Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Potencjał wykorzystania nowoczesnych technologii kompozytowych do wytwarzania elementów maszyn montażowych

Zawiejski W.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2018

|

nr 1

26--32

PL

Nowoczesne technologie kompozytowe pozwalają na coraz szersze wykorzystanie tego typu materiałów. Wykorzystanie kompozytów staje się coraz bardziej opłacalne. Decydujące są tu dwa aspekty. Po pierwsze właściwości wyrobów kompozytowych dają im przewagę pod wieloma względami w stosunku do elementów metalowych. Po drugie, rachunek ekonomiczny wygląda coraz lepiej, dzięki rozwojowi technologii oraz branży oferującej surowce do produkcji struktur kompozytowych. Wytwarzanie maszyn montażowych i automatyzujących produkcję przemysłową cechuje się jednostkową lub bardzo małoseryjną liczebnością. W takich przypadkach wykorzystanie materiałów kompozytowych może być szczególnie zasadne, gdyż dają one dużą swobodę kształtowania geometrii konstrukcji. Kluczowe jest dobranie odpowiedniej technologii i sprawne wykorzystanie możliwości oferowanych przez nowoczesne materiały. Zastąpienie elementów metalowych strukturami kompozytowymi może nieść między innymi takie korzyści jak: uzyskanie złożonych i nieregularnych kształtów w jednym procesie lub unikniecie kosztownej obróbki skrawaniem wielkogabarytowych elementów. Zalety technologii kompozytowych sprawiają, że są one warte uwagi podczas projektowania maszyn montażowych. W artykule dokonano krótkiej charakterystyki problemów konstrukcyjnych spotykanych przy opracowywaniu automatów montażowych. Uwaga została skupiona na aspektach technologicznych. Wykonano również przegląd technologii i materiałów wykorzystywanych w produkcji kompozytów, które mają potencjał zastosowania przy produkcji maszyn montażowych. Wytypowano kilka elementów z istniejących maszyn montażowych, które mogą zostać zastąpione kompozytami. Wykonano porównanie ekonomiczne wykonania jednego wybranego elementu w technologii metalowej oraz kompozytowej.

EN

Innovative composites technologies enable increasingly wider scope of applications of those materials. The utilization of composites becomes more and more cost effective. Two aspects determine such situation. Firstly composites have a large number of advantages in comparison with metal elements. Secondly the economic account turns out better and better due to technologies development and growth of composites market, especially material suppliers. Manufacturing of industrial assembling equipment usually takes place in single piece or very small quantities. In such situation utilization of composite materials is especially justified, because they give wide possibilities of shaping construction elements geometry. The choice of appropriate technology seems to be essential and it is supported by the possibilities of innovative process materials. The substitution of metal elements with composite ones could benefit with: single process manufacturing of complex shapes or avoidance of expensive machining of large elements. The advantages of composite technologies make them worth attention during design process of industrial assembling equipment. In the article a short characteristic of design and construction problems in assembling equipment has been performed. It has been focused on technological aspects. A short review of composites technologies and materials adequate for assembling equipment has been made. Few elements from existing machines which potentially can be made of composites have been selected. A comparison of metal and composite technology for a single element has been performed.

2

Zastosowanie materiałów kompozytowych jako kierunek rozwoju maszyn roboczych

Zawiejski W.

Przegląd Mechaniczny

|

2017

|

nr 7-8

35--38

PL

Postęp w dziedzinie technologii kompozytowych powoduje zwiększenie zakresu ich praktycznego i seryjnego zastosowania. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie potencjału zastosowania materiałów kompozytowych w konstrukcji maszyn roboczych. W artykule przedstawiono zarówno nieliczne, ale już spotykane przykłady zastosowania kompozytów, jak i kierunki kolejnych tego typu zastosowań. Podjęto zagadnienia analizy podzespołów maszyn roboczych, w szczególności osprzętów z uwzględnieniem ich wykonania z kompozytów i aspektów technologicznych.

EN

Fast growth in composite technologies enables the expansion of those materials in practical and serial production in new sectors. The objective of this paper is to outline the potential of application of composites in heavy equipment constructions. The article presents few limited implementation of composites in heavy equipment industry and as well the directions of forthcoming applications. The analysis of heavy equipment sub-components, especially within attachments sub-components, has been undertaken. Technological issues were considered.

3

The issue of residual strength tests on thin fibre metal laminates

Jakubczak P., Bieniaś J., Dadej K., Zawiejski W.

Composites Theory and Practice

|

2014

|

R. 14, nr 3

134--138

EN

Modern aircraft structures contain sheathing elements which are supposed to not only carry loads, e.g static ones, but also at the same time possess resistance to corrosion or dynamic impact. As a consequence, new kinds of hybrid materials, e.g fibre metal laminates, were created. They combine the mechanical and physical properties of various materials. Until now, the most common and widespread structures are GLARE® laminates (aluminium/glass-epoxy composites), characterised by high fatigue and static properties, as well as by impact resistance. The concurrent influence of many negative factors during exploitation causes a gradual decrease in the functional properties of these materials. One of the factors affecting e.g. static strength is low-velocity impact. Low-velocity impact often leads to macroscopically invisible damage of the composite structure, with delaminations and ply cracking occurring during impact energy absorption. Fibre metal laminates possess a much better dynamic load-carrying capacity, limiting negative ply cracking in the composite and absorbing some impact energy through elastic-plastic deformation. In order to assess the influence of low-velocity impact on the residual strength of composite materials, Compression After Impact (CAI) tests are carried out. Normalised CAI testing is used for classic 5 mm thick composite structures. However, as the literature suggests, it is not effective in the case of fibre metal laminates, particularly those with a thickness more then 1.1 mm. The work presents an analysis of the possibility of conducting an effective (ensuring valid assessment of strength reduction) CAI test for 1.5 mm thick FML panels after dynamic impact. An alternative workstation construction was proposed, and simulations and experimental verifications were conducted. It was observed that a solution based on the ASTM standard does not apply to thin FML laminated panels. Deformation of the specimen occurs in areas located far from the impact site. As a consequence, the strength values differ neither for plates with impact-induced damage nor ones without it. The proposed alternative holder construction for compression after impact of thin fibre metal laminates plates testing eliminates premature material damage. On the basis of the conducted numerical simulations, it was stated that using the ASTM holder for CAI test leads to the occurrence of the first buckling mode in the damage area, with stress concentration in its vicinity. Such a form of deformation may allow one to correctly assess the influence of impact damage on FML composites.

PL

Współczesne struktury lotnicze zawierają w sobie elementy pokryciowe, które mają za zadanie przenosić obciążenia m.in. statyczne, a przy tym być odporne na korozję czy uderzenia dynamiczne (impact). W związku z tym opracowano nowoczesne materiały hybrydowe, m.in. laminaty metalowo-włókniste, łączące w sobie właściwości różnych materiałów pod względem właściwości fizycznych i mechanicznych. Najpowszechniej znane i stosowane są dotychczas laminaty typu GLARE® (aluminium/kompozyt epoksydowo-szklany), które charakteryzują się wysokimi właściwościami np. zmęczeniowymi, statycznymi i odpornością na uderzenia typu impact. Jednoczesne oddziaływanie wielu negatywnych czynników w czasie eksploatacji sprawia, że parametry użytkowe tych materiałów stopniowo maleją. Jednym z czynników obniżających np. wytrzymałość statyczną jest oddziaływanie dynamiczne o niskiej prędkości. Uderzenia typu impact o niskiej prędkości często powoduje niewidoczne makroskopowo uszkodzenie struktury kompozytowej, która, absorbując energię uderzenia, ulega licznym rozwarstwieniom i pęknięciom osnowy. Laminaty metalowo-włókniste znacznie lepiej przenoszą obciążenia dynamiczne, ograniczając niekorzystne powstawanie pęknięć osnowy kompozytu, m.in. przez absorpcję części energii uderzenia na odkształcenie sprężysto-plastyczne. W celu oceny wpływu uderzeń typu impact na wytrzymałość materiałów, np. kompozytowych, prowadzi się badania m.in. ściskania osiowego płyt po uderzeniu (Compression After Impact). Znormalizowana próba CAI dotyczy klasycznych struktur kompozytowych o grubości około 5 mm. Jak wynika z literatury, nie jest jednak skuteczna w przypadku laminatów metalowo-włóknistych, szczególnie tych o grubościach od 1,1 mm. W pracy przedstawiono analizę możliwości prowadzenia efektywnej (zapewniającej prawidłową ocenę redukcji wytrzymałości) próby ściskania osiowego płyt FML o grubości 1,5 mm po uderzeniach dynamicznych. Zaproponowano własną konstrukcję stanowiska do badań oraz przeprowadzono symulację i weryfikację eksperymentalną. Zauważono, że rozwiązanie opracowane w normie ASTM nie sprawdza się w przypadku cienkich płyt FML. Następuje odkształcenie próbki w strefie oddalonej od miejsca uderzenia. W rezultacie wartości wytrzymałości nie różnią się względem siebie dla płyt bez uderzenia i po uderzeniu. Zaproponowana alternatywna konstrukcja uchwytu do realizacji testów CAI laminatów metalowo-włóknistych po uderzeniach dynamicznych eliminuje przedwczesne uszkodzenie materiału. Na podstawie przeprowadzonych symulacji numerycznych stwierdzono, że zastosowanie tego uchwytu prowadzi do wyboczenia materiału (pierwsza postać wyboczenia) w obszarze uszkodzenia, koncentrując naprężenia w jego okolicy. Taka forma odkształcenia może pozwolić prawidłowo ocenić wpływ uszkodzeń po uderzeniach na wytrzymałość kompozytów typu FML.

4

O komputerowej wersji metody wyznaczania wartości statycznie dopuszczalnych sił w przestrzeni pracy hydraulicznej koparki jednonaczyniowej

Poncyliusz M. M., Zawiejski W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2009

|

Z. 12

CD-CD

PL

W referacie omówiono komputerową wersję znanej z literatury metody wyznaczania wartości statycznie dopuszczalnych sił w polu pracy jednonaczyniowej koparki hydraulicznej, opracowaną kilkadziesiąt lat temu przez prof. Ignacego Bracha. Zaprezentowane zostały główne bloki programu komputerowego oraz poczynione przez autorów rozszerzenia wykorzystanej metody, w tym przekształcenie jej w formę trójwymiarową. Dla wybranego modelu koparki przedsiębiernej zostały obliczone i zilustrowane wykresami zależności stateczności pionowej i poziomej (wzdłużnej) od położenia nadwozia i rodzaju podłoża.

EN

In the paper the computer version of well-known Prof. Brack's method of calculation of static admissible forces within front shovel workspace was presented. The main blocks of algorithm were described as well as authors' extensions of its utility scope (among others conversion from 2-D program into 3-D one). The mutual dependencies of vertical and horizontal excavator's stability and chassis position were calculated and then illustrated for chosen kind of front shove excavator.

5

O komputerowej wersji metody wyznaczania wartości statycznie dopuszczalnych sił w przestrzeni pracy hydraulicznej koparki jednonaczyniowej

Poncyliusz M. M., Zawiejski W.

Problemy Maszyn Roboczych

|

2008

|

Z. 32

79--89

PL

W referacie omówiono komputerową wersję znanej z literatury [1] metody wyznaczania wartości statycznie dopuszczalnych sił w polu pracy jednonaczyniowej koparki hydraulicznej, opracowaną kilkadziesiąt lat temu przez prof. Ignacego Bracha. Zaprezentowane zostały główne bloki programu komputerowego oraz poczynione przez autorów rozszerzenia wykorzystanej metody, w tym przekształcenie jej w formę trójwymiarową. Dla wybranego modelu koparki przedsiębiernej zostały obliczone i zilustrowane wykresami zależności stateczności pionowej i poziomej (wzdłużnej) od położenia nadwozia i rodzaju podłoża.

EN

In the paper the computer version of well-known Prof. Brach' s method of calculation of static admissible forces within front shovel workspace was presented. The main blocks of algorithm were described as well as authors' extensions of its utility scope (among others conversion from 2-D program into 3-D one). The mutual dependencies of vertical and horizontal excavator's stability and chassis position were calculated and then illustrated for chosen kind of front shovel excavator.