Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Structural and technological features of involute spur gearings with undercut at tooth root.

100%

Kawalec A. , Wiktor J.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2000

|

tom Vol. 24, nr 2

51-69

EN

This paper concerns gearing with undercut at tooth root, generated by tools with protuberance. An influence of selected important geometrical parameters of tool and machined gear on parameters of the critical section, radius of tooth active profile at tooth root on maximal stresses in the critical section was investigated. Analyzed geometrical parameters of tooth root (paremeters of the critical section and radius) are related to each other and variation of one of them implies corresponding variations of the other parameters. These reciprocal relationships often cause significant problems in design of generating tools for gear machining esp., in the case of generating tools with protuberance. Results of geometric and kinematic analysis with strength computations based on the finite element method and on the ISO/DIS standard, presented in this work, reflecting influence of particular factors on geometric parameters and strength properties of gear tooth root, can significantly simplify design of tools and gear transmission. They clearly indicate the necessity on considering in design of gear transmission also technological conditions, both possibilities and limitations of applied methods of machining. They can be helpful in design of both gear generating tools and gear transmissions.

PL

Praca dotyczy uzębień z podcięciem u podstawy zęba, obrabianych obwiedniowo narzędziami z protuberacją. Przedstawiono w niej wpływ wybranych parametrów gometrycznych narzędzia obróbkowego i uzębienia obrabianego na wartosć parametrów przekroju obliczeniowego, promień zarysu czynnego oraz na wartość naprężeń maksymalnych u podstawy zęba. Analizowane parametry geometryczne podstawy zęba (parametry przekroju obliczeniowego i promień) są ze sobą ściśle powiązane i zmiana wartości jednego parametru pociąga za sobą zmianę pozostałych. Te wzajemne relacje często stwarzają znaczne trudności podczas projektowania narzędzi obwiedniowych do obróbki uzębień, zwłaszcza narzędzi obwiedniowych z protuberancją. Przedstawione w pracy wyniki analiz geometrycznych i kinematycznych oraz obliczeń wytrzymałościowych wykorzystujących metodę elementów skończonych oraz normę ISO ISO-DIS, ilustrujące wpływ poszczególnych czynników na parametry geometryczne i właściwości wytrzymałościowe podstawy zęba, mogą znacznie ułatwić projektowanie narzędzi oraz przekładni zębatych. Wskazują wyraźnie na konieczność uwzględniania w projektowaniu przekładni także uwarunkowań technologicznych - zarówno możliwości jak i ograniczeń związanych z przyjętą metodą obróbki. Mogą być one przydatne w projektowaniu narzędzi obwiedniowych do kół zębatych i przekładni zębatych.

2

Analysis of strength of tooth root with notch after finishing of involute gears.

100%

Kawalec A. , Wiktor J.

Archive of Mechanical Engineering

|

2001

|

tom Vol. 48, nr 3

217-248

EN

Computer simulation of involute spur gears generation was used to determine tooth profiles mapped by tool during gear machining. These profiles were computed for different combinations of geometric parameters of machined gears and tools as well as for different combinations of pretreatment and finishing processes. Results of simulations were used for generation of very precise finite element models of representative gear segments. For these models, distributions of stresses were computed for assumed load in the ADINA finite element system. The results were compared with related results of computations made in accordance with the ISO/DIS and AGMA standards. Special attention was paid to gears, in which additional notch appears at tooth root after machining. This notch causes concentration of stresses. On the basis of the above named computations an analysis of influence of technological parameters and methods of machining gears on form and bending strength properties of spur gear tooth root was performed. General conclusions were formulated. They can be useful in both gear design and gear manufacturing for proper selection of structural parameters, association of pretreatment and finishing, selection of suitable method of gear generation and parameters of applied tool. Approach suggested in this paper: setting initial structural and technological parameters, computer simulation of gear generation, computer assisted strength analysis leading to suitable modification of the design and manufacturing presumptions -- establishes proper basis for optimization of gears with consideration to the maximum possible bending strength properties of spur gear tooth root.

PL

W pracy wykorzystano komputerową symulację obwiedniowej obróbki ewolwentowych kół zębatych. Symulacja posłużyła do wyznaczenia zarysów zębów odwzorowanych przez narzędzia w trakcie procesu wytwarzania kół zębatych. Zarysy zębów obliczono dla różnych kombinacji parametrów geometrycznych wytwarzanych kół zębatych i narzędzi oraz różnych wariantów skojarzenia obróbki wstępnej i wykańczającej. Rezultaty tych obliczeń wykorzystano do budowy bardzo precyzyjnych modeli odpowiednich segmentów kół zębatych przeznaczonych do analizy metodą elementów skończonych. Rozkłady naprężeń w tych modelach obliczono z wykorzystaniem systemu MES ADINA. Wyniki porównano z odpowiednimi wynikami obliczeń przeprowadzonych w oparciu o normy ISO/DIS i AGMA. Szczególną uwagę zwrócono na koła z karbem powstającym w wyniku obróbki u podstawy zęba. Taki karb jest przyczyną koncentracji naprężeń. Obliczenia przeprowadzone na ww. modelach pozwoliły przeanalizować wpływ parametrów technologicznych oraz metod obróbki na kształt i wytrzymałość na zginanie podstawy zęba walcowych kół zębatych. Sformułowano generalne wnioski wynikające z ww. analizy. Mogą być one pomocne w projektowaniu i wytwarzaniu kół zębatych, we właściwym wyborze parametrów konstrukcyjnych, kojarzenia obróbki wstępnej i wykańczającej, oraz w doborze odpowiedniej metody wytwarzania i parametrów stosowanego narzędzia. Podejście zaproponowane w tym artykule, polagające na przyjęciu wstępnych parametrów konstrukcyjnych i technologicznych oraz komputerowo wspomaganej analizie wytrzymałościowej - prowadzącej do stosowanej modyfikacji założeń konstrukcyjnych i technologicznych, stanowi dobrą podstawę do optymalizacji kół zębatych, uwzględniającej maximum wytrzymałości na zginanie podstawy zęba walcowych kół zębatych.

3

Form and strength properties of spur gear tooth root with consideration of technological factors.

100%

Kawalec A. , Wiktor J.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2001

|

tom Vol. 25, nr 1

35-57

EN

This paper presents analysis of an influence of technological parameters and methods of machining gears on the form and strength properties of spur gear tooth root. Different technological factors conditioning tooth fillet profile and tooth bending strength are considered type of applied tool, association of pretreatment and finishing of machined gear, and parameters of applied tool. Generation of corresponding models of gear segments and numerical computations of stresses at tooth root are based on finite elements method. Principal idea of optimizational calculations of design and technological parameters determining both gear and its machining is proposed. Conclusions, following the analysis of form and strength properties of spur gear tooth root obtained after machining with certain tooth, presented in the paper, can be helpful in proper selecting of optimal values of corresponding design and technological parameters.

PL

W pracy przedstawiono wpływ parametrów technologicznych i metod obróbki kół zębatych na zarys i właściwości wytrzymałościowe podstawy zęba walcowego koła zębatego. Uwzględniono różne czynniki technologiczne wpływające na zarys krzywej przejściowej i na wytrzymałość na zginanie: rodzaj zastosowanego narzędzia, skojarzenie obróbki wstępnej i wykańczającej koła zębatego oraz parametry zastosowanego narzędzia. Modele stosowanych segmentów kół zębatych oraz numeryczne obliczanie naprężeń są oparte na metodzie elementów skończonych. Zaproponowano podstawową ideę optymalizacyjnych obliczeń parametrów konstrukcyjnych i technologicznych charakteryzujących zarówno koło zębate, jak i jego obróbkę. Wnioski, wynikające z analizy zarysu i właściwości wytrzymałościowych podstawy zęba walcowego koła zębatego wykonanego z zastosowaniem określonego narzędzia podane w niniejszej pracy, mogą być przydatne we właściwym wyborze optymalnych wartości parametrów konstrukcyjnych i technologicznych.

4

Zastosowanie elektronicznych pomiarów odkształceń górotworu na przykładzie wyrobiska KS Bochnia

61%

Szczerbowski Z. , Niedbalski Z. , Jóźwik M. , Migdas T. , Kawalec A. , Orzeł K.

Przegląd Górniczy

|

2020

|

tom T. 76, nr 1

19--26

PL

Badania deformacji górotworu w rejonie zabytkowej Kaplicy św. Kingi Kopalni Soli „Bochnia” z zastosowaniem elektromagnetycznej sondy ekstensometrycznej dają nową jakość w analizie charakterystyki tego procesu. Pomiary przemieszczeń reperów stanowiących punkty osnowy kopalnianej z zastosowaniem klasycznych przyrządów i instrumentów geodezyjnych pozwalają jedynie na określenie geometrycznych zmian konturu wyrobisk, często wysoko dokładnych. Na bazie wyników klasycznych pomiarów mierniczych niemożliwe jest określanie sposobu propagacji deformacji wewnątrz górotworu. Wykonane badania z zastosowaniem sond ekstensometrycznych umożliwiły opracowanie charakterystyki odkształceń calizny górotworu solnego w KS Bochnia oraz powiązanie tych wyników z wieloletnimi pomiarami geodezyjnymi. Jak dotąd nie ma opracowań, które w wiarygodny sposób przedstawiają sposób rozchodzenia się deformacji w caliźnie górotworu otaczającej wyrobiska. Jak się podejrzewa, jest on poddany dodatkowo naciskom wciąż aktywnych tektonicznie Karpat sąsiadujących ze złożem. Poza aspektem naukowym przybliżenia opisu zjawisk zachodzących wokół wyrobisk podziemnych w KS Bochnia, istotny jest również aspekt praktyczny, który dotyczy sposobu prowadzenia ewentualnych zabezpieczeń zabytkowych wyrobisk.

EN

Measurements of rock mass deformation with application of electromagnetic extensometer in the Saint Kinga Chapel of The Bochnia Salt Mine provided a new quality of in studies of the process’s performance. Measurements of displacements of control points which are consisted of in the mine’s geodetic network with the use of classical device devices and instruments enable to determine of changes of cavities’ contours only, however with high accuracy. The carried out measurements with the use of electromagnetic extensometer supported elaboration of deformation of undisturbed rock mass surrounding the cavity in The Bochnia Salt Mine that could be combined the results with long standing geodetic observations. As far there is no studies which present reliably propagation of deformation within rock salt mass surrounding underground excavations. As suspected, the rock mass is subjected to additional stress of the Carpathians orogeny, neighboring the salt deposit and which is still tectonically active. Apart from the scientific aspect which brings closer the problem depicting propagation of phenomena ongoing around underground cavity in The Bochnia Salt Mine, there is a practical aspect pertaining to of eventual support methods being constructed in the historical excavations.

5

The Effect of Re Content on Microstructure and Creep Resistance of Single Crystal Castings Made of Nickel-Based Superalloys

51%

Gancarczyk K. , Albrecht R. , Kawalec M. , Kościelniak B. , Gradzik A. , Szeliga D. , Kawalec A. , Ziaja W. , Motyka M.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

tom Vol. 18, no 1

291--305

EN

In this work the effect of crystal structure perfection on the creep resistance of single crystal superalloys. The CMSX-4 and CMSX-4®Plus with increased Re content is analyzed. Single crystal rods are made by directional solidification process at the withdrawal rates 3 and 5 mm/min. The evaluation of microstructure and crystal structure perfection are carried out by light microscopy and X-ray diffraction Ω-scan methods. Creep tests are performed according to ASTM E-139-11 standard at the temperature of 982°C. Mathematical models for the creep resistance of the models are developed for both investigated superalloys. The influence of the crystal structure on the the investigated superalloys are built and the steady state creep rates are determined. Creep strength of both superalloys are compared. The results show that the CMSX-4®Plus nickel superalloy exhibits nearly two times higher creep resistance compared to the conventional CMSX-4 one.

6

Geometrical Accuracy of Threaded Elements Manufacture by 3D Printing Process

41%

Budzik G. , Dziubek T. , Kawalec A. , Turek P. , Bazan A. , Dębski M. , Józwik J. , Poliński P. , Kiełbicki M. , Kochmański Ł. , Oleksy M. , Cebulski J. , Paszkiewicz A. , Kuric I.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

tom Vol. 17, no 1

35--45

EN

Additive processes allow for almost any manufacturing of screw-threaded joint elements. However, this requires knowledge of the geometrical relationships of a threaded itself and the strength of materials from which the screw-threaded joint is made. Thanks to the development of research models and conducting tests related to dimensional accuracy and surface roughness, it was possible to test the models made by MEX process of ABS-M30, PLA, ABS, PETG materials, and PolyJet process from RGD720 polymer material.In the case of measurements carried out on the MarSurf XC20 system, the internal and external thread profile was obtained.Measurements of the surface roughness of the printed models were made using the Taylor Hobson TalyScan 150 profilometer. Based on the obtained surface, following the ISO 25178-2 standard, selected parameters were determined.

7

Strength of threaded connections additively produced from polymeric materials

41%

Dziubek T. , Budzik G. , Kawalec A. , Dębski M. , Turek P. , Oleksy M. , Paszkiewicz A. , Poliński P. , Kochmański Ł. , Kiełbicki M. , Józwik J. , Kuric I. , Cebulski J.

Polimery

|

2022

|

tom Vol. 67, nr 6

261--270

EN

The article presents the results of strength tests of screw-nut threaded connections made of polymeric materials such as: ABS, PLA, PET-G and acrylic resin. In order to make physical models, three 3D printing techniques were used: Fused Deposition Modeling (FDM), Fused Filament Fabrication (FFF), and PolyJet. The tests took into account the stresses caused by the axial force generated when the bolt is screwed into the nut or other structural element. Due to the complexity of the issue, the presented studies are only a starting point for further research.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałości połączeń gwintowych śruba-nakrętka wykonanych z materiałów polimerowych takich, jak: ABS, PLA, PET-G i żywicy akrylowej. Do wykonania modeli fizycznych stosowano trzy techniki druku 3D: FDM, FFF i PolyJet. W badaniach uwzględniono naprężenia spowodowane działaniem siły osiowej powstającej podczas wkręcania śruby w nakrętkę lub inny element konstrukcyjny. Ze względu na złożoność zagadnienia, przedstawione badania stanowią punkt wyjścia do dalszych badań.