A new direction related to research in the wood industry may be thermal imaging together with computer vision techniques. In this work, an attempt was made to use these to record temperature phenomena during drilling in woodbased materials, using MDF as an example. For this purpose, a CNC station was created with a built-in high-resolution thermal imaging camera (260x200 px). Two drill bits were examined – sharp and dull. The temperatures generated by them during drilling were compared. It was shown that the phenomena which can be recorded during the drilling process can be associated with changes in the tool geometry, and therefore can be used for research related to heat during drilling. The presented results open many new and interesting directions in research in wood-based materials technology.
PL
Nowym kierunkiem związanym z badaniami w przemyśle drzewnym może być termowizja wraz z technikami widzenia komputerowego. W niniejszej pracy podjęto próbę ich wykorzystania w celu rejestracji zjawisk temperaturowych podczas wiercenia w materiałach drewnopochodnych na przykładzie MDF. W tym celu stworzono stanowisko CNC z wbudowaną kamerą termowizyjną o dużej rozdzielczości (260x200 px). Zbadano dwa wiertła – nowe oraz zużyte i porównano wygenerowane przez nie temperatury podczas wiercenia. Wykazano, że zjawiska możliwe do zarejestrowania podczas procesu wiercenia można powiązać ze zmianą geometrii narzędzia, a więc mogą posłużyć do badań powiązanych z ciepłem podczas wiercenia. Przedstawione wyniki otwierają wiele nowych i ciekawych kierunków w badaniach w technologii tworzyw drzewnych.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł dotyczy problematyki eksperymentalnych badań dynamicznych zjawisk niebezpiecznych podczas obróbki drewna. Przedstawiono autorską metodę pomiaru prędkości odrzutu obrabianego materiału drzewnego z użyciem kamery szybkiej oraz programu komputerowego do analizy rejestrowanych obrazów. Metoda ta okazała się bardzo dokładna i niewrażliwa na zakłócenia wiórami i pyłami drewna, które stanowiły dotąd główną trudność w podjęciu eksperymentów naukowych. Nowa metoda może być również polecana do pomiarów prędkości innych gwałtownych i niebezpiecznych zjawisk występujących w procesach obróbki drewna generujących wióry i pyły.
EN
The article is devoted to problems in experimental testing of dangerous dynamic occurrences during wood working. An original method of measuring the speed of kickback of machined piece of wood as well as the new deploying the use of a high-speed camera and a specific computer program for evaluating registered images, were both described in the article. The new measurement method has proven to be very precise and insensitive to both wood chips and dust, which had been the main difficulty in earlier experiments. The new method can be also recommended to the measurements of speed of other violent and dangerous occurrences during woodworking processes which generate chips and dust.
The study presents the concept of control and visualisation of the operation of exemplary industrial processes with the application of SCADA system. SCADA systems and applications in various fields of economy were reviewed. Applications that perform the assumed visualisation, alarm, archive and protection objectives were proposed. The designs were prepared in Vijeo Citect environments. Due to diversity and versatility of the selected systems, the completed applications may easily be implemented in many actual locations irrespective of the pre-existing control systems.
W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości powłok z zewnętrzną warstwą DLC (Diamond-Like Carbon) oraz trzema typami podwarstwy na bazie chromu: Cr/DLC, Cr/CrN/Cr/DLC oraz Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC. Przedstawiono również wyniki badań trwałości i mechanizmów zużycia ostrzy noży strugarskich ze stali szybkotnącej pokrytych tymi powłokami. Podwarstwy na bazie chromu wytwarzano metodą katodowego odparowania łukowego (CVA), a warstwę DLC metodą zmodyfikowanego katodowego odparowania łukowego (MCVA). Powłoki DLC charakteryzują się dużą twardością (ok. 34 GPa) oraz dobrą adhezją. W próbie zarysowania powłoki Cr/DLC wykazują największą adhezję (siła krytyczna LC1 = 39 N, LC2 = 45 N), natomiast powłoki Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC wykazują najmniejszą adhezję (LC1 = 27 N, LC2 = 39 N). Z próby Rockwella C wynika, że wszystkie powłoki wykazują dobrą adhezję (HF1-HF2). W tribologicznych próbach zużycia przeprowadzonych metodą kula-tarcza (trzpień-tarcza) powłoki DLC wykazują współczynnik tarcia suchego μ = 0,10÷0,17 w skojarzeniu z Al2O3 a w skojarzeniu z drewnem sosnowym μ = 0,66÷0,68. Wskaźnik zużycia powłok DLC w skojarzeniu z Al2O3 wynosi 3,7×10–7 mm3/Nm, natomiast w skojarzeniu z drewnem sosnowym powłoki nie wykazują mierzalnego zużycia. Próby przemysłowe noży strugarskich ze stali HS6-5-2 pokrytych powłokami Cr/DLC, Cr/CrN/Cr/DLC, Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC oraz niepokrytych przeprowadzono z wykorzystaniem komercyjnej strugarki dolnowrzecionowej przy obróbce drewna sosnowego. Ponad 2,5-krotnie mniejsze pole zużycia S wykazują noże strugarskie z powłoką Cr/(CrN/CrC)/Cr/DLC w porównaniu z nożami nie pokrytymi. Modyfikacja powierzchni natarcia noży powłokami z warstwą zewnętrzną DLC i podwarstwami na bazie chromu wpływa na zmniejszenie zużycia i pozwala na wydłużenie ich czasu pracy.
EN
The paper presents investigations results of coating properties with DLC (Diamond-Like Carbon) surface layers and three types of sublayers based on chromium: Cr/DLC, Cr/CrN/Cr/DLC and Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC. It also presents test results of performance durability and wear forms of highspeed steel planer knives with these coatings. Chromium-based sublayers were produced by the cathodic arc evaporation (CVA) and DLC surface layers by the modified cathodic arc evaporation (MCVA). The DLC coatings have a high hardness ca. 34 GPa and good adhesion. In the scratch tests the Cr/DLC coatings exhibit the highest adhesion (critical load LC1 = 39 N, LC2 = 45 N) while coatings Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC exhibit the lowest adhesion (LC1 = 27 N, LC2 = 39 N). The Rockwell C tests show that all coatings revealed high adhesion (HF1-HF2). DLC coatings in tribological wear tests, conducted by the ball-on-disk (pin-on-disk) method, showed the friction coefficient μ = 0.10÷0.17 in a frictional contact with Al2O3 and μ = 0.66÷0.68 in a frictional contact with pine wood. The wear rate coefficient of DLC coatings in a frictional contact with Al2O3 amounts to 3.7×10–7 mm3/Nm however in a frictional contact with pine wood they do not exhibit any wear. Industrial tests on HS6-5-2 high-speed steel planer knives with Cr/DLC, Cr/CrN/Cr/DLC, Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC coatings and without any coatings were carried out using a commercial low-spindle planer used for machining pine wood. More than 2.5-fold lower value of wear area S showed planer knives with Cr/(CrN/CrC)/Cr/DLC coatings compared to uncoated planer knives. By modifying the rake faces of planer knives coated with DLC surface layers and chromium-based sublayers it resulted in less wear and allowed for significant improvements in their working time.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wymagania wstępne i projekt konstrukcyjny prototypu sterowanej numerycznie tokarki do drewna. Na podstawie tego projektu opisano proces konstruowania i budowania demonstratora obrabiarki CNC.
EN
The paper presents the initial requirements and constructional project of the prototype of numerically controlled lathe for wood. On the basis of this project, there was described a process of constructing and building the CNC demonstrator.
Drewno z uwagi na dużą zmienność właściwości fizycznych stanowi duże wyzwanie dla technologii pomiarowych. Zależność naturalnego materiału od warunków zewnętrznych również silnie wpływa na wynik pomiaru. Czujniki optyczne są bardzo często stosowane w tartakach, gdzie istnieje potrzeba optymalizacji segregowania pni drzew przeznaczonych do przetarcia (przycinki). Laserowe czujniki firmy Micro-Epsilon są używane w systemach bocznego przycinania firmy Esterer WD GmbH w celu realizacji optymalnego uzysku surowca z wykończonej tarcicy.
New design solutions of sawdust briquetting machines with piston and worm working system. Results of assessing the quality of briquettes obtained from the piston and worm briquetting machine.