often limited possibilities of continuous and failure-free transmission of electricity. In this paper, the authors present research on a new aluminium-based alloy dedicated for use as a conductive braid in the HTLS cable group. There are many technical solutions for this group of cables on the market, although they are solutions with a number of disadvantages, ranging from their high price, various operational shortcomings, complicated installation techniques, and ending with the risk of monopolistic practices, which is related to the inability to attract several competitive suppliers. The main aim of the research was to develop a new alloy based on aluminium with the addition of silver and molybdenum dedicated for use in special overhead power cables. Experimental research on new materials focused on obtaining the necessary knowledge to produce an overhead wire from these alloys with higher current carrying capacity in relation to the currently used conventional wire materials based on aluminium.
Part 1 of the article presents the technological path of producing semi-finished products for wires constituting input material in additive technologies. On the basis of the developed chemical compositions of experimental Fe-based alloys, laboratory ingots with a square section of 120×120 mm / 130×130 mm were produced, which were then hot rolled into flat bars. In order to select the physical parameters of the drawing tests, numerical modelling of the process was performed. As a result of the simulations, it was found that the calculated drawing force exceeds the capabilities of the experimental drawing machine and for this reason, hydrostatic extrusion was used to produce bars intended for drawing wires. The hydrostatic extrusion method was used to make bars with a diameter of 5 mm from three tested materials, while three experimental steels showed insufficient susceptibility to extrusion at high pressure and cracked at various strain values. An analysis of possible causes of bar breakage during extrusion was carried out on the basis of the results of microstructure examination.
PL
W części 1 artykułu przedstawiono ścieżkę technologiczną wykonania półwyrobów przeznaczonych na druty będące materiałem wsadowym do technologii przyrostowych. Na podstawie opracowanych składów chemicznych eksperymentalnych stopów na bazie Fe wytworzono wlewki laboratoryjne o przekroju kw. 120×120 mm / 130×130 mm, które następnie poddano walcowaniu na gorąco na płaskowniki. W celu dobrania parametrów fizycznych testów ciągnienia wykonano modelowanie numeryczne tego procesu. W wyniku symulacji ustalono, że wyliczona siła ciągnienia przewyższa możliwości eksperymentalnej ciągarki i z tego powodu do wytworzenia prętów przeznaczonych do ciągnienia drutów zastosowano wyciskanie hydrostatyczne. Metodą wyciskania hydrostatycznego wykonano pręty o średnicy 5 mm z trzech badanych materiałów, natomiast trzy eksperymentalne stale wykazały niewystarczającą podatność do wyciskania z wysokim ciśnieniem i ulegały pękaniu przy różnych wartościach odkształcenia. Przeprowadzono analizę możliwych przyczyn pękania prętów w trakcie wyciskania na podstawie wyników badań mikrostruktury.
The article presents the technology of drawing thin wires made from selected iron-based alloys for use in additive manufacturing using WAAM method. The final technology of wire production was developed with the use of a drawing bench, depending on the deformed material. Steel wires with a diameter of 1 mm and mechanical properties adapted to the 3D printer were produced.
PL
W artykule przedstawiono technologię wykonania cienkich drutów z wybranych stopów na bazie Fe do zastosowania w technologiach przyrostowych metodą WAAM. Finalną technologię wykonania drutu opracowano z zastosowaniem ciągarki ławowej w zależności od odkształcanego materiału. Wykonano druty stalowe o średnicy 1 mm i właściwościach mechanicznych dostosowanych do drukarki 3D.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents test results concerning the quality of ISO 14341-A-G3Si1 and G4Si1 electrode wires based on electrode wire-related quality criteria in accordance with the requirements specified in the PN-EN ISO 14341 and PN-EN ISO 544 standards. The article discusses the critical defects of the wires (non-conformities with standard requirements) as well as defects not covered by the requirements of the standards, yet decisive as regards the assessment of electrode wires by the user.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań jakości drutów spawalniczych ISO 14341-A-G3Si1 i G4Si1 na podstawie kryteriów jakości drutów, według wymagań norm PN-EN ISO 14341 i PN-EN ISO 544. Określono wady krytyczne drutów (niezgodności z wymaganiami norm) oraz wady nieobjęte wymaganiami norm, a decydujące o ocenie jakości drutu elektrodowego przez użytkownika.
Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 nazywane jest Construction Products Regulation (w skrócie CPR), wymusza na wszystkich producentach kabli oferujących swoje wyroby na rynku Unii Europejskiej, badanie wyrobów pod względem reakcji na ogień. Jego celem jest podniesienie bezpieczeństwa budynków przez stosowanie przebadanych i sklasyfikowanych przewodów oraz kabli elektrycznych stosowanych do budowy instalacji elektrycznych.
This article contains study concerning flexinol wire’s contraction time and length. During the research, to stimulate the wire, a modulated PWM signal was used. Changes in PWM duty cycles were causing greater heat accumulation which led to faster structural transformation of the wire and in result different contraction times and lengths. The research stand and control system that were used to stimulate the flexinol wire (regulated PWM wave stimulation) and measure its contraction times, and lengths, were also described in this article.
The article proposes a new process for the production of thin wires made of copper and copper alloys. The proposed process is based on the idea of dieless drawing. The workpiece for dieless drawing is a thin wire obtained through a conventional drawing method. The proposed technology is based on a multi-pass process. The deformation parameters in each pass are determined on the basis of an analysis of the dependence of the flow stress of the material on the strain, strain rate and temperature. For this purpose, plastometric tests of a copper and CuZn37 alloy were performed. In order to determine technological plasticity and roughness propagation during dieless drawing, physical and numerical modelling of this process were performed. The obtained data were used in the practical implementation of the dieless drawing technology.
PL
Artykuł poświęcono nowemu procesowi produkcji cienkich drutów z miedzi i jej stopów. Zaproponowany proces jest oparty o idee ciągnienia bezmatrycowego. Wsadem do ciągnienia bezmatrycowego jest cienki drut, wyprodukowany za pomocą metody konwencjonalnego ciągnienia. Proponowana technologia jest oparta na wieloprzepustowym procesie. Parametry odkształcenia w każdym przepuście są wyznaczane na podstawie analizy zależności naprężenia uplastyczniającego od odkształcenia, prędkości odkształcenia i temperatury. W tym celu przeprowadzono badania plastometryczne miedzi i stopu CuZn37. Celem wyznaczenia technologicznej plastyczności oraz propagacji chropowatości powierzchni drutu w trakcie ciągnienia bezmatrycowego wykonano fizyczne i numeryczne modelowanie procesu. Otrzymane dane wykorzystano podczas praktycznej implementacji procesu ciągnienia bezmatrycowego.
The paper presents a comparative analysis of wire drawing with the use of monolithic and roller dies on the basis of numerical simulations performed using the QForm 3D program. Significant differences between the above types of drawing dies in the aspect of round wire technology are presented. Distributions of stresses and strains on the semi-finished cross-section during drawing and the final product were analysed in particular. Numerical simulations were performed for the low-carbon unalloyed C10D steel. The calculations concerned the production of wires with a diameter of 6.5 mm from a wire rod with a diameter of 8.5 mm. The results of simulations and analyses showed the validity of using roller dies in the aspect of widely understood production profitability and process efficiency, dependent on tool and energy consumption and time consumption, while maintaining the guarantee of obtaining the required surface quality, shape and internal quality.
PL
W artykule przeprowadzono analizę porównawczą ciągnienia drutów w ciągadłach monolitycznych i rolkowych na podstawie symulacji numerycznych wykonanych za pomocą programu QForm 3D. Przedstawiono istotne różnice pomiędzy ww. rodzajami ciągadeł w aspekcie technologii wytwarzania drutów okrągłych. Analizie poddano w szczególności rozkłady naprężeń i odkształceń na przekroju półwyrobu w trakcie ciągnienia i wyrobu końcowego. Symulacje numeryczne wykonano dla stali niskowęglowej niestopowej w gatunku C10D. Obliczenia dotyczyły wytwarzania drutów o średnicy 6,5 mm z walcówki o średnicy 8,5 mm. Wyniki symulacji i analiz wykazały zasadność stosowania ciągadeł rolkowych w aspekcie szeroko rozumianej opłacalności produkcji i wydajności procesu, zależnych od zużycia narzędzi i energii oraz czasochłonności, przy zachowaniu gwarancji uzyskania wymaganej jakości powierzchni, kształtu i jakości wewnętrznej.
W artykule opisano podstawowe wiadomości dotyczące środowiska pożarowego oraz podstawowe wymagania wynikające z Rozporządzenia CPR, dotyczące kabli i przewodów elektrycznych w zakresie reakcji na ogień. Została przedstawiona klasyfikacja materiałów budowlanych w zakresie reakcji na ogień oraz zdefiniowane podstawowe materiały stosowane jako izolacja kabli i przewodów elektrycznych z określeniem ich zachowania w wysokiej temperaturze towarzyszącej pożarowi. Przedstawiono również podstawowe wymagania normy N SEP‑E 007, której zapisy budzą szereg kontrowersji.
W artykule przedstawiono sekwencje działania zabezpieczeń zwarciowych w połączonych równolegle przewodach w przypadku zwarcia w jednym z nich oraz wynikające stąd konsekwencje. Podano kryterium dla oceny kolejności działania zabezpieczeń zwarciowych zainstalowanych w każdym przewodzie niezależnie. Kryterium tym jest miejsce zwarcia, dla którego płynące z dwóch stron prądy zwarciowe mają taką samą wartość. Wymienione miejsce zwarcia nie jest parametrem stałym, ale zmiennym, zależnym od liczby połączonych równolegle przewodów. Decyduje o skuteczności ochrony przeciwporażeniowej realizowanej za pomocy zabezpieczeń przetężeniowych.
EN
The article presents the sequences of short-circuit protection in parallel lines in case of a short-circuit in one of them and the consequences resulting from it. A criterion was given for the assessment of the sequence of short-circuit protection installed in each wire independently. This criterion is the fault location, for which short-circuit currents on both sides have the same value. The specified fault location is not a fixed parameter, but a variable one, depending on the number of wires connected in parallel. It determines the effectiveness of the protection against electric shock realized with overcurrent protections.
W artykule przedstawiono nowe podejście do obliczeń prądów zwarciowych w przewodach lub kablach elektroenergetycznych połączonych równolegle. Wykazano, że w powszechnie stosowanej metodyce obliczeń prądów zwarciowych przyjęcie miejsca zwarcia w połowie ich długości prowadzi nie tylko do znacznego zawyżenia wartości prądów zwarciowych, ale nie gwarantuje również selektywnej współpracy zainstalowanych zabezpieczeń przetężeniowych oraz ochrony przeciwporażeniowej realizowanej za ich pomocą. W części pierwszej opisane zostały zasady umieszczania zabezpieczeń oraz sposób wyznaczania prądu zwarciowego przy zwarciu trójfazowym symetrycznym.
EN
The paper presents a new approach to the calculation of short-circuit currents in electrical wires and cables connected in parallel. It has been shown that in the commonly used short-circuit current calculation method, the assumption of a short-circuit in half of its length leads not only to a significant overestimation of short-circuit currents but also does not guarantee selectiveness of overcurrent apparatus installed and protection against electrical shock with their help. The first part describes the rules for placing protection apparatus and the method of determining the short-circuit current in symmetrical three-phase fault.
Praca jest kontynuacją tematyki zamieszczonej w części 1. („elektro.info 1–2/2019). W pracy przedstawiono nowe podejście do obliczeń prądów zwarciowych w przewodach lub kablach elektroenergetycznych połączonych równolegle. Wykazano, że w powszechnie stosowanej metodyce obliczeń prądów zwarciowych przyjęcie miejsca zwarcia w połowie ich długości prowadzi nie tylko do znacznego zawyżenia wartości prądów zwarciowych, ale nie gwarantuje również selektywnej współpracy zainstalowanych zabezpieczeń przetężeniowych oraz ochrony przeciwporażeniowej realizowanej przy ich pomocy. W części drugiej opisany został sposób wyznaczania prądu zwarciowego przy zwarciu jednofazowym.
EN
The paper presents a new approach to the calculation of short-circuit currents in electrical wires and cables connected in parallel. It has been shown that in the commonly used short-circuit current calculation method, the assumption of a short-circuit in half of its length leads not only to a significant overestimation of short-circuit currents but also does not guarantee selectiveness of overcurrent apparatus installed and protection against electrical shock with their help. The second part describes the rules for placing protection apparatus and the method of determining the short-circuit current in asymmetrical single-phase fault.
The paper discusses experimental studies to determine the effect of the die working portion angle on the lubrication conditions, zinc coating thickness and the mechanical properties of medium-carbon steel wires. The test material was 5.5 mm-diameter wire rod which was drawn into 2.2 mm-diameter wire in seven draws at a drawing speed of v = 10 m/s. Conventional drawing dies of a working portion angle of α = 3, 4, 5, 6, 7°, respectively, were used for the drawing process. After the drawing process, the quantity of the lubricant on the wire surface and the thickness of the zinc coating were determined in individual draws. Testing the finished 2.2 mm-diameter wires for mechanical properties, on the other hand, determined the effect of the die working portion on the yield point, tensile strength, uniform and total elongation, reduction in area, the number of twists and the number of bends.
An analysis of the effect of drawing speed on the formation of a zinc coating in the multi-stage fine steel wire drawing process has been carried out in the article. Pre-hardened 2.2 mm-diameter material was drawn into 1.00 mm-diameter wire in 6 draws on a multi-stage drawing machine. The drawing process was carried out at a drawing speed of 5, 10, 15, 20 and 20 m/s, respectively. Mechanical tests were tests were performed for the final wires to determine their yield strength, ultimate tensile strength, uniform and total elongation and reduction in area. The thickness of the zinc coating on the wire surface was determined by the gravimetric method and based on metallographic examination. The use of electron scanning microscopy, on the other hand, enabled the identification of individual phases in the zinc coating. The above investigations were supplemented with corrosion testing of 1.00 mm-diameter wires. It has been demonstrated that drawing speed significantly influences not only the thickness of the zinc coating on the drawn wire surface, buts also its morphology and corrosion resistance.
The product from porous permeable material based on a wire coil consists of a round, porous, thin-walled tube. The impact of assembly loads of the porous tube has been examined to determine the maximum values of the compressive force and axial elastic strain during the assembly. To improve mechanical properties of the product additional reinforcement has been proposed: larger diameter wire, woven wire cloth or spring.
Original experimental technical equipment for making samples in the form of permeable tubes of porous material, i.e. coiled wire. The article describes the construction of the equipment, the processes of forming and pressing the wire semi-product and methods of fixing the ends of the wire product.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono opis metody badań dymotwórczości kabli oraz wyniki badań kilku rodzajów kabli o różnych cechach, takich jak średnica, masa, liczba żył przewodzących itp. Ponadto podano propozycje możliwej oceny kabli pod względem dymotwórczości.
EN
The article presents a description of the cable smoke production testing method. The results of tests for several types of cables with various features such as diameter, mass, number of conductive conductors, etc. have been presented. Suggestions for a possible assessment of smoke-producing cable were given.
The paper presents a new method for measuring the strain and load of wire ropes guide using fiber optic sensors with Bragg gratings. Its principle consists in simultaneous fiber optic measurement of longitudinal strain of the rope and transverse strain of the bolt fixing the rope. The tensometric force transducers which have been used so far were only able to determine the load in the head securing the rope through an indirect measurement using a special strain insert. They required calibration, compensation of temperature changes, as well as periodic checking and calibration. The head fastening the rope required significant design changes. Measurement based on fiber optic sensors does not have these drawbacks and is characterized by a much higher accuracy and safety of measurements, because the working medium is light. The fastening head does not change. The measurement of the rope load may be based on the change of strain value or indirectly by means of measuring the deflection of the bolt fixing the rope holder. The proposed solution consists in placing the optical fiber with Bragg grating inside the bolt. It enables continuous measurements with a frequency of 2 kHz. A special test bench was built at the Research and Supervisory Centre of Underground Mining. Testing on guide ropes was carried out in a mining hoist in the Piast mine.
PL
W pracy przedstawiono nową metodę pomiaru odkształceń i obciążeń lin stalowych za pomocą czujników światłowodowych z siatkami Bragga. Istota jej polega na jednoczesnym światłowodowym pomiarze odkształceń wzdłużnych liny i poprzecznych sworznia mocującego linę. Stosowane do tej pory tensometryczne przetworniki siły umożliwiały wyznaczanie jedynie obciążenia w głowicy mocującej linę poprzez pośredni pomiar za pomocą specjalnej wkładki odkształceniowej. Wymagały one kalibracji, kompensacji zmian temperatury, oraz okresowego sprawdzania i wzorcowania. Głowica mocująca linę wymagała znacznych zmian konstrukcyjnych. Pomiar oparty na czujnikach światłowodowych nie posiada tych niedogodności i odznacza się znacznie większą dokładnością i bezpieczeństwem prowadzonych pomiarów, gdyż medium roboczym jest światło. Głowica mocująca nie ulega zmianie. Pomiar obciążenia w linie może być oparty na zmianie wartości odkształcenia bądź pośrednio za pomocą pomiaru ugięcia sworznia mocującego uchwyt liny. Zaproponowane rozwiązanie polega na umieszczaniu światłowodu z siatka Bragga wewnątrz sworznia. Umożliwia ono prowadzenie ciągłych pomiarów z częstotliwością 2 kHz. Zbudowano specjalne stanowisko badawcze w Centrum Badań i Dozoru Górnictwa Podziemnego – CBiDGP. Badania testowe na linach prowadniczych przeprowadzono na wyciągu górniczym w kopali Piast.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.