In the paper, the effect of vibro-compaction in processing of sintered SiCp – aluminium matrix composite was presented. The composite with 15% vol. of SiCp, obtained with three stages: vibro-compaction with use of different amplitude (0.75 mm, 1.125 mm and 1.5 mm), cold pressing and pressure less sintering. The obtained composites were characterized by porosity measurements, microhardness, quantitative metallography analysis and dry sliding tests. It was proved that the application of chosen compaction method, for powder mixture consisting of powders with different density (Al and SiC), allows to obtain graded structure composite. An increase of SiC particles volume fraction as well as microhardness increase was observed towards the bottom of the sample. The most beneficial effect, in SiCp distribution and microhardness values, was noted for the sample were the amplitude of vibro-compaction was 1.5 mm. Moreover, the tribological examinations showed differences in friction coefficients and mass losses for opposite surfaces of composite samples, due to different SiCp volume fraction across the sample. The vibro-compacted material revealed lower porosity, higher mean value of friction coefficient and lower mass loss comparing to the reference composite.
PL
Głównym obszarem zastosowania kompozytów na osnowie aluminium zbrojonych cząstkami ceramicznymi są skojarzenia ślizgowe i cierne, takie jak grupa tłokowo-cylindrowa maszyn tłokowych i łożyska ślizgowe, a w przemyśle samochodowym klocki hamulcowe, sprzęgła, przekładnie pasowe czy bloki silnika. W wielu elementach nie są wymagane takie same właściwości tribologiczne materiału na całym przekroju lub nie jest technologicznie możliwe uzyskanie ekstremalnie wysokich parametrów użytkowych związanych z dużą zawartością cząstek w całej objętości. W takich przypadkach rozwiązaniem mogą być materiały charakteryzujące się gradientowym rozmieszczeniem cząstek ceramicznych i istnieje wiele koncepcji technologicznych pozwalających uzyskać ten typ mikrostruktury. W pracy przedstawiono możliwość uzyskania metodą metalurgii proszków struktury gradientowej w kompozycie Al–SiCp, dla udziału zbrojenia w mieszaninie wyjściowej 15% obj. Założono, że gradientowe zróżnicowane rozmieszczenie zbrojenia w osnowie powstanie dzięki różnicy gęstości komponentów (Al 2,7 g/cm3, SiC 3,21 g/cm3), podczas zgęszczania wibracyjnego, dzięki bardziej intensywnemu w porównaniu z proszkiem aluminium przemieszczaniu się cząstek SiC w dół formy.
Vibroflotation, vibratory compaction, micro-blasting or heavy tamping are typical improvement methods for the cohesionless deposits of high thickness. The complex mechanism of deep soil compaction is related to void ratio decrease with grain rear-rangements, lateral stress increase, prestressing effect of certain number of load cycles, water pressure dissipation, aging and other effects. Calibration chamber based interpretation of CPTU/DMT can be used to take into account vertical and horizontal stress and void ratio effects. Some examples of interpretation of soundings in pre-treated and compacted sands are given. Some acceptance criteria for compaction control are discussed. The improvement factors are analysed including the normalised approach based on the soil behaviour type index.
The paper presented the wavelet transform method for de-noising and singularity detection to soil compressive stress signal. The study results show that the reconstruction signals by the wavelet de-noising keeps the low frequency component at [0, 31.25Hz] of the original signal and improves the high frequency property at other frequency bands. The impaction time from the start time to resonance time of the stress signals varies with the depth of the soil. With the increase of times of compaction, the impaction time of the stress is decreasing in every layer. But the speed of reaching compacted status in each layer is different.
The subject of the work covers the problem of significant improvements of the production of fabric, particularly of the high density of cloth, throughout use of the vibrating motion of reed. The state of art of the subject is currently limited. The subject has not been sufficiently described in the literature. There exists a gap of information beginning from research carried out in the last century. The up to date operation factors of the weaving machines, especially in the range of velocity, have changed fundamentally since then. Therefore, upgrade and extension of knowledge in that field had been inspiring, requiring research to be done. The research work has been addressed in -depth knowledge of the physical and rheology phenomena occurring during the process of thickening wefts by reed vibrating motion. Research of the thickening wefts by reed vibration motion was carried out in two ways; as bench testing and simulation studies. The result of research conducted was, the description of the process of thickening wefts by reed vibrating motion and its comparison to the classical process by rigid reed. In this paper, the possible option for moving vibrating reed driver, since the eldest known, in available literature, until the resent solutions based on mechatronics, was considered. The behavior of the specially adopted for the vibrating thickening process weaving reed was analyzed. The basic dynamic parameters of the vibrating system, condition for proper operation as well as the limitations were determined. The results were verified at the research stand. Based on the results of the bench tests it has been demonstrated that the vibration of reed during the thickening process allows reducing the dynamic loads on the warp and on the reed. It decreases the load on the beat-up mechanism and leads to its lighter construction. The vibration thickening allows also achieving higher thicknesses of the produced fabric. A simulation model of the beat-up mechanism and a weaving zone has been worked out. The values of the unknown parameters of motion, difficult to estimate, were achieved from the bench tests' results. On the basis of the model, multiparametre analyze of vibration thickening were conducted. The process has been technologically characterized. The impact of the parameters of the vibration thickening process on the beat- up force and the possibility to attain higher thickness of the wefts of fabric has also been analyzed. Simulation studies in the field not covered by the bench tests were conducted. The process of vibration thickening was considered at an angle of energy. The components of the energy lost to the vibrating beat-up were determined based on a simulation model. The slay energy and vibrating reed driver energy were separated. The values of these energies versus parameters of vibration motion were considered. The instantaneous slay power and the vibrating reed driver power demand has been determined. Based on the microscopic examination of the highly thickened fabrics, produced during test bench, changes of the geometry of the cross section of wefts were observed. Measurement of the cross section of wefts before and after the vibration thickening shows that increase in the thickness in samples produced using the vibrating reed has its reason in decrease of the area and the shapes of the cross section of wefts.
PL
Tematyka pracy obejmuje zagadnienie znaczącego udoskonalenia wytwarzania tkanin, szczególnie gęsto tkanych, poprzez wykorzystanie ruchu drgającego płochy do ich zagęszczania. Stan wiedzy w tym obszarze jest obecnie ograniczony. Zagadnienie to nie jest dostatecznie opisane w literaturze. Istnieje pewna luka informacyjna, począwszy od badań przeprowadzonych w ubiegłym stuleciu. Warunki pracy dzisiejszych krosien, zwłaszcza w zakresie prędkości, zmieniły się od tamtej pory radykalnie. Dlatego uaktualnienie i poszerzenie wiedzy w tym obszarze było zagadnieniem inspirującym i wymagającym badań naukowych. Praca została nakierowana na dogłębne poznanie zjawisk fizycznych i Teologicznych w procesie zagęszczania wątków ruchem wibracyjnym płochy. Badania nad procesem wibracyjnego zagęszczania przeprowadzono dwutorowo, jako: badania stanowiskowe i badania symulacyjne. Efektem przeprowadzonych badań było scharakteryzowanie procesu zagęszczania płochą wibrującą oraz porównanie go z klasycznym zagęszczaniem płochą sztywną. W pracy przeanalizowano możliwe warianty napędów ruchu wibracyjnego płochy. Od najstarszych, znanych z dostępnej literatury, do aktualnych opartych o rozwiązania mechatroniczne. Zidentyfikowano układ wibrującej płochy jako układ drgający, działający w warunkach rezonansowych. Przeanalizowano zachowanie specjalnie dostosowanej, podatnej płochy tkackiej zagęszczającej wątki ruchem wibracyjnym. Określono podstawowe parametry dynamiczne takiego układu wibracyjnego, warunki jego poprawnego działania oraz ograniczenia. Uzyskane analityczne wyniki zweryfikowano doświadczalnie na stanowisku badawczym. Na podstawie badań stanowiskowych wykazano, że wibracja płochy pozwala na zmniejszenie siły, jaką obciążona jest płocha podczas zagęszczania wątków. Efekt ten polepsza warunki tkania, pozwala na zmniejszenie dynamicznych obciążeń osnowy. Zmniejszenie obciążenia płochy poprawia warunki pracy mechanizmu bidłowego, co w konsekwencji może doprowadzić do jego lżejszej budowy. Zagęszczanie płochą wibrującą ma wpływ na strukturę tkaniny, pozwala na osiągnięcie większych zagęszczeń wytwarzanej tkaniny. Opracowano model symulacyjny mechanizmu bidłowego i strefy zagęszczania związanej z krawędzią tkaniny. Reologiczny model strefy zagęszczania rozdzielono na model osnowy i tkaniny. Określono funkcję oporu przemieszczania się wątku po osnowie. Wartości nieznanych parametrów ruchu modelu, trudnych do określenia analitycznego, pozyskano z wyników badań stanowiskowych. W oparciu o model symulacyjny przeprowadzono wieloparametrową analizę wibracyjnego zagęszczania wątków. Analizowano wpływ parametrów wibracyjnego zagęszczania na siłę obciążenia płochy. Scharakteryzowano proces w aspekcie technologicznym, określono wpływ na obciążenie osnowy i osiągnięcie większych zagęszczeń wątków w tkaninie. Przeprowadzono badania symulacyjne w obszarach nieobjętych badaniami stanowiskowymi. Przeanalizowano proces wibracyjnego zagęszczania pod kątem energetycznym. W oparciu o model symulacyjny określono poszczególne składniki energii traconej na wibracyjne dobicie. Wydzielono energię bidła i energię mechanizmu wibracyjnego płochy. Wielkości tych energii przeanalizowano w funkcji parametrów ruchu wibracyjnego. Określono zapotrzebowanie na chwilową moc napędu bidła oraz wzbudnika ruchu wibracyjnego płochy. Na podstawie badań mikroskopowych silnie zagęszczanych tkanin, wytworzonych podczas badań stanowiskowych, zaobserwowano zmiany w geometrii przekrojów wątków. Pomiar przekrojów wątków przed i po zastosowaniu zagęszczania wibracyjnego wykazuje, że wzrost zagęszczenia w próbkach wytworzonych za pomocą płochy wibrującej ma swą przyczynę w zmniejszaniu się pól oraz kształtu przekrojów wątków.
A model of the beating-up force of a weft thread in a weaving loom was developed on the basis of the shed geometry. A dynamic model of the process of thickening weft threads was built and a multi-parameter simulation of vibratory thickening was performed. The effect of the dynamic parameters of the vibratory motion of the reed on the improvement in technological parameters of weaving was tested. The energy of vibratory beating-up was determined on the basis of the results of the simulations performed.
PL
Bazując na geometrii przesmyku, zamodelowano siłę dobicia wątku w krośnie tkackim. Zbudowano dynamiczny model procesu zagęszczania wątków. Przeprowadzono wieloparametrową symulację wibracyjnego zagęszczania. Zbadano wpływ parametrów dynamicznych ruchu wibracyjnego płochy na poprawę parametrów technologicznych tkania. W oparciu o wyniki przeprowadzonych symulacji określono energię wibracyjnego dobicia.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono analizę wibracyjnego zagęszczania ośrodków drobnoziarnistych typu mieszanki betonowe, grunty spoiste i betony drobnoziarniste. Wykazano wpływ cząstek koloidalnych na tiksotropowe rozrzedzenie ośrodków drobnoziarnistych. Ponadto na podstawie teorii podobieństwa i analizy wymiarowości przedstawiono wnioski praktyczne co do doboru parametrów drgań urządzeń wibracyjnych.
EN
Analysis of vibratory consolidation of fine-grained mediums like concrete mix, cohesive soil and fine-grained concrete is presented in this paper. The influence of colloidal particles upon thixotropic dilution of cohesive fine-grained mediums has been demonstrated. Practical conclusions for selection of parameters of vibratory devices are given.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.