Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ecology in Tribology: Selected Problems of Eliminating Natural Oil-Based Lubricants from Machine Friction Couples

Wasilczuk Michał, Łubiński Jacek, Zasińska Katarzyna

Tribologia

|

2023

|

nr 2

97--103

EN

The elimination of mineral oil-based lubricants from machines has multiple beneficial effects on the natural environment. Firstly – these lubricants are a direct threat to the environment in the event of leaks; secondly – their elimination reduces the demand for crude oil from which they are obtained. In addition, in many cases, e.g. when replacing traditional lubricants with water, friction losses in the bearings can also be reduced due to the lower viscosity of the water, which reduces the energy dissipation in machines. On the other hand, the introduction of self-lubricating materials or water-lubricated bearings causes problems related to the need to adapt the design of machines and materials used to new operating conditions and changed properties of the lubricants. In the paper, selected examples of problems related to the use of ecological lubricants are discussed. The high cost of PEEK based polymers resulted in the emergence of cheaper substitutes on the market; however, in the conducted research, the substitutes presented worse properties than those declared by their manufacturers.

PL

Eliminacja ropopochodnych środków smarowych z węzłów ciernych maszyn ma wieloraki korzystny wpływ na stan środowiska naturalnego. Po pierwsze – środki te są bezpośrednim zagrożeniem dla środowiska w przypadku wycieków i nieszczelności, po drugie – ich eliminacja zmniejsza zapotrzebowanie na ropę naftową, z której są pozyskiwane. Ponadto w wielu wypadkach, np. przy zastępowaniu tradycyjnych środków smarowych wodą, zmniejszają się też straty tarcia w łożyskach w wyniku mniejszej lepkości wody, co zmniejsza straty energii w maszynach. Z drugiej jednak strony wprowadzanie bezsmarowych węzłów ciernych lub smarowania wodnego w łożyskach przysparza problemów związanych z koniecznością dostosowania konstrukcji maszyn i stosowanych materiałów do nowych warunków działania łożysk i innych właściwości środków smarowych. W pracy omówiono kilka przykładowych problemów związanych ze stosowaniem ekologicznych środków smarowych. Jednym z nich jest dobór polimerowych materiałów stosowanych na łożyska smarowane wodą. W związku z wysokimi kosztami materiałów na bazie PEEK na rynku pojawiają się tańsze zamienniki. W przeprowadzonych badaniach materiałowych zaobserwowano niezgodność deklarowanych przez producentów właściwości z rzeczywistością. Stwierdzono również wyraźnie gorsze właściwości tribologiczne.

2

The additive-subtractive process chain – a review

Moehring Hans-Christian, Maucher Clemens, Becker Dina, Stehle Thomas, Eisseler Rocco

Journal of Machine Engineering

|

2023

|

Vol. 23, No. 1

5--35

EN

In recent years, metal additive manufacturing developed intensively and became a relevant technology in industrial production of highly complex and function integrated parts. However, almost all additively manufactured parts must be post-processed in order to fulfil geometric tolerances, surface quality demands and the desired functional properties. Thus, additive manufacturing actually means the implementation of additive-subtractive process chains. Starting with the most relevant additive processes (powder-based PBF-LB, LMD-p and wire-based WAAM and LMD-w/WLAM), considering intermediate process steps (heat treatment and shot peening) and ending up with post-processing material removal processes (with defined and undefined cutting edges), this paper gives an overview of recent research findings with respect to a comprehensive scientific investigation of influences and interactions within the additive-subtractive process chain. This includes both the macroscopic geometric scale and the microscopic scale of the material structure. Finally, conclusions and future perspectives are derived and discussed.

3

Research on the properties of concrete with hemp shives

Šadzevičius Raimondas, Gurskis Vincas, Ramukevičius Dainius

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2023

|

Vol. 12

25--32

EN

Nowadays a modern building must be energy efficient, i.e. distinguished by extremely low energy consumption. The building must be built according to the principles of sustainability, considering how it can be maximally friendly to the environment, and its life cycle should comply with the principles of the circular economy. Buildings with constructions made from natural origin materials are being built more and more in Lithuania. Such materials include fibrous hemp. The study presents the results of research on the properties of hemp shiv concrete made with binders of different compositions. The calcitic lime, composite portland cement, organic sapropel and mixtures of these materials were used as binding material for the research. Hemp shives are used for concrete fillers. The tests determined the compressive strength of hemp-shiv concrete, and the thermal conductivity of the concrete was tested under laboratory conditions. The research was performed based on standard methods and equipment.

4

Additional requirements concerning the fabrication of welded structures in accordance with the EN 1090 standard

Kozłowski Jakub, Krawczyk Ryszard

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2023

|

Vol. 67, No. 1

21--27

EN

The manufacturer of welded structures should meet the requirements set forth in the EN 1090 standard, concerning, in particular, technological processes as well as their control and supervision. Additional requirements are concerned with the selection and evaluation of structural material properties. The so-called Z-test enables the assessment of plastic properties in the direction perpendicular to the material surface, whereas test SEP 1390 is used to evaluate the weldability of thick-walled materials (based on material ability to block the development of initiated cracks). These additional requirements aim to increase the safety and service life of crucial welded structures exposed to dynamic loads.

PL

Przy wytwarzaniu spawanych konstrukcji budowlanych wytwórca powinien spełnić wymagania stawiane w normie EN 1090. Dotyczą one w szczególności realizowanych procesów technologicznych, ich kontroli i nadzoru. Oprócz nich stawiane są również dodatkowe wymagania, szczególnie przy doborze i ocenie własności materiałów przeznaczonych na konstrukcje. Można do nich zaliczyć próbę „Z” pozwalającą na ocenę własności plastycznych w kierunku prostopadłym do powierzchni materiału, jak również próbę SEP 1390 umożliwiającą ocenę spawalności materiałów grubościennych przez zdolność blokowania przez materiał wywołanych pęknięć. Te dodatkowe wymagania mają na celu zwiększenie bezpieczeństwa i trwałości eksploatacyjnej wytwarzanych konstrukcji spawanych, w szczególności tych, które charakteryzują się dużą odpowiedzialnością i pracują z obciążeniami dynamicznymi.

5

Experimental Research in the Aspect of Determining the Mechanical and Strength Properties of the Composite Material Made of Carbon-Epoxy Composite

Różyło Patryk, Smagowski Wojciech, Paśnik Jakub

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 2

232--246

EN

The present paper, provides a study of conducting experimental investigations (based on the ISO standards), in the context of determining material properties (mechanical and strength parame-ters) in the case of thin-walled composite structures - made of carbon-epoxy composite. Tests were carried out on 5 different types of test specimens (in accordance with the standards), with a minimum of 9 specimens per each type of test. The tests provided high repeatability of results, and the large number of test specimens per each test made it possible to precisely average the test results in terms of determining the necessary material properties. The tests were carried out using a Zwick Z100 universal testing machine (UTM), under room temperature conditions, using two types of test heads that allow static experimental tests. The results presented in this paper con-stitute a prelude to research within the framework of the project from the National Science Centre (Poland) with the number 2021/41/B/ST8/00148. The paper presents the initial stage of the im-plementation of the aforementioned project - which was the determination of material parameters of the composite material from which the target thin-walled composite structures with closed sections were made.

6

Stanowisko do pomiaru przewodności elektrycznej próbek stopów metali o małych gabarytach

Grzenik Michał, Kubiczek Krzysztof, Kampik Marian

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 12

23--26

PL

W artykule przedstawiono metodę i stanowisko do pomiaru przewodności elektrycznej próbek metali w kształcie prostopadłościanu o nieregularnych wymiarach geometrycznych. Oszacowana niepewność pomiaru przewodności wynosi około 5% (k=1).

EN

The article presents a method and a measurement system for measuring the electrical conductivity of metal samples in the shape of a cuboid with irregular geometrical dimensions. The estimated uncertainty of the conductivity measurement is approximately 5% (k=1).

7

Material investigations on poly(ethylene glycol) diacrylate-based hydrogels for additive manufacturing considering different molecular weights

Klimaschewski Sven F., Küpperbusch Janine, Kunze Annika, Vehse Mark

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2022

|

Vol. 6, No 1

33--41

EN

The aim of this case study is to generate several poly(ethylene glycol) diacrylate-based hydrogels using additive manufacturing processes. The interest here is in determining different material properties. The test specimens are produced using a commercial stereolithography system. For this purpose, three formulations are prepared. The basis in each case is PEGDA with average molecular weights of 700 Mn, 575 Mn and 250 Mn. A photoinitiator and a UV absorber are added to ensure spatial and temporal cross-linking. Furthermore, the formulations are tested for their material properties according to ISO standards using tensile, compression and hardness tests. An equivalence can be found in the tensile and compression tests. The results with the molecular weights of 700 Mn and 575 Mn show values close to each other. However, the results of the material tests with the molecular weight of 250 Mn are ten times higher. The Shore A hardness values also correlate with the previous tests. These results between molecular weight and material property are particularly striking. A novel aspect of this method could be that the properties determined of these tailor-made high-performance polymers can be applied to different areas of application in an organism.

8

Quantum-inspired evolutionary optimization of SLMoS2 two-phase structures

Kuś Wacław, Mrozek Adam

Computer Methods in Materials Science

|

2022

|

Vol. 22, No. 2

67--78

EN

The paper focuses on applying a Quantum Inspired Evolutionary Algorithm to achieve the optimization of 2D material containing two phases, 2H and 1T, of Molybdenum Disulphide (MoS2 ). The goal of the optimization is to obtain a nanostructure with tailored mechanical properties. The design variables describe the shape of inclusion made from phase 1T in the 2H unit cell. The modification of the size of the inclusions leads to changes in the mechanical properties. The problem is solved with the use of computed mechanical properties on the basis of the Molecular Statics approach with ReaxFF potentials.

9

The influence of the properties of water pipes made of PE on their durability and reliability

Studzinski Andrzej, Harbulakova Vlasta Ondrejka, Skrzypczak Izabela

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 1

129--143

EN

This article engages in detailed discussion of the material properties of water pipes made of polyethylene (PE). It describes the influence of properties of the material (including its geometric dimensions) on the level of reliability of pipelines made from PE 100. Values for the index of reliability obtained from analyses carried out using probabilistic methods were compared with those recommended for the index in regard to a reference period of 50 years and different Reliability Classes (RCs). The fully probabilistic (3rd level) method - Monte Carlo simulation method was used to analyze the reliability. The probabilistic calculations were carried out with account taken of different values for the coefficient of variation describing material parameters, adopted as random variables; as well as the correlations between them. The work detailed here reports an influence of material geometry on the reliability index reported for the analysed pipeline made from PE. Where the analysed PE pipe was associated with a coefficient of variation for wall thickness at or over 0.07, this denoted non-compliance with standard PN-EN 1990:2002 as regards the minimum level of reliability recommended for a reference period of 50 years and Reliability Class RC2.

PL

W artykule szczegółowo omówiono właściwości materiałowe rur wykonanych z polietylenu PE. Określono wpływ właściwości materiału, w tym wymiarów geometrycznych na poziom niezawodności przewodów wodociągowych wykonanych z PE 100. Otrzymane wartości wskaźnika niezawodności z analiz wykonanych metodami probabilistycznymi porównano z zalecanymi wartościami wskaźnika niezawodności dla okresu odniesienia 50 lat i różnych klas niezawodności (RC). Obliczenia probabilistyczne przeprowadzono uwzgledniając różne wartości współczynników zmienności parametrów materiałowych przyjętych jako zmienne losowe oraz korelacji pomiędzy nimi. W celu określenia wpływu geometrii materiału na wartość wskaźnika niezawodności przewodów wodociągowych wykonanych z PE 100 przyjęto rurę o średnicy zewnętrznej dn = 110 mm oraz grubość ścianki en = 6,6 mm. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono wpływ geometrii materiału na wartość wskaźnika niezawodności dla analizowanego przewodu wodociągowego wykonanego z PE. Przeprowadzone analizy probabilistyczne dotyczące niezawodności rury PE100 potwierdziły, że wzrost współczynników zmienności materiałów powoduje istotny spadek wskaźnika niezawodności. W przypadku analizowanego przewodu wodociągowego wykonanego z PE i współczynnika zmienności dla grubości ścianki wiekszego od 0,07 nie są spełnione wymagania normy PN-EN 1990:2002 odnośnie minimalnego poziomu niezawodności zalecanego dla okresu odniesienia 50 lat i klasy niezawodnosci RC2. Dla pozostałych klas warunek niezawodności jest spełniony.

10

Kontrola właściwości fibrobetonu przeznaczonego na prefabrykowane elementy stałej obudowy tunelu pod Świną

Jurczak Robert

Mosty

|

2021

|

nr 4

74--77

PL

W artykule przedstawiono badania prowadzone przez laboratorium GDDKiA nad fibrobetonem przeznaczonym do wykonania prefabrykowanych elementów stanowiących stałą obudowę tunelu pod Świną.

11

Seismic response investigation and analytical model of light polymer material-filled CFS shear walls

Wang Wanqian, Wang Jingfeng, Guo Lei, Shen Qihan

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 2

423--436

EN

The light polymer material (LPM), prepared with suitable mix proportion and physical method, is a type of low-carbon and environmental-friendly material. Recently, the LPM is developed as structural material for cold-formed steel (CFS) structures to cover the shortages of traditional CFS shear wall. In this paper, material properties of gypsum-based and cement-based LPM including compressive strength, elastic modulus and thermal property were explored by tests. Experimental results demonstrate that LPM exhibits excellent thermal insulation, and the thermal insulation and compressive strength of LPM satisfy the demand of bearing capacity and thermal insulation property of shear walls. To explore the effect of LPM on seismic response and failure modes of CFS shear walls, three specimens are manufactured and tested under cyclic loading. The existence of LPM in CFS shear wall would restrain the failure of wall studs to some extent. Due to the restriction effect of LPM on wall studs and self-drilling screws and the bond-slip performance between LPM and studs, the shear walls exhibit better seismic behavior than traditional CFS shear walls. At last, a modified equivalent bracing model is employed to predict the lateral stiffness of LPM-filled CFS shear walls considering the effect of filling materials, rib lath, and sheathing. The lateral stiffness obtained by the proposed method is compared to the experimental results in this paper and other researches, and the proposed model is proved to supply a conservative result which is safe to be adopted in the design and application of the LPM-filled CFS shear wall.

12

The defect analysis of Inconel 738LC with computed tomography inspection

Ciećko Andrzej, Kamiński Łukasz, Wierzba Patrycja

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2020

|

Vol. 44, nr 3

80--83

EN

In the present paper, computed tomography (CT) inspection is shown. The CT inspection method allowed to rate the density of defects hidden inside a material, which has a significant role in the live material. The method allows to evaluate the reliability of tensile test’s results. In our analysis, the position of crack propagation was determined by CT, and the tensile test was performed to check the accuracy of the nondestructive method. The tensile tests were performed on Inconel 738LC [1] samples.

13

Opracowanie nowej gamy płytek wielkoformatowych z wykorzystaniem walcowego procesu prasowania

Pawlik Maciej

Szkło i Ceramika

|

2019

|

R. 70, nr 2

28--31

14

Influence of selected method to estimate composite material elasticity properties on results of finite element analysis

Juzuń Mateusz

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 1

34--39

EN

To perform accurate finite element analysis of composite materials, it is a necessity to enter the correct value of the material properties during model preparation. Since composites consist of at least two components with quite different properties, it is necessary to calculate the resultant properties of the final material. There are a few methods for estimating these parameters. This paper focused on two methods referred to as the Rule of Mixture model, and the Halpin-Tsai model. In the first section, the basic elastic properties of the component materials were cited, then in the next part of paper the elastic properties of the composites were calculated using the aforementioned method. During the calculations both methods were described, along with the range of their application in reality. The parameters were calculated for several composites differing in the percentage of fibers in the composite to present changes in the coefficients on a common graph. All the moduli are collected and presented on graphs. One material was then chosen and used for further analysis. In the next step, finite element analysis (FEA) was performed to estimate the impact of the selected method for determining the material elastic properties on the results of the analysis. FEA analysis was performed using ANSYS Workbench 19.1 ACP Pre/Post software, which allows users to manually enter the properties of the studied materials. The sample was modelled as a laminate, consisting of layers - laminas arranged angularly in relation to each other, which are arranged symmetrically with respect to the median plane of the sample. Two analyses were carried out and then the differences in the final results of the strain values were presented in table form, which indicate the percentage differences between them. This allows one to specify which model of estimating the elastic properties is more precise in the studied case and when it is worth using a more precise method of estimating these values.

PL

Do przeprowadzenia dokładnej analizy z wykorzystaniem metody elementów skończonych dla materiałów kompozytowych konieczne jest wprowadzenie podczas przygotowania modelu odpowiedniej wartości dla współczynników charakteryzujących materiał. Ponieważ kompozyty składają się z minimum dwóch składników, różniących się między sobą właściwościami, konieczne jest oszacowanie parametrów wynikowych. Istnieje kilka metod pozwalających na oszacowanie tych parametrów. Artykuł skupia się na dwóch modelach określanych odpowiednio jako Rule of Mixture oraz Halpin-Tsai. Na samym początku przytoczono podstawowe właściwości sprężyste materiałów składowych, następnie wyliczono właściwości sprężyste kompozytów z wykorzystaniem wspomnianych wcześniej metod. Tymi parametrami są: moduł elastyczności wzdłużnej, moduł elastyczności poprzecznej, współczynnik Poissona, moduł ścinania w płaszczyźnie XY. Podczas obliczeń zostały opisane obie metody wraz z zakresem ich zastosowania w rzeczywistości. Parametry obliczono dla kilku kompozytów różniących się procentowym udziałem włókien w kompozycie w celu zaprezentowania zmian współczynników na wspólnym wykresie. Następnie jeden materiał wybrano do przeprowadzenia dalszej analizy. W kolejnym kroku przeprowadzono analizę z wykorzystaniem MES w celu oszacowania wielkości wpływu dobranej metody określania własności sprężystych materiału na wyniki analizy. Do przeprowadzenia analizy użyto oprogramowania ANSYS Workbench 19.1 ACP Pre/Post, które pozwala na ręczne wprowadzenie parametrów nowo utworzonego materiału kompozytowego. Próbka została zamodelowana jako laminat, składający się z warstw - lamin ułożonych kątowo w stosunku do siebie, które rozmieszczone są symetrycznie względem płaszczyzny środkowej próbki. Przeprowadzone zostały dwie analizy, które pozwoliły zaprezentować różnice w wydłużeniach próbek. To pozwala na sprecyzowanie, który model oszacowania parametrów elastycznych jest bardziej dokładny w badanym przypadku oraz kiedy warto używać bardziej precyzyjnej metody szacowania tych wartości.

15

Cavitation erosion resistance influence of material properties

Zakrzewska D. E., Krella A. K.

Advances in Materials Science

|

2019

|

Vol. 19, nr 4(62)

18--34

EN

The cavitation erosion is the phenomena that causes degradation of fluid flow machinery components due to repetitive implosion of cavitation bubbles adjacent to the solid surface. Cavitation erosion is a complex phenomenon, which includes not only hydrodynamic factors of liquid, but also properties of erodible material e.g. microstructure, hardness or Young modulus. In order to reduce the negative impact of erosion on machine components, there are many methods to increase cavitation erosion resistance. The paper discusses the correlations between structural and mechanical properties and the resistance to cavitation erosion (CER) of pure materials, their alloys and coatings. Methods to increase CER have also been described - using heat / thermo-chemical treatment and application of coatings by various methods.

16

An influence of factors of flow condition, particle and material properties on slurry erosion resistance

Buszko M. H., Krella A. K.

Advances in Materials Science

|

2019

|

Vol. 19, nr 2(60)

28--53

EN

The degradation of materials due to slurry erosion is the serious problem which occurs in the power industries. The paper presents actual knowledge about an influence of individual factors connected with flow conditions, particles and material properties on the slurry erosion resistance. Among the factors connected with operating conditions, an influence of impact angle, and velocity of impact, particle concertation and liquid temperature have been described. In case of the factors connected with solid particle properties, an influence of the size, shape and hardness have been discussed. In the part devoted to the impact of material properties, due to different types of materials, the issues of resistance to erosion of slurries related to the properties of steel, ceramics and polymers are discussed separately. In the paper has been shown that a change of any of mentioned factors causes a change in the erosion rate due to the synergistic effects that accompany to slurry degradation.

17

Badanie procesu cięcia i analiza metalograficzna stali elektrotechnicznej M600-50A dla różnych technologii wykonania

Świłło M., Czyżewski P., Kochański A.

Przegląd Mechaniczny

|

2018

|

nr 4

25--29

PL

W artykule autorzy przedstawiają wyniki badań dla stali elektrotechnicznej M600-50A (dostarczonej od różnych dostawców) w zakresie analizy metalograficznej i technologicznej. W pierwszej części badań przeprowadzono analizę metalograficzną wykonywaną powszechnie do oceny jakości wyrobów za pomocą mikroskopu optycznego. Powierzchnia próbek została wypolerowana, a następnie poddana analizie numerycznej i statystycznej w celu pomiaru rozkładu wielkości ziaren. Głównym celem podjętych badań mikroskopowych była ocena jakości materiału na podstawie wielkości ziaren dla materiału dostarczonego od czterech różnych producentów. W drugiej części badań przeprowadzone zostały próby doświadczalne cięcia. W ocenie ilościowej materiału dokonano pomiaru (na specjalnie zaprojektowanych, w pełni automatycznych stanowiskach) maksymalnej siły cięcia dla różnych luzów dla procesów przeprowadzonych w warunkach dynamicznych i statycznych.

EN

In the paper the authors present their results of the metallographic and experimental investigation for the electrical sheets M600-50A supplied by different manufacturers. First, metallography examination was curry out as a well know study in the material quality evaluation using optical microscopy. The specimen surface was polished and then was subject to the image processing analysis in order to evaluate the grain size distribution based on the statistical analysis. The main aim of this part of research was study the grain size of the microstructure for four different material suppliers. Second, an experimental examination was conducted were the material was subject to the blanking process analysis. In this material quantity evaluation, a maximum load was measured in the dynamic and static conditions where different clearances were used in the designed, fully automated apparatus.

18

Nieliniowo lepkosprężyste równanie konstytutywne gąbczastej tkanki kostnej i identyfikacja stałych materiałowych

Pawlikowski M., Jankowski K., Kokot G., Skalski K., Makuch A.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 1

12--17

PL

W pracy sformułowano nowe równanie konstytutywne dla gąbczastej tkanki kostnej człowieka. Zapostulowano funkcję energii odkształcenia, która opisuje sprężystą odpowiedź tkanki na obciążenie. W modelu konstytutywnym uwzględniono także nieliniową lepkosprężystość. Stałe materiałowe w równaniu konstytutywnym zidentyfikowano na podstawie wyników testów relaksacji naprężeń i monotonicznego ściskania metodą dopasowania krzywych. Wykorzystano tutaj algorytm Levenberga-Marquardta metody najmniejszych kwadratów. Na podstawie testów relaksacji zidentyfikowano wartości czasów relaksacji, natomiast na podstawie testów monotonicznego ściskania określono stałe sprężyste i lepkosprężyste. Testy były wykonane w temperaturze pokojowej na prostopadłościennych próbkach kości gąbczastej uzyskanych z główek kości udowej podczas operacji wszczepienia endoprotezy stawu biodrowego.

EN

In the paper a new constitutive equation for human cancellous bone tissue was formulated. A strain energy function was postulate, which describes the elastic response of the tissue to the load. The nonlinear viscoelasticity was also taken into account in the constitutive model. The material constants in the constitutive equation were identified on the basis of the results of stress relaxation tests and monotonic compression tests using the curve fitting method. The Levenberg-Marquardt algorithm of the least square method was used here. On the basis of the relaxation tests, the values of relaxation times were identified, while the elastic and viscoelastic constants were determined on the basis of monotonic compression tests. The tests were performed at room temperature. On the cuboidal samples of cancellous bone obtained from femoral heads during the surgeries of hip joint prosthesis implantation.

19

A simulation study on the closed-loop control of screw press forgings using the impact energy as control input

Bambach Markus, Benjamin Sydow Benjamin, Markus Hirtler Markus, Sviridov Alexander

Computer Methods in Materials Science

|

2018

|

Vol. 18, No. 3

98--106

EN

Screw presses are energy-restricted forming machines that use rotational energy stored in a flywheel for forming, which is converted into a linear movement by a threaded screw. Screw presses are widely used for forging steel, aluminum and brass. In a direct-driven electrical screw press, a reversible electric motor is mounted directly on the screw and on the press frame above the flywheel. With directly driven screw presses, the blow energy can be exactly dosed from one blow to the next. However, so far no prior work is known which uses the blow energy as a control input in a targeted manner to influence the properties of the forging. The purpose of the present work is to lay the foundations for property control through blow energy dosing during forging on screw presses. Process control becomes increasingly interesting due to ever increasing customer demands and needs for resource-efficient production. A major challenge is the variation of process parameters, e.g. temperature variations in the furnace, during transport or due to inherent uncertainty in the heat transfer to the dies and the environment. If the process conditions are changing the deviations from the planned process trajectory may lead to an insufficient die filling or undesired final properties. Forged parts require high precision considering the part geometry and material properties. During forming two mechanisms in terms of forming temperature take place: heat conduction due to contact with tools and heat dissipation due to plastic deformation. The heat transfer acts as disturbance, the impact energy can be used as control input. In this work, investigations into process control by impact energy dosing are put forward using FE (finite element) simulations.

20

Influence of ultrasound assist during hot air drying on properties of dried apple crisps

Banaszak J., Pawłowski A.

Chemical and Process Engineering

|

2018

|

Vol. 39, nr 3

263–-270

EN

In this paper the influence of high power airborne ultrasound on drying biological material (Lobo apple) properties is considered. Apple samples were dried convectively at 75 ◦C and air flow of 2 m/s with and without ultrasound assist at 200W. During experiments, sun-drenched and not sun-drenched part of fruits were considered separately to show, how the maturity of the product influences dry material properties. Dried apple crisps in a size of small bars were subjected to compression tests during which acoustic emission (AE) was used. Analysis of AE and strength test results shows that correlations between received acoustic signals and sensory attributes (crispness, brittleness) of dried apples can be found. It was noted that ultrasound improved fruit brittleness in comparison with pure convective processes, where fruit maturity determines a kind of destruction and behaviour of dried apple crisps.