Przegląd Mechaniczny 3/2014

3’14PL ISSN 0033-2259

MIESI¢CZNIK NAUKOWO-TECHNICZNY

INDEKS 245836

Cena 24 z∏ (w tym 5% VAT)

rok za∏o˝enia 1935

Z KRAJU I ZE ÂWIATA Nast´pny zeszyt NASA obchodzi 50-lecie sieciDeep Space Network, w którà24 grudnia 1963 r. przekszta∏conozespó∏ anten u˝ywanych przezarmi´ amerykaƒskà. Deep SpaceNetwork sta∏a si´ szybko podsta-wowà siecià u˝ywanà do komu-nikacji z sondami kosmicznymi.Z czasem sieç rozbudowano i terazNASA komunikuje si´ za jejpomocà z 33 sondami kosmicz-nymi. Obecnie sieç ma trzy kom-pleksy anten: w Goldstone w Kali-fornii, w okolicach Madrytu w Hisz-panii i w pobli˝u Canberry w Aus-tralii. Takie ich rozmieszczenieumo˝liwia ca∏odobowe odbieraniei wysy∏anie sygna∏ów do sondkosmicznych w ca∏ym Uk∏adzieS∏onecznym. NASA umo˝liwia ko-rzystanie z sieci tak˝e innymagencjom kosmicznym. Ruukki wprowadza na ryneknowà pow∏ok´ elewacyjnà RuukkiHiarc reflect, która odbija promie-niowanie cieplne s∏oƒca i dzi´kitemu utrzymuje powierzchni´ p∏ytw ni˝szej temperaturze. Zmniej-sza to potrzeb´ ch∏odzenia wew-n´trznego i poprawia efektyw-noÊç energetycznà budynków orazzmniejsza odkszta∏cenia stali, cowp∏ywa na popraw´ szczelnoÊciz∏àczy p∏yt warstwowych. Pow∏okaHiarc reflect jest odporna na zu-˝ycie, promieniowanie UV i zabru-dzenia. Parlament Europejski zatwierdzi∏nowy unijny program wymianyi stypendiów Erasmus+, z którgoskorzystajà ponad 4 mln m∏odychludzi w UE. Erasmus+, z bud˝e-tem 14,7 mln euro do 2020 r., mapo∏àczyç dotychczasowe progra-my edukacyjne i szkoleniowe dlam∏odzie˝y, takie jak: Comenius,Erasmus, Erasmus Mundus, Leo-nardo da Vinci. Po raz pierwszyuwzgl´dni te˝ programy sportowe.Program u∏atwi m∏odym ludziomw wieku 13 – 30 lat nauk´ i stu-diowanie za granicà. W ramachtego programu po raz pierwszyutworzony zostanie system gwa-rancji kredytów na jedno- lub dwu-letnie studia magisterskie w innym

kraju UE dla studentów, którzy nieskorzystali ze stypendium. Firma NSK, potentat w produkcji∏o˝ysk tocznych, opublikowa∏adokument, dzi´ki któremu szybkomo˝na rozszyfrowaç najcz´stszeoznaczenia stosowane w ∏o˝ys-kach NSK i RHP. Publikacja zawie-ra wszystkie stosowane skrótyi oznaczenia wraz z wyjaÊnienia-mi. Zamieszczono w niej równie˝tabele porównujàce oznaczeniastosowane przez NSK i RHP z syg-naturami u˝ywanymi przez in-nych producentów ∏o˝ysk. Prze-wodnik w polskiej wersji j´zyko-wej mo˝na pobraç ze stronywww.nskeurope.pl lub w witryniewww.parkmedia.pl/nsk. Wed∏ug danych Urz´du Paten-towego w pierwszej po∏owie 2013 r.40% wszystkich zg∏oszeƒ wynalaz-ków i wzorów u˝ytkowych w Polscepochodzi∏o z sektora naukowego.Instytuty badawcze majà na swoimkoncie 11% zg∏oszeƒ, instytutynaukowe PAN – 3%, szko∏y wy˝-sze 26%, z sektora gospodarki po-chodzi 41%, a 19% od osób fizycz-nych. Mimo tak wysokiego poten-cja∏u sektora nauki, brak poprawywe wspó∏pracy pomi´dzy tymsektorem a przedsi´biorstwami. Narodowe Centrum Badaƒ i Roz-woju uruchomi∏o w bie˝àcym rokutrzeci konkurs w programie PatentPlus. Ma on pomóc w zdobyciueuropejskiej i mi´dzynarodowejochrony patentowej wyników ba-daƒ naukowych i prac rozwojo-wych. Celem programu PatentPlus jest zwi´kszenie liczby euro-pejskich i mi´dzynarodowych zg∏o-szeƒ patentowych, a tym samymwzmocnienie ochrony praw w∏as-noÊci intelektualnej poza teryto-rium Polski. Wsparcie w progra-mie mo˝e zostaç udzielone napokrycie kosztów m.in. analizy za-sadnoÊci ekonomicznej objćiawynalazku ochronà patentowà, ba-danie stanu techniki w zakresieobj´tym treÊcià zg∏oszenia wyna-lazku, przygotowanie strategii ko-mercjalizacji wynalazku czy zg∏o-szenia wynalazku do ochrony.

Detekcja i pomiar d∏ugoÊci p´knićia zmćzenio-wego z zastosowaniem systemu FatigueVIEW– w pracy przedstawiono mo˝liwoÊç zautoma-tyzowanej detekcji i pomiaru d∏ugoÊci p´kni´-cia zmćzeniowego w trakcie realizacji cykliczniezmiennego obcià˝enia, w zaproponowanym roz-wiàzaniu analiza p´knićia odbywa si´ przezpomiar rozk∏adów przemieszczeƒ w obszarachprzewidywanych p´kni´ç z zastosowaniem szyb-kiej metody cyfrowej korelacji obrazu, opra-cowana metoda analizy p´kni´ç zosta∏a zaim-plementowana w oryginalnym systemie badaw-czym.

Procedura wst´pnego projektowania planetarnejprzek∏adni Êrubowej rolkowej z przek∏adniàz´batà– w artykule opisano budow´ i najwa˝niejszeparametry przek∏adni Êrubowej rolkowej z prze-k∏adnià z´batà, przedstawiono ograniczenia tychparametrów, na których podstawie sformu∏o-wano procedur´ wst´pnego projektowania prze-k∏adni, obejmujàcà wst´pny dobór paramet-rów geometrycznych dla przyj´tego poziomunapr´˝eƒ w Êrubie oraz obcià˝enia osiowego,warunki braku interferencji gwintów, okreÊleniepodstawowych parametrów zaz´bienia rolek i na-kr´tki, okreÊlenie d∏ugoÊci rolek z warunku nanaciski powierzchniowe.

Z∏o˝one mikrowyciskanie – miniaturyzacja i ∏à-czenie zabiegów w procesach obróbki plas-tycznej– w pracy przedstawiono konsekwencje i sposo-by miniaturyzacji procesów obróbki plastycznej,których wynikiem by∏o powstanie mikroobróbkiplastycznej jako nowej ga∏´zi technologii, zapro-ponowano klasyfikacj´ ∏àczenia zabiegów mikro-obróbki plastycznej: w operacje z∏o˝one pop-rzecznie (sekwencje poprzeczne) oraz wzd∏u˝nie(sekwencje wzd∏u˝ne), zaprezentowano nowyjednooperacyjny proces z∏o˝ony z mikrowykra-wania z taÊmy, mi´dzyoperacyjnego smarowa-nia i nast´pujàcego po nim mikrowyciskaniawspó∏bie˝nego pr´ta.

Wyznaczenie charakterystyki zmćzeniowejmateria∏u profili aluminiowych z wykorzys-taniem minipróbek– w pracy opisano metodyk´ badaƒ zmćzenio-wych (geometria próbki, obcià˝enia, stanowiskabadawcze, analiza wyników) w wykorzystaniemminipróbek mo˝liwych do pobrania z profilikszta∏towych.

ROK WYD. LXXIII ZESZYT 3/2014 1

Cena 24 z∏ (w tym 5% VAT)

Wydanie publikacji dofinansowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wy˝szego

Za treÊç og∏oszeƒ i p∏atnych wk∏adek redakcja nie odpowiada

ROK WYD. LXXIII

PRZEGLÑD MECHANICZNY

MARZEC 2014 • NR 3/14

Wersja pierwotna: drukNak∏ad 1000 egz.

Miesi´cznik notowany na liÊcie czasopism punktowanychMinisterstwa Nauki i Szkolnictwa Wy˝szego – 5 pkt.

WYDAWCA:

Instytut Mechanizacji Budownictwai Górnictwa Skalnego

ul. Racjonalizacji 6/802-673 Warszawa

PATRONAT:Stowarzyszenie In˝ynierówMechaników i Techników Polskich

SPIS TREÂCI str.

ADRES REDAKCJI:IMBiGS – „Przeglàd Mechaniczny”ul. Racjonalizacji 6/8, 02-673 Warszawatel./fax: 22 8538113, tel. 22 8430201 w. 255e-mail: [email protected]://www.przegladmechaniczny.pl

REDAGUJE ZESPÓ¸:Redaktor naczelny: dr in˝. Martyna JachimowiczZast´pca red. nacz.: prof. dr hab. in˝. Zbigniew DàbrowskiSekretarz redakcji: mgr Anna MasséRedaktorzy tematyczni: prof. nzw. dr hab. in˝. Dariusz Bo-roƒski (Mechanika p´kania), prof. dr hab. in˝. AndrzejKocaƒda (Materia∏y konstrukcyjne), prof. dr hab. in˝.Arkadiusz M´˝yk (Automatyka i robotyka), prof. drhab. in˝. Jan RyÊ (Podstawy konstrukcji maszyn), prof.dr hab. in˝. Tadeusz Smolnicki (Komputerowe metodyCAD/CAM/CAE), dr in˝. Zbigniew ˚ebrowski (Hydraulikai pneumatyka)Redaktor statystyczny: dr in˝. Tomasz Miros∏awRedaktor j´zykowy: mgr Anna Massé

RADA PROGRAMOWA:Prof. Witold Gutkowski – przewodniczàcy (IMBiGS), dr in˝.Tomasz Babul (SIMP), prof. Jan B∏achuta (University ofLiverpool), prof. Aleksander S. Bokhonsky (SewastopolNational Technical University), prof. Czes∏aw Cempel(Polit. Poznaƒska), prof. Grzegorz Glinka (University ofWaterloo), prof. Krzysztof Go∏oÊ (Polit. Warszawska,IMBiGS), prof. Tadeusz Kacperski (IMBiGS), prof. JaromirK. Klouda (Technical and Test Institute for ConstructionPrague), prof. Janusz Kowal (AGH), prof. Mychaj∏o Lobur(Lviv Technical University), prof. Aleksander N. Mikhaylov(Donetsk National Technical University), prof. RyszardOkulicz (Applied University Cologne) prof. EugeniuszRusiƒski (Polit. Wroc∏awska), prof. Ryszard Pyrz (AalborgUniversity), prof. Andrzej Seweryn (Polit. Bia∏ostocka),dr hab. in˝. Roman Staniek, prof. nzw. (SIMP), prof.Eugeniusz Âwitoƒski (Polit. Âlàska), prof. Wies∏awTràmpczyƒski (Polit. Âwi´tokrzyska), prof. W∏adys∏awW∏osiƒski (PAN), prof. Nenad Zrnic (University of Bel-grade), prof. XU Bingye (Tsinhua University)

KIEROWNIK ZAK¸ADU WYDAWNICTW I PROMOCJI:Ryszard Kwiecieƒ – tel. kom. 602 390 703e-mail: [email protected]

WARUNKI PRENUMERATYPrzyj´cie prenumeraty – wy∏àcznie na podstawie do-konanej wp∏aty.Na blankiecie wp∏at nale˝y podaç nast´pujàce dane:dok∏adnà nazw´ i adres (z kodem pocztowym) zama-wiajàcego, nazw´ czasopisma, liczb´ egzemplarzy i okresprenumeraty.Wp∏aty – zgodnie z podanymi cenami nale˝y dokonaçw banku lub UPT na konto IMBiGS – BPH S.A.O/Warszawa nr 97 1060 0076 0000 3210 0014 6850.Prenumerata ze zleceniem wysy∏ki za granic´ – osobyprawne i fizyczne. Nale˝y podaç dok∏adny adres odbiorcyza granicà. Cena prenumeraty jest dwukrotnie wy˝sza odceny normalnej. Zmiany w prenumeracie, np. zmian´liczby tytu∏ów, liczby egzemplarzy, rezygnacj´ z prenu-meraty itp. mo˝na zg∏aszaç pisemnie, z mocà obowià-zujàcà od nast´pnego kwarta∏u.

Cena prenumeraty na 2014 r.:kwartalnie – 72 z∏pó∏rocznie – 144 z∏rocznie – 288 z∏Informacji o prenumeracie udziela redakcja.

Dtp: „AWiWA” - tel. 22 7804598Druk: Oficyna Poligraficzna APLA Sp. j.ul. Sandomierska 89, 25-325 Kielce

2

3

18

21

25

29

36

40

47

48

50

Informacje dla autorów

PROBLEMY – NOWOÂCI – INFORMACJE

O FIRMACH

ARTYKU¸Y G¸ÓWNESieci neuronowe w zagadnieniach klasyfikacji

stanu ostrzy narz´dzi urabiajàcych – JakubGajewski, Kamil Jonak

Katodowa ochrona przed korozjà masztówjednostek p∏ywajàcych – Agnieszka Wantuch

Analiza numeryczna po∏àczenia rozt∏aczanegorur w Êcianach sitowych – Stanis∏aw ¸aczek,Jan RyÊ

Ocena cyklu ˝ycia kompozytów polimerowychoraz analiza struktur samodiagnozujàcychi samonaprawialnych – Andrzej Katunin, Woj-ciech Moczulski

Wibroakustyka – pe∏noprawna dyscyplinanaukowa z polskimi korzeniami – ZbigniewDàbrowski

METODY I URZÑDZENIA POMIAROWEBadania mechaniczne mi´kkich tkanek bio-

logicznych

TECHNOLOGIE CHRONIÑCE ÂRODOWISKOWysokoenergetyczny kwasowy akumulator

w´glowo-o∏owiowy

Wytwarzanie kruszyw lekkich z osadów Êcie-kowych

ROK WYD. LXXIII ZESZYT 3/20142

Informacje dla autorówDo redakcji nale˝y przys∏aç zg∏oszenie autorskie zawierajàce dane teleadresowe autora, tytu∏ proponowanego

artyku∏u, liczb´ stron, rys. i tabel oraz krótkie streszczenie pracy*. Po otrzymaniu informacji o zaakceptowaniuproponowanego tematu, nale˝y przys∏aç tekst pracy przygotowany zgodnie ze wskazówkami redakcyjnymi orazwype∏niony formularz oÊwiadczenia i 2 egzemplarze podpisanej umowy licencyjnej*.

Nades∏ane artyku∏y sà poddawane redakcyjnej ocenie formalnej i otrzymujà numer redakcyjny identyfikujàcy je nadalszych etapach procesu wydawniczego.

Wszystkie artyku∏y przysy∏ane do redakcji sà recenzowane. Warunkiem publikacji jest uzyskanie pozytywnej recenzji.Redakcja nie wyp∏aca honorariów autorskich.

Wskazówki dotyczàce przygotowania artyku∏uArtyku∏y przeznaczone do opublikowania w „Przeglàdzie Mechanicznym” powinny mieç naukowo-techniczny charakter

i byç powiàzane z aktualnymi problemami przemys∏u.Artyku∏y powinny byç oryginalne, przez co nale˝y rozumieç, ˝e nie by∏y dotychczas publikowane w ca∏oÊci lub

znaczàcej cz´Êci (jeÊli artyku∏ jest fragmentem innej pracy, np. doktorskiej, habilitacji, to informacja o tym powinna znaleêçsi´ w spisie literatury).

Artyku∏ powinien obejmowaç wàski temat, ale potraktowany mo˝liwie wyczerpujàco. Nale˝y unikaç powtarzaniawiadomoÊci ogólnie znanych, uj´tych w wydawnictwach ksià˝kowych.

Je˝eli dane zagadnienie jest obszerne, nale˝y rozbiç je na fragmenty stanowiàce odr´bne artyku∏y, które mogà byçpublikowane niezale˝nie od siebie.

Artyku∏y powinny odznaczaç si´ jasnà i logicznà budowà: materia∏ powinien byç podzielony na cz´Êci, których tytu∏ymuszà odtwarzaç treÊç w nich zawartà. Wnioski z przeprowadzonych rozwa˝aƒ powinny byç wyraêne i jasno sfor-mu∏owane na koƒcu artyku∏u.

TreÊç artyku∏u powinna byç odpowiednio uzupe∏niona rysunkami, fotografiami, schematami itp., jednak liczb´ ilustracjinale˝y ograniczyç do niezb´dnych.

Tytu∏ artyku∏u nale˝y podaç w j´z. polskim i j´z. angielskim i do∏àczyç krótkie streszczenie w j´zyku polskim i angielskimoraz s∏owa kluczowe polskie i angielskie.

Obj´toÊç artyku∏u nie powinna przekraczaç 8 stron (1 strona – 1800 znaków).Do artyku∏u nale˝y do∏àczyç adres do korespondencji i adres poczty elektronicznej autorów.Praca powinna byç dostarczona w wersji elektronicznej w formacie*doc, *docx. Równania powinny byç zapisane

w edytorach wzorów, z wyraênym rozró˝nieniem 0 i O. Je˝eli równania przekraczajà szerokoÊç szpalty (8 cm), nale˝yje przenieÊç, a niedajàce si´ przenieÊç zapisaç na szerokoÊç 2 szpalt (16 cm).

Redakcja nie przepisuje tekstów i nie wykonuje rysunków. Oprócz pliku *doc, *docx zalecane jest, aby autorzydostarczali pliki êród∏owe rysunków (najlepiej w formacie *.eps, *jpg lub * tif).

Rysunki oraz wykresy muszà byç wykonane czytelnie, z uwzgl´dnieniem faktu, ˝e szerokoÊç szpalty w czasopiÊmiewynosi 8 cm, szerokoÊç kolumny – 17 cm, wysokoÊç kolumny – 24,5 cm.

Opisy na rysunkach zmniejszonych do tej wielkoÊci powinny byç czytelne i nie ni˝sze od 2 mm.Autorzy sà zobowiàzani do podawania na koƒcu artyku∏u pe∏nego wykazu êróde∏ wykorzystywanych przy jego

opracowaniu i podawania w treÊci odpowiednich odsy∏aczy do kolejnego numeru pozycji cytowanej w spisie literatury.Spis literatury, przygotowany wg kolejnoÊci powo∏aƒ, powinien zawieraç: przy ksià˝kach – nazwisko i pierwszà liter´imienia autora, tytu∏ ksià˝ki, wydawc´, rok i miejsce wydania (ewentualnie numery stron); przy czasopismach – nazwiskoi imi´ autora, tytu∏ artyku∏u, nazw´ czasopisma, numer i rok (ewentualnie numery stron). Nie stosujemy cyrylicy – takitekst nale˝y podaç w transkrypcji wydawniczej na alfabet ∏aciƒski. Spis literatury powinien przedstawiaç aktualny stanwiedzy i uwzgl´dniaç pozycje z literatury Êwiatowej.

Autorzy gwarantujà, ˝e treÊç pracy i rysunki sà ich w∏asnoÊcià (lub podajà êród∏o pochodzenia rysunków). Autorzyzg∏aszajàc artyku∏, przekazujà Wydawcy prawa do jego publikacji w formie drukowanej i elektronicznej.

Redakcja b´dzie dokumentowaç wszelkie przejawy nierzetelnoÊci naukowej, zw∏aszcza ∏amania i naruszania zasad etykiobowiàzujàcych w nauce.

Procedura recenzowaniaProcedura recenzowania artyku∏ów w czasopiÊmie jest zgodna z zaleceniami Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa

Wy˝szego zawartymi w opracowaniu „Dobre praktyki w procedurach recenzyjnych w nauce”, Warszawa 2011.Autorzy, którzy przysy∏ajà artyku∏ do publikacji, sà Êwiadomi (Informacje dla autorów), ˝e wszystkie prace publikowane

w „Przeglàdzie Mechanicznym” podlegajà ocenie recenzentów i wyra˝ajà zgod´ na procedur´ recenzowania, a redakcjawysy∏a do autorów informacj´ o przyj´ciu artyku∏u i wys∏aniu go do recenzentów. Do oceny ka˝dej publikacji powo∏ujesi´ co najmniej dwóch niezale˝nych recenzentów.

Redakcja dobiera recenzentów rzetelnych i jak najbardziej kompetentnych w danej dziedzinie, którzy nie sà cz∏onkamiredakcji pisma, sà specjalistami w danej dziedzinie oraz nie sà zatrudnieni w placówce wydajàcej pismo. Nades∏aneartyku∏y nie sà nigdy wysy∏ane do recenzentów z tej samej placówki, z której pochodzi autor. Prace recenzentów sà poufnei anonimowe. Recenzja musi mieç form´ pisemnà i koƒczyç si´ jednoznacznym wnioskiem o dopuszczeniu artyku∏udo publikacji w „Przeglàdzie Mechanicznym” lub jego odrzuceniu. W przypadku pracy w j´zyku obcym, co najmniej jedenz recenzentów jest afiliowany w instytucji zagranicznej innej ni˝ narodowoÊç autora pracy. Autorzy sà informowanio wynikach recenzji oraz otrzymujà je do wglàdu. W sytuacjach spornych redakcja powo∏uje dodatkowych recenzentów.Ka˝dy artyku∏ zawierajàcy wyniki badaƒ doÊwiadczalnych kierowany jest tak˝e do redaktora statystycznego.

Lista recenzentów publikowana jest w ostatnim zeszycie ka˝dego rocznika.Informacja dla recenzentówRedakcja zwraca si´ do Recenzentów z uprzejmà proÊbà o zwrot recenzji w ciàgu 4 tygodni (formularz recenzji

dost´pny na stronie internetowej)*.

* Formularze dost´pne na stronie internetowej www.przegladmechaniczny.pl.

3ROK WYD. LXXIII ZESZYT 3/2014

Pierwszy zeszyt „Przeglàdu Mechanicznego”ukaza∏ si´ 10 stycznia 1935 r. Czasopismo powo∏a-ne zosta∏o do istnienia decyzjà StowarzyszeniaIn˝ynierów Mechaników Polskich w celu integracjiÊrodowiska in˝ynierskiego zajmujàcego si´ budowàmaszyn. Od tego czasu, poza latami II wojny Êwia-towej, „Przeglàd Mechaniczny” jest ciàgle obecny narynku wydawniczym, s∏u˝àc kolejnym pokoleniompolskich mechaników i popularyzowaniu polskiejmyÊli technicznej.

Przez te wszystkie lata forma czasopisma nie-wiele si´ zmieni∏a. Zmienia∏y si´ tylko treÊci pub-likowane w artyku∏ach i informacjach, co zwiàza-ne by∏o z rozwojem nowych technologii, nowychmateria∏ów i metod badawczych. Wraz z rozwojemnowych technik przekazu, w tym technologii in-ternetowych zapewniajàcych szybki dost´p doinformacji, znaczenie czasopism ukazujàcych si´drukiem stopniowo zacz´∏o si´ zmniejszaç. W zwiàz-ku z tym czasopisma zacz´∏y poszukiwaç nowychsposobów, dzi´ki którym mog∏yby staç si´ atrak-cyjne dla wspó∏czesnego Czytelnika i wprowadzaçzmiany, które umocni∏yby ich obecnoÊç na rynkuwydawniczym.

Dzia∏ania takie rozpocz´to równie˝ w redakcji„Przeglàdu Mechanicznego”. G∏ówny nacisk zosta-nie po∏o˝ony na usprawnienie przep∏ywu informacjipomi´dzy naukà i przemys∏em, a tak˝e zagadnieniazwiàzane z zastosowaniem nowoczesnych ma-teria∏ów, technologii, z nowoczesnà organizacjàprodukcji oraz z technologiami s∏u˝àcymi ochronie

Êrodowiska. Jednym z tematów b´dzie prezen-towanie osiàgni´ç firm dzia∏ajàcych na polskimrynku oraz pokazanie ich wspó∏pracy z jednostkaminaukowymi. Przedmiotem zainteresowania b´dàzw∏aszcza te firmy, które wdro˝y∏y innowacyjnetechnologie. W przysz∏ych wydaniach PM wi´cejmiejsca zajmà publikacje prezentujàce osiàgni´cianaukowe i techniczne autorów m∏odego pokolenia.

Stopniowo redakcja zamierza coraz szerzej wy-korzystywaç technologie cyfrowe do prezentowaniazawartoÊci czasopisma, w pierwszym etapie b´dzieto rozbudowanie istniejàcej strony www, w nast´p-nym – wprowadzenie e-wydaƒ czasopisma z jedno-czesnym wydawaniem wersji drukowanej.

Zmiany w czasopiÊmie zbieg∏y si´ w czasie zezmianà redaktora naczelnego. Funkcj´ t´ powie-rzy∏em dr in˝. Martynie Jachimowicz.

Prof. dr. hab. in˝. Janowi Szlagowskiemu, którykierowa∏ redakcjà „Przeglàdu Mechanicznego”przez wiele lat, serdecznie dzi´kuj´ za d∏ugoletniàwspó∏prac´.

Dr hab. Stefan Góralczykprof. IMBiGSDyrektor Instytutu MechanizacjiBudownictwa i Górnictwa Skalnego

Od Wydawcy

4 ROK WYD. LXXIII ZESZYT 3/2014

problemy • nowoÊci • informacje

Fot. 1. fot. Delphia Yachts Fot. 2. fot. EMAG

Trudno wyobraziç sobie rozwójgospodarczy we wspó∏czesnymÊwiecie bez intensywnej wspó∏-pracy sfery nauki z podmiotamidzia∏ajàcymi w obszarze przemys∏u.Jednà z instytucji powo∏anych dowspierania tej wspó∏pracy jestNarodowe Centrum Badaƒ i Roz-woju. Dzia∏alnoÊç Centrum mas∏u˝yç wzmocnieniu wspó∏pracymi´dzy polskim biznesem orazprzyczyniaç si´ do komercjalizacjiefektów badaƒ naukowych z ko-rzyÊcià dla polskiej gospodarki. Celete NCBR realizuje przez opracowy-wanie programów wsparcia badaƒstosowanych i prac B+R, finanso-wanie komercjalizacji i transferuwyników do gospodarki.

Jednym z takich programów jestKreator innowacyjnoÊci. Celemprogramu jest zwi´kszenie aktyw-noÊci publicznych organizacji ba-dawczych i przedsi´biorców w za-kresie komercjalizacji wiedzy, copowinno daç w efekcie wzrostliczby komercjalizowanych techno-logii i rozwiàzaƒ innowacyjnych.

Nowoczesne laminaty do pro-dukcji jachtów, kopalniany robotzast´pujàcy w najci´˝szych pracachgórników, innowacyjny symulatordo szkolenia kierowców samocho-dów ci´˝arowych i autobusów czyhybrydowe lokomotywy budowanez gotowych modu∏ów – to tylko nie-liczne przyk∏ady projektów zreali-zowanych przy wsparciu NCBR.

Yachts wyprodukowa∏a pierwszypolski jacht oceaniczny o nazwieDelphia 47 (fot. 1).

Mobilny robot inspekcyjnydo pracy w regionach

zagro˝onych wybuchemKonstrukcja robota jest wyni-

kiem wspó∏pracy Instytutu Tech-nik Innowacyjnych EMAG orazPrzemys∏owego Instytutu Auto-matyki Przemys∏owej PIAP.

Robot jest wyposa˝ony w pneu-matyczny nap´d iskrobezpiecznyuruchamiany przy u˝yciu spr´-˝onego azotu. Dzi´ki temu mo˝epracowaç w ekstremalnych wa-runkach, w strefie zagro˝enia wy-buchem, w temperaturze nawetdo 60°C. Trójosiowy, niezale˝niezawieszony zestaw ko∏owy wspo-magany trzema nogami zamoco-wanymi na niezale˝nie sterowa-nych goleniach umo˝liwia robo-towi poruszanie si´ zarówno poterenie p∏askim, jak i nachylonympod katem 30°. Niewielkie wymia-ry pozwalajà robotowi zmieÊciç si´w prze∏azach w tamach przeciw-wybuchowych (Êrednica otworu80 cm), które buduje si´ po to, abyodgrodziç wyrobisko od miejsca,w którym wybuch∏ po˝ar. Robotmo˝e dokonaç pomiarów gazów,w tym metanu, tlenku i dwutlenkuw´gla, temperatury i wilgotnoÊciw obszarze obj´tym po˝arem. Ro-bot wprowadzony w rejon zagro-˝enia przeka˝e obraz zniszczeƒ,dokona pomiarów i przetransmi-tuje dane do konsoli operatora,co umo˝liwi podj´cie decyzji doty-czàcych dalszych czynnoÊci w stre-fie zagro˝enia.

Kreatorzy innowacji

Pierwszy polski jacht oceanicznywykonany w technologii vacuum infusion

W firmie Delphia Yachts, spec-jalizujàcej si´ w produkcji jach-tów ˝aglowych, zastosowano doprodukcji laminatów technologi´vacuum infusion. Technologia in-fuzji (ang. vacuum infusion) polegana uk∏adaniu w formie pokrytej˝elkotem kolejnych warstw zbro-jenia bez ˝ywicy. W kolejnym eta-pie procesu uk∏ada si´ instalacjeumo˝liwiajàce rozprowadzenie ˝y-wicy, kana∏y wtrysku ˝ywicy i ka-na∏y, którymi odprowadzane jestpowietrze. ˚ywica jest pompowa-na za pomocà pró˝ni powstajàcejna skutek ró˝nicy ciÊnieƒ. Pró˝-niowe przesycanie ˝ywicà zapew-nia ciàg∏e zwiàzanie laminatówz rdzeniem i brak wad, co jestistotne ze wzgl´du na wytrzyma∏oÊç

konstrukcji. ˚ywica jest rozpro-wadzana w formie za pomocàspecjalnej siatki. Ze wzgl´du nadu˝à zawartoÊç zbrojenia laminatcechuje si´ lepszymi w∏aÊciwoÊ-ciami wytrzyma∏oÊciowymi nawetprzy zmniejszeniu masy konstruk-cji. Zaletà procesu infuzji jest mo˝-liwoÊç wytworzenia konstrukcjitypu sandwich w jednym procesie.

Zaletà tak wyprodukowanychjachtów jest nie tylko ich mniejszawaga, ale w porównaniu ze stan-dardowym procesem w formachotwartych, mo˝liwoÊç zredukowa-nia o 94% emisji szkodliwego dlazdrowia styrenu wydzielajàcego si´z ˝ywicy.

Wykorzystujàc technologi´vacuum infusion firma Delphia



Fot. 3. fot. ETC-PZL Aerospace Industries

Fot. 4. PESA

Prototyp robota jest zgodnyz dyrektywami UE: spe∏nia wyma-gania budowy przeciwwybucho-wej oraz kompatybilnoÊci elektro-magnetycznej. Robot zosta∏ spraw-dzony w rzeczywistych warun-kach w kopalni w´gla kamienne-go Bobrek-Centrum w Bytomiu napoziomie 726 m. Wyzwaniem dlakonstruktorów robota by∏aby za-miana nap´du pneumatycznegona bardziej efektywny – elektryczny.Jednak w warunkach kopalnia-nych, w obecnoÊci metanu, zasto-

Uniwersalnalokomotywa elektrycznao budowie modu∏owej

Nowoczesne wielosystemowehybrydowe lokomotywy to projektrealizowany przez bydgoskà firm´PESA we wspó∏pracy z Instytu-tem Pojazdów Szynowych TABORw Poznaniu. Modu∏owa konstruk-cja pozwala na uproszczenie tech-nologii i skrócenie czasu produkcji.Na jednej ramie b´dzie mo˝nazbudowaç lokomotyw´ spalinowài elektrycznà. Hybrydowa lokomo-tywa z PESY z rodziny Gama-Mara-ton jest jednym z pierwszych pojaz-dów tego typu na Êwiecie (fot. 4).

Lokomotywa Maraton b´dziemog∏a kontynuowaç podró˝, nawetwtedy gdy nie b´dzie zasilaniapràdem – dzi´ki silnikowi spalino-wemu pojedzie dalej.

Zasi´g lokomotywy w wersjispalinowej wynosi oko∏o 40 km.Nadwozie wykonane jest ze stalio podwy˝szonej wytrzyma∏oÊci. Po-szycie boczne oraz dachy przysto-sowane do ∏atwego demonta˝uwykonane sà ze stopów lekkich.Bezpieczeƒstwo zapewniajà odpo-wiednio zaprojektowane strefyzgniotu. Poszycie czo∏a lokomotywyzosta∏o wykonane z tworzyw po-liestrowo-szklanych, w formie ∏at-wych do demonta˝u segmentów.

Lokomotywy Gama przeznaczo-ne b´dà do ruchu z pr´dkoÊcià do190 km/h. W sk∏ad rodziny wejdàlokomotywy spalinowe o mocy2200 kW i pr´dkoÊci 140 km/h,lokomotywy elektryczne wielona-pi´ciowe i zasilane napi´ciem 3 kVDC, o pr´dkoÊci 140 km/h dla ruchutowarowego i 190 km/h dla ruchupasa˝erskiego.

sowanie silnika elektrycznego, któryiskrzy, by∏oby niebezpieczne. Nale-˝a∏oby zatem skonstruowaç silnikelektryczny, który móg∏by pracowaçw warunkach zagro˝enia po˝aremi wybuchem.

Prototyp niekomercyjnego Gór-niczego Mobilnego Robota Inspek-cyjnego (fot. 2) to efekt projekturealizowanego w latach 2008 – 2010i dofinansowanego przez NCBRkwotà 3 mln 560 tys. z∏otych. Pro-totyp jest udoskonalany w kolejnymprojekcie.

Symulatory do szkolenia kierowców autobusóworaz samochodów ci´˝arowych

Projekt zosta∏ opracowany przezETC-PZL Aerospace IndustriesSp. z o.o. we wspó∏pracy z Wy-dzia∏em Transportu PolitechnikiWarszawskiej.

Symulatory pozwalajà na zaprog-ramowanie: rodzaju prowadzone-go pojazdu, to czy ciàgnie nacze-p´, ci´˝aru ∏adunku, warunkówatmosferycznych.

Prowadzenie pojazdu na symu-latorze jest niezwykle realistyczne(fot. 3). Zapewnia to uk∏ad pre-

zentacji obrazu o wysokiej roz-dzielczoÊci, uk∏ad o szeÊciu stop-niach swobody pozwala na gene-rowanie bodêców mechanicznych(odczuwane jest przyspieszenie,hamowanie, wchodzenie w zakr´t,wibracje kabiny i fotela kierowcy),czterokana∏owy system nag∏oÊ-nienia wewnàtrz kabiny symulatorazapewnia efekty dêwi´kowe.

Uk∏ad wizualizacji sk∏ada si´z cylindrycznego ekranu oraz ze-stawu projektorów po∏àczonychz systemem komputerowym. Polewidzenia wynosi 200 stopni, dzi´kiczemu kierowca nie widzi kraw´-

dzi ekranu, tylko przesuwajàcà si´sceneri´ stworzonà przez kom-puter. Urzàdzenie pozwala tak˝ezasymulowaç zachowania nad-wozia, podwozia, elementów za-wieszenia i ogumienia, uk∏adu kie-rowniczego, hamulców, uk∏adówwspomagajàcych prowadzenie po-jazdu.

Na symulatorze mo˝na odtwa-rzaç setki scenariuszy drogowych,w tym równie˝ sytuacje niebez-pieczne.



Tegoroczne targi przemys∏oweHannover Messe 2014 odb´dàsi´ w terminie 7 – 11 kwietniapod has∏em „Integrated Industry– NEXT STEP” (Zintegrowany prze-mys∏ – nast´pne kroki). W ten spo-sób organizatorzy chcà zaakcen-towaç znaczenie integracji syste-mów przemys∏owych dla przysz-∏oÊci bran˝y. Do tej pory niezale˝-nie rozwijane by∏y ró˝ne techno-logie, prowadzàce do optymaliza-cji produkcji. Dalszy rozwój ma nacelu przede wszystkim integracjístniejàcych rozwiàzaƒ, która poz-wala uelastyczniç procesy pro-dukcyjne. Celem ma byç stworzenieinteligentnej samoorganizujàcej si´fabryki.

Targi Hannover Messe obejmujàcztery g∏ówne obszary tematyczne:automatyzacja produkcji, energe-tyka, dostawy oraz badania i roz-wój. Tematyka integracji procesówprzemys∏owych b´dzie obecna nawszystkich targach specjalistycz-nych: Industrial Automation, DigitalFactory, Energy, Industrial Supply,MobiliTec, Research & Technology,GreenTec.

W zintegrowanych procesachprzemys∏owych wszystkie kompo-nenty – od obrabianych przedmio-tów przez maszyny a˝ po systemytransportowe – zostajà po∏àczonew jednà sieç, w której samodzielniekomunikujà si´ ze sobà. Obrabianyelement nie jest przesy∏any potaÊmie produkcyjnej od punktu dopunktu wed∏ug okreÊlonego sche-matu, lecz jest w stanie samodziel-nie sterowaç modularnymi wysep-kami produkcyjnymi oraz inicjowaçniezb´dne etapy obróbki.

Prawie jedna czwarta wystawcówna targach HANNOVER MESSEzajmuje si´ wytwarzaniem, dystry-buowaniem i magazynowaniemenergii. W zwiàzku z tym jednymz zagadnieƒ prezentowanych natargach bran˝owych Energy b´dzietransformacja systemu energe-tycznego. Jednym z tematów b´dziezast´powanie obecnego systemuz∏o˝onego z kilkuset wielkich elekt-

rowni setkami tysićy ma∏ychobiektów wytwarzajàcych energi´z wykorzystaniem gazu ziemnego,promieni s∏onecznych, si∏y wiatrulub biomasy.

Organizatorzy targów spodzie-wajà si´ blisko 200 tysićy odwie-dzajàcych, z czego 50 tysićy spozaNiemiec. Ponad po∏ow´ wystawcówtegorocznej edycji HANNOVERMESSE stanowiç b´dà firmy zagra-niczne. Z Polski swój udzia∏ zapo-wiedzia∏o ponad 50 wystawców.

Krajem partnerskim b´dzie w tymroku Holandia. Jak podkreÊli∏ drJochen Köckler, cz∏onek ZarzàduDeutsche Messe AG: „Sektor budo-wy maszyn w Holandii nieprzer-

wanie roÊnie, a kszta∏tujà go wyso-ko wyspecjalizowane ma∏e i Êred-niej wielkoÊci przedsi´biorstwa.Powsta∏ tam tak˝e niezwykle pr´˝-nie i wydajnie funkcjonujàcy prze-mys∏ kooperacyjny zaopatrujàcyklientów z ca∏ego Êwiata w kom-ponenty i modu∏y, a tak˝e produ-kowane na specjalne zamówieniapojedyncze egzemplarze”. Pod has-∏em „Global Challenges, Smart So-lutions” przedsi´biorstwa z Holandiib´dà wystawiaç si´ we wszystkichdzia∏ach HANNOVER MESSE.

Jak co roku nagroda targówHANNOVER MESSE w dziedzinietechnologii – HERMES AWARD– zostanie wrćzonà 6 kwietnia.HERMES AWARD jest jednà z naj-wa˝niejszych nagród za osiàgni´-cia technologiczne. Zg∏oszone donagrody produkty muszà mieçzastosowanie przemys∏owe, a tak˝ezostaç ocenione jako szczególnieinnowacyjne.

Mi´dzynarodowe Targi Technologii,Innowacji i Automatyki w PrzemyÊle

HANNOVER MESSE 2014

Od 7 do 11 kwietnia na terenachtargowych w Düsseldorfie odb´dàsi´ dwie imprezy targowe: wire– Mi´dzynarodowe Targi Specja-listyczne Drutu i Kabli oraz Tube– Mi´dzynarodowe Targi Rur.

Organizatorzy spodziewajà sióko∏o 2500 wystawców, którzyzaprezentujà swojà ofert´ napowierzchni ponad 100 000 m2

w 15 halach targowych. Zdaniemorganizatorów, po∏àczenia tychdwóch imprez targowych, któreju˝ od pewnego czasu organizo-wane sà jednoczeÊnie, przynosiznacznie wićej korzyÊci zarównowystawcom, jak i odwiedzajàcymwystaw´. Z Polski swój udzia∏ w im-prezie zg∏osi∏o13 firm, podwoi∏a si´tak˝e, w porównaniu z poprzedniàedycjà targów w 2012 r., zajmowanaprzez nie powierzchnia targowa.

oprzyrzàdowanie i materia∏y po-mocnicze do urzàdzeƒ produkcyj-nych, maszyny do produkcji spr´-˝yn i elementów ∏àczàcych orazsurowce, druty specjalne i kable.W ramach ekspozycji prezentowanesà procesy pomiarowe, sterowania,regulacji oraz procesy kontrolne.Bran˝a drutu i kabli zaprezentuje si´w halach od 9 do 12 i od 15 do 17.

Ekspozycja wire 2014 adresowa-na jest nie tylko do specjalistówz przemys∏u drutu i kabli, ale tak˝edo specjalistów z przemys∏u samo-chodowego, ˝elaza, stali, metali nie-˝elaznych oraz przemys∏u elektrycz-nego, elektronicznego i wielu innych.

W ramach tegorocznych targówwire maszyny do spawania siatekb´dà po raz pierwszy pokazywaneoddzielnie na 2 000 m2 powierzchniw hali nr 16. Zdaniem organiza-torów koncentracja kompetencjiw okreÊlonej dziedzinie sprzyjaprzejrzystoÊci prezentacji. W hali tejzaprezentuje si´ ok. 20 przedsi´-biorstw, m.in.: Schlatter IndustriesAG – Szwajcaria, Progress – W∏o-chy, Ideal-Werk – Niemcy, EVG– Austria, PEDAX – Niemcy, M.E.P.Macchine Elettroniche – W∏ochy,Pratto – Grecja.

Szczegó∏owe informacje o targachmo˝na znaleêç na www.wire.de.

wire 2014 i Tube 2014 – duet targowy w Düsseldorfie

Dla osób i firm zwiàzanych z bran-˝à drutu i kabli wire jest wa˝nymmiejscem spotkaƒ. Zobaczyç tumo˝na w ruchu nowe maszyny doprodukcji i uszlachetniania drutu,



Tematyka espozycji b´dzie si´koncentrowa∏a wokó∏ surowców,rur i wyposa˝enia oraz maszyn doprodukcji rur. Elementem oferty tar-gowej b´dzie tak˝e handel ruramiz metali ˝elaznych i nie˝elaznych,tworzyw sztucznych, w∏ókien szkla-nych, szk∏a, ceramiki, betonu i ce-

mentu w∏óknistego. Uzupe∏nienieb´dzie stanowi∏a technika pomia-rów, sterowania i regulacji, tech-nika kontroli, profile i maszyny oraznowe technologie produkcji i prze-twórstwa rur. Mocno akcentowanab´dzie równie˝ logistyka, ekologiaoraz monta˝ rurociàgów. Tube za-prezentuje swojà ofert´ w halach odod 1 do 7 oraz w hali 7A. W hali 2b´dzie pawilon chiƒski.

Wydarzeniem premierowym naTube 2014 b´dzie PTF – Plastic TubeForum. B´dzie to wystawa specjalna

Pomijajàc kwestie dotyczàce za-bezpieczeƒ ciàg∏oÊci dostaw pràdudo linii energetycznych i ich odpor-noÊci na zniszczenia, rosnàca liczbanietypowych anomalii pogodo-wych, takich jak orkan Ksawery,spowodowa∏a, ˝e powsta∏o zapo-trzebowanie na rozwiàzania oÊwiet-leniowe mogàce oprzeç si´ dzia-∏aniom si∏ natury. Standardowe,wyprodukowane z betonu i stalinoÊniki êróde∏ Êwiat∏a – dotychczaswykorzystywane niemal w 100%– nie spe∏niajà bowiem swoichzadaƒ. Stanowià równie˝ dodat-kowe niebezpieczeƒstwo. Wa˝àcyok. tony s∏up z betonu, kruszàc si´i ∏amiàc w wyniku trz´sienia, mo˝eupadajàc, zabiç przebywajàcychw pobli˝u ludzi. S∏up stalowy na-tomiast, w wyniku d∏ugotrwa∏egokontaktu z wodà popowodziowà,koroduje i p´ka, równie˝ powodu-jàc ryzyko przygniecenia. Ponadtokoszty, jakie niosà ze sobà naprawyi wymiana dotychczasowych s∏u-pów, cz´sto przerastajà mo˝liwoÊcilokalnych w∏adz. Zastosowanie no-woczesnych, odpornych na katak-

lizmy rozwiàzaƒ pozwoli∏oby za-oszcz´dziç du˝o pieni´dzy, a Êrodkidotychczas przeznaczane na kon-serwacj´ mog∏yby w wi´kszymstopniu trafiaç na pomoc doraênàoraz zapewnienie schronienia po-szkodowanym.

W Alumast SA – spó∏ce, która od2008 roku nieprzerwanie udosko-nala technologie produkcji s∏upówkompozytowych – wiedzieliÊmy, jakdu˝e jest to wyzwanie, dlatego po-stanowiliÊmy powo∏aç specjalnàjednostk´ badawczà, skupionà wy-∏àcznie na problemie utrzymaniainfrastruktury oÊwietleniowej po sil-nej wichurze, powodzi czy trz´sieniuziemi. Szukajàc do wspó∏pracy od-powiednich specjalistów z dziedzinykataklizmów naturalnych, nawiàza-liÊmy kontakt z naukowcami z Chile.Wybór ten nie by∏ przypadkowy. Tow∏aÊnie w tym kraju w 1960 r. od-notowano najsilniejsze trz´sienieziemi w dziejach Êwiata o magni-tudzie 9,5 stopnia w skali Richtera.Ponadto w latach 1980 – 2010dosz∏o tam a˝ do 9 tàpni´ç, którespowodowa∏y Êmierç ∏àcznie ponad

1000 osób, a koszty trz´sieƒ ziemioszacowano na ponad 30 miliardówdolarów1.

S∏up zbudowany z u˝yciem kom-pozytu polimeroweogo potrafioprzeç si´ wiatrom dochodzàcymdo 200 km/h. Ponadto udowodnio-no, ˝e nawet d∏ugotrwa∏e zanurze-nie s∏upa w wodzie popowodziowejnie ma ˝adnego wp∏ywu na jegow∏aÊciwoÊci. Po sta∏ym zanurze-niu nie wystàpi∏y ˝adne odkszta∏-cenia, woda nie zaburzy∏a równie˝

zorganizowana w hali 7A, na którejpoka˝à si´ firmy zwiàzane z ruramiz tworzyw sztucznych, a tak˝e miejs-ce spotkaƒ producentów, handlow-ców i u˝ytkowników rur.

Targi adresowane sà do producen-tów rur, przemys∏u samochodowe-go, chemicznego, ˝elaza, stali, me-tali nie˝elaznych, przemys∏u elekt-rycznego, elektronicznego, budow-nictwa, handlu, rzemios∏a i us∏ug.

Szczegó∏owe informacje o tar-gach dost´pne sà na stroniewww.Tube.de.

1 èród∏o: http://www.preventionweb.net/english/countries/statistics/?cid=35

Komentarz ekspercki Alumast SA

Infrastruktura oÊwietleniowa odporna na kl´ski ywio∏owe?S∏upy kompozytowe najlepszym rozwiàzaniem ratujàcym ˝ycie i bud˝et

W obliczu cyklicznie wyst´pujàcych kl´sk ˝ywio∏owych coraz wi´cejkrajów – w tym paƒstw rozwijajàcych si´ – musi stawiç czo∏a olbrzymimwyzwaniom. Trz´sienia ziemi, silne wiatry czy dobrze znane nam po-wodzie skutkujà bowiem nie tylko olbrzymià liczbà ofiar, ale równie˝niewyobra˝alnie wysokimi kosztami naprawy infrastruktury. Oprócz drógi budynków bardzo cz´sto zniszczeniu ulegajà ca∏e rz´dy latarƒ bàdês∏upów oÊwietleniowych. Jak stworzyç noÊniki êróde∏ Êwiat∏a odporne nawstrzàsy czy silne wiatry? Odpowiedê na to pytanie ma nadziej´ uzyskaçpowo∏ywana do ˝ycia przez Alumast SA grupa naukowców z Polskii Chile, pracujàca nad dostosowaniem produkcji konstrukcji kompo-zytowych dla najbardziej nara˝onych na kl´ski naturalne regionów globu.


problemy • nowoÊci • informacjespójnoÊci konstrukcji, s∏up kompo-zytowy mo˝e pozostawaç pod wodàbardzo d∏ugo, nie tracàc nic zeswojej u˝ytecznoÊci.

Rezultaty badaƒ zostanà podda-ne weryfikacji w Santiago z uwz-gl´dnieniem przydatnoÊci s∏upówkompozytowych do u˝ytkowaniaw rejonach aktywnych sejsmicz-nie. Dodatkowo powtórzone zosta-nà testy na oddzia∏ywanie wiatrui wody, gdy˝ w Chile wyst´pujezagro˝enie szybkiego nast´powa-nia procesu korozji, zwiàzanegoz du˝ym nat´˝eniem mg∏y solnej.Okazuje si´, ˝e s∏up kompozytowyto najlepsze z dost´pnych na rynkurozwiàzaƒ dla paƒstw nara˝onychna wyst´powanie kl´sk ˝ywio∏o-wych i anomalii pogodowych, po-niewa˝:

wa˝y 60 kilogramów, dlategoje˝eli nawet zostanie wyrwanyz fundamentu i przewrócony, niepowoduje du˝ych szkód w infra-strukturze, a jego uderzenie zdecy-dowanie zmniejsza ryzyko ponie-sienia Êmierci (w porównaniu zes∏upem betonowym czy stalowym);

do ponownego ustawienias∏upa wystarczy zespó∏ z∏o˝onyz dwóch doros∏ych ludzi, co elimi-nuje u˝ycie ci´˝kiego sprz´tu, którymo˝e zostaç wys∏any na pomocprzysypanym ludziom – zmniejszarównie˝ koszty rekonstrukcji infra-struktury oÊwietleniowej;

potrafi wytrzymaç silne wiatryo pr´dkoÊci powy˝ej 200 km/h;

nie koroduje w wyniku d∏ugo-trwa∏ego kontaktu z wodà popowo-dziowà lub morskà.

S∏upy Alumast stanowià ideal-ne rozwiàzanie dla paƒstw nara˝o-nych na wyst´powanie katakliz-mów. Potwierdza to m.in. fakt, ˝e

w nast´pstwie prowadzonych ba-daƒ zakontraktowaliÊmy dostawynaszych produktów nie tylko doChile, ale równie˝ Brazylii i na Kub´.Nie poprzestajemy jednak na do-tychczasowych przedsi´wzi´ciach.Stale doskonalàc ofert´, obecniepracujemy nad specjalnym funda-mentem s∏upów, mogàcym dodat-kowo zmniejszyç ryzyko obalenia

konstrukcji w wyniku trz´sieniaziemi. Zespó∏ z Santiago b´dzierównie˝ w przysz∏oÊci konsultowaçz nami kolejne opracowane wspól-nie rozwiàzania patentowe.

Zbigniew SzkopekAutor jest prezesem spó∏ki Alumast SA,

czo∏owego producenta i dostawcy masz-tów flagowych oraz s∏upów oÊwietlenio-wych w Polsce i na Êwiecie.

Grafen to p∏aska struktura z∏o˝o-na z atomów w´gla. Polska jestjednym z liderów badania nad tymmateria∏em.

Koncepcj´ produkcji grafenuopracowa∏ Instytut TechnologiiMateria∏ów Elektronicznych (jedenz wiodàcych w skali globalnej oÊrod-ków badaƒ nad grafenem). WewrzeÊniu 2011 r. Instytut podpisa∏porozumienie o wspó∏pracy z Agen-cjà Rozwoju Przemys∏u.

NowoÊcià nie jest to, ˝e w Polscepo raz pierwszy wyprodukowanografen. Grafen zosta∏ uzyskanyw 2004 r. metodà zdzierania warstwyw´gla z grafitu w wyniku prac zes-po∏u badaczy brytyjsko-rosyjskich.Za to odkrycie Andre Geim i Kon-stantin Novoselov zostali nagrodzeniw 2010 r. Nagrodà Nobla. Innowa-cyjnoÊç polega na tym, ˝e potrafimyz niego robiç wi´ksze elementy. Jakojedyni mamy oficjalnie opracowanàmetod´ do produkcji wi´kszych ka-wa∏ków grafenu.

Jak dotàd Polska jest pierwszymkrajem, który oficjalnie przyzna∏ si´,˝e ma opracowanà technologi´ naprzemys∏owà produkcj´ tego mate-ria∏u.

W czerwcu 2013 r. program gra-fenowy zdoby∏ 60 mln z∏ dotacji

w Konkursie GrafTech zorganizo-wanym przez Narodowe CentrumBadaƒ i Rozwoju.

Grafen jest materia∏em, któryw przysz∏oÊci znajdzie bardzo szero-kie zastosowanie w produkcji m.in.:

nowych pó∏przewodników – zszansami na szybkie uk∏ady scalonei pami´ci o „wiecznej” trwa∏oÊci,

ekranów dotykowych o wyso-kiej trwa∏oÊci,

ogniw s∏onecznych nowej ge-neracji,

superkondensatorów b´dàcychalternatywà dla akumulatorów m.in.w samochodach elektrycznych,

materia∏ów kompozytowych(tworzyw sztucznych przewodzà-cych ciep∏o i pràd elektryczny,mo˝liwych do wykorzystania m.in.w przemyÊle lotniczym czy kos-micznym).

W Polsce jest ju˝ mo˝liwa pro-dukcja grafenu. Ruszy∏a te˝ jegosprzeda˝ internetowa przez stron´www.grapheneshop.pl.

Technologi´ pozwalajàcà na pro-dukowanie taniego grafenu opra-cowa∏ i opatentowa∏ zespó∏ pod kie-rownictwem dr. in˝. W∏odzimierzaStrupiƒskiego z Instytutu Techno-logii Materia∏ów Elektronicznych(ITME) w 2011 r. Produkcjà grafenu

W Polsce rusza produkcja grafenu


problemy • nowoÊci • informacjezajmie si´ firma utworzona przezAgencj´ Rozwoju Przemys∏u orazITME – partner strategiczny projektu.

Zastosowanie grafenu obejmujepraktycznie wszystkie dziedziny ˝y-cia. To materia∏ sto razy bardziejwytrzyma∏y od stali, który jest jed-

noczeÊnie elastyczny i rozciàgliwy,jest tak˝e hydrofobowy, ma w∏aÊ-ciwoÊci bakteriobójcze, jest przez-roczysty, przewodzi elektrycznoÊçlepiej ni˝ miedê czy srebro, trans-feruje elektrony sto razy szybciej ni˝krzem.

Firma Ford, globalny u˝ytkownikoprogramowania do zarzàdzaniacyklem ˝ycia produktów firmy Sie-mens, w ramach programu pilota-˝owego wdra˝a nowe oprogramo-wanie umo˝liwiajàce wirtualnà eks-ploracj´ zak∏adów produkcyjnych a˝do poziomu poszczególnych sta-nowisk roboczych.

IntoSite to opracowana przezfirm´ Siemens przy u˝yciu infra-struktury Google Earth aplikacjasieci web oparta na chmurze, którapozwala u˝ytkownikom dzieliç si´informacjami dotyczàcymi zak∏adówprodukcyjnych.

Nowa aplikacja przechowuje trój-wymiarowe modele zak∏adów pro-dukcyjnych i pozwala u˝ytkowni-kom na ich wirtualne eksplorowa-nie – a˝ do poziomu pojedynczychstanowisk roboczych. Wynikajàcez tego korzyÊci to m.in. lepsza ko-munikacja, wydajnoÊç oraz standa-ryzacja.

IntoSite zosta∏o opracowane przezjednostk´ organizacyjnà zarzàdzaniacyklem ˝ycia produktu (PLM) firmySiemens jako narz´dzie dla profes-jonalistów produkcyjnych, którepozwala przenosiç si´ wirtualnie dodowolnej fabryki na Êwiecie i eks-plorowaç jà, a tak˝e uzgadniaç,wspólnie zdobywaç i dzieliç si´wiedzà. IntoSite daje producentomwirtualny dost´p do fabryk wraz

z opcjami planowania produkcji,rozwiàzywania problemów i dzie-lenia si´ najlepszymi praktykamiw skali ca∏ego globu. Umo˝liwiatak˝e ∏atwiejszy sposób dost´pudo wiedzy przechowywanej w PLMi innych systemach IT, bez koniecz-noÊci wykonywania zawi∏ych czyn-noÊci zwiàzanych z korzystaniemz wielu ró˝nych êróde∏ informacji.

W ka˝dej lokalizacji wirtualnejin˝ynierowie i inni cz∏onkowie ze-spo∏u mogà umieszczaç pinezki – jakna mapie Google – i dodawaç sko-jarzone z tymi pinezkami nagraniawideo, dokumenty lub obrazy. W tensposób powstaje prywatna przes-trzeƒ wirtualna, w której u˝ytkow-nicy mogà ∏atwo zapisywaç i udos-t´pniaç ró˝ne materia∏y, umo˝li-wiajàc lepszà komunikacj´ mi´dzyfabrykami i innymi miejscami naca∏ym Êwiecie.

Program pilota˝owy IntoSite, po-czàtkowo badany w zak∏adach pro-dukcyjnych Forda w Wayne w sta-

nie Michigan, powinien przynieÊçdodatkowe korzyÊci dla Forda i jegoglobalnego zespo∏u produkcyjnegow nast´pujàcych obszarach:

WydajnoÊç: IntoSite daje mo˝-liwoÊç przechowywania we wspól-nej przestrzeni i uzyskiwania dos-t´pu do dokumentów dotyczàcychokreÊlonych zagadnieƒ, zamiast ko-rzystania z wielu ró˝nych systemówwewn´trznych. Usprawnia równie˝proces wspó∏dzielenia du˝ych pli-ków multimedialnych, które cz´stowymagajà korzystania z zewn´trz-nego oprogramowania do udost´p-niania lub u˝ywania dysków sie-ciowych z limitami rozmiaru i czasuprzechowywania.

Globalizacja: Dajàc mo˝liwoÊçwirtualnego podró˝owania do fabrykna ca∏ym Êwiecie, IntoSite pomagaw ∏àczeniu ze sobà odleg∏ych loka-lizacji przez prezentacj´ rzeczywis-tych widoków miejsc we wspólnejprzestrzeni online.

Standaryzacja: Kluczowy ele-ment systemu produkcyjnegoForda, jakim jest standaryzacja,osiàgnie wy˝szy poziom dzi´kiwprowadzeniu w aplikacji IntoSitefunkcji udost´pniania plików. Po-mo˝e ona w rozwiàzywaniu prob-lemów produkcyjnych, ustanawia-niu i wspó∏dzieleniu globalnychprocesów oraz eliminowaniu nie-zgodnoÊci.

Ford wdra˝a nowe oprogramowanie Siemens

Ronet Sp. z o.o., producentspr´˝yn i elementów spr´˝ystychz Wi´cborka (kujawsko-pomor-skie), stworzy∏ innowacyjnà, w pe∏nizautomatyzowanà lini´ produkcyj-nà wykorzystujàcà robota UniversalRobots.

Ronet produkuje spr´˝yny, zdrutów o Êrednicy od 0,3 mm do20 mm, które majà zastosowaniew wielu bran˝ach, w szczególnoÊcimotoryzacyjnej i rolniczej. RocznieRonet wytwarza ponad tysiàc ro-dzajów spr´˝yn. Blisko 15 procent

Robot na linii produkujàcej spr´˝yny



produkowanych jest na eksport.Spó∏ka postawi∏a sobie za cel szyb-kà obs∏ug´ oraz najwy˝szà jakoÊçi dok∏adnoÊç wykonania swoichproduktów.

„Stawiamy na innowacyjnà pro-dukcj´, aby zagwarantowaç naj-wy˝szà jakoÊç naszych wyrobóworaz usprawniç proces ich wytwa-rzania. Na potrzeby naszej linii pro-dukcyjnej wybraliÊmy robota Uni-versal Robots ze wzgl´du na jegounikalne cechy – m.in. elastycznoÊçi mo˝liwoÊç pracy obok ludzi bezdodatkowych zabezpieczeƒ” – oce-nia Bogumi∏ Zach, prezes zarzàduRonet.

Robot UR5 jest elementem w pe∏-ni zautomatyzowanej linii produk-cyjnej. Do jego zadaƒ nale˝y prze-noszenie spr´˝yn po obróbcecieplnej do szlifierki, a nast´pniewprowadzanie uprzednio zeszlifo-wanych spr´˝yn do maszyny wy-trzyma∏oÊciowej. Wykonane pomia-ry przekazywane sà do lasera, któryna ka˝dej spr´˝ynie wykonuje zna-kowanie w postaci opisu jej para-metrów. Tak opisane spr´˝yny robotprzenosi na pole odk∏adcze dopakowania.

O wyborze robota UniversalRobots dostarczanego przez firm´Pol-Sver zadecydowa∏a przedewszystkim prosta obs∏uga, szybkoÊçdzia∏ania oraz bezpieczeƒstwo pra-cy. UR5 Universal Robots mo˝edzia∏aç bez ogrodzenia zabezpiecza-jàcego bàdê innych specjalnychzabezpieczeƒ. Rami´ robota auto-matycznie zatrzymuje si´ przyzetknićiu z jakàkolwiek przeszkodà.Robot UR5 o udêwigu 5 kg orazzasi´gu 850 mm wa˝y zaledwie18 kg. Dzi´ki swojej mobilnoÊci orazma∏ym wymiarom mo˝e byç wy-korzystywany równie˝ na innychstanowiskach. Dodatkowo jest onbardzo prosty w programowaniu, coby∏o istotnym elementem przy jegowyborze.

„Bardzo wa˝na by∏a dla nas in-tuicyjna obs∏uga oraz ∏atwoÊç prog-ramowania. Trajektoria ruchu robo-ta mo˝e byç bowiem wskazananie tylko na panelu sterowania, alerównie˝ poprzez rćzne ustawienierobota w wyznaczonej pozycji” –mówi Bogumi∏ Zach.

Zautomatyzowanie linii produk-cyjnej oraz zakup robota UR5 odby-∏y si´ w ramach dotacji na inno-wacje – inwestycja finansowanaz Europejskiego Funduszu RozwojuRegionalnego Innowacyjna Gospo-darka – wdro˝enie technologii pro-dukcji dzia∏anie 4.3.

UR5 Universal Robots na linii produkcji w spó∏ce Ronet

Drukowanie przestrzenne jestefektywnà i dynamicznie rozwi-jajàcà si´ technologià prototy-powania niewielkich elementówsk∏adowych. Znaczàco skraca czasod powstania projektu do wpro-wadzenia na rynek produktu przezmo˝liwoÊci przetestowania nowychpomys∏ów na modelach 3D.

Firma Conrad poinformowa∏ao dost´pnoÊci zestawu drukarki 3D,który umo˝liwia wykonywanie pro-totypów i modeli przy zachowa-niu bardzo wysokiej dok∏adnoÊciodwzorowania. Przy u˝yciu urzà-dzenia Velleman K8200 mo˝na

tworzyç obiekty 3D o wymiarachdo 200 x 200 x 200 mm, przy roz-dzielczoÊci pozycjonowania dlaosi XY wynoszàcej 0,015 mm i mak-symalnej szybkoÊci drukowania300 mm/s.

Prototypy w formie trójwymia-rowych wydruków mogà byçstosowane przez projektantówwszystkich rodzajów do spraw-nego i wydajnego testowaniacz´Êci sk∏adowych lub obudowy.Urzàdzenie Velleman K8200 wy-korzystuje technologi´ druku FusedFilament Fabrication (FFF) i pozwa-la na tworzenie obiektów z takich

materia∏ów jak poliaktyd(PLA) lub ABS.

To nowe urzàdzenie, od-znaczajàce si´ du˝à szyb-koÊcià dzia∏ania i dok∏ad-noÊcià, jest kompatybilnez oprogramowaniem do dru-karki RepRap 3D. Pobiera-nie plików oraz rysunkóww celu wydrukowania po-szczególnych cz´Êci niesprawia ˝adnych trudnoÊci.

Oferowane przez firmĆonrad urzàdzenie VellemanK8200 pomo˝e klientom,z których znacznà cz´Êçstanowià programiÊci i in-˝ynierowie tworzàcy noweprodukty.

Przy u˝yciu zestawu dru-karki 3D mo˝na ∏atwo i szyb-

Velleman K8200 – drukarka 3D



ko stworzyç modele i prototypyniewielkich przedmiotów. Drukar-ka za pomocà systemu „layer bylayer” nak∏ada kolejne cienkiewarstwy materia∏u, tworzàc w tensposób model 3D drukowanegoobiektu. Zestaw Velleman K8200tworzy obiekty 3D za pomocà jed-nego drutu z tworzywa sztucznego(pol iakrylonitryl -co-butadien--co-styren), w skrócie ABS lub Po-lilaktyd, w skrócie PLA) o gruboÊci3 mm. SzybkoÊç druku wynosiod 150 do 300 mm/s (w zale˝noÊciod obiektu).

Przy u˝yciu oprogramowaniaRepRap lub innego, kompatybil-nego z drukarkà 3D, przygotowa-nie i wykonanie elementów jestbardzo szybkie i precyzyjne, rów-nie˝ przy wykorzystaniu wy˝szychpr´dkoÊci pracy. Zestaw K8200montuje si´ na ramie aluminiowej.Zaletà zastosowania konstrukcjialuminiowej jest ∏atwoÊç monta˝ui demonta˝u modu∏ów oraz wysokastabilnoÊç konstrukcji.

Do pracy z urzàdzeniem wyma-gany jest komputer (MAC, WIN®

lub LINUX) oraz po∏àczenie z in-ternetem do pobrania instrukcjii wskazówek dotyczàcych druko-wania.

Aby sprostaç wymogom prze-mys∏u dotyczàcym wysoce precy-zyjnych zadaƒ zwiàzanych ze szli-fowaniem profili w budowie narz´-dzi lub form, firma Okamoto oferu-je ultraprecyzyjnà szlifierk´ profi-lowà mikro UPZ 210 Li II. Technikasilników liniowych jest podstawànajwy˝szej produktywnoÊci, wyjàt-kowej dok∏adnoÊci oraz krótkichczasów obróbki (fot. 1).

Standardowo podczas szlifowa-nia profili z du˝à pr´dkoÊcià stosujesi´ sterowane krzywkowo maszynyi serwomotory. Firma Okamoto wy-korzystuje natomiast technologi´liniowà dla osi sto∏u oraz ruchupoziomego i pionowego. Z jednejstrony umo˝liwia to osiàgnićie

wyraênie wy˝szych wartoÊci przys-pieszenia, a z drugiej wyjàtkowàdok∏adnoÊç powtórzeƒ.

Mateusz Cieniek, ApplicationEngineer w centrum badawczo--rozwojowym we Wroc∏awiu: „Sil-niki liniowe, zastosowane w nowejszlifierce UPZ 210 Li II, pozwalajàna osiàgnićie pr´dkoÊci sto∏u do50 m/min. Przy d∏ugoÊci skoku wy-noszàcej 20 mm mo˝na wykonaçdo 250 podwójnych skoków naminut´. W po∏àczeniu ze sta∏ymruchem dosuwu praca jest wyraê-nie szybsza ani˝eli w przypadkuzwyk∏ych szlifierek profilowych, coznacznie zwi´ksza produktywnoÊç”.

Oprócz wersji normalnej dost´p-na jest tak˝e szlifierka profilowa

Szlifowanie kompleksowych profili

Niektóre parametry drukarki VellemanK8200, zestaw do z∏o˝enia

SzerokoÊç – 450 mmWysokoÊç – 600 mmNapićie robocze – 12 V/DCWaga netto – 8,7 kgD∏ugoÊç – 600 mm


problemy • nowoÊci • informacjemikro w wersji UPZ210 Li II-2 z dwomaosobnymi wrzecio-nami szlifujàcymi.„Double Eagle” poz-wala u˝ytkownikowina szlifowanie wst´p-ne oraz precyzyjne najednej maszynie, bezwymiany narz´dzia(fot. 2). Dodatkowozwi´ksza to produk-tywnoÊç oraz oszcz´-dza czas i pieniàdze.

Rozmieszczenie pro-wadnic osi wzd∏u˝neji poprzecznej na tejsamej p∏aszczyênie przyczynia si´do stabilnoÊci mechanicznej ma-szyny tak samo, jak wzmocnio-ny korpus z odlewu. Na szlifierceUPZ 210 Li II mo˝na stosowaç tar-cze szlifierskie o wielkoÊci 30 mmi pr´dkoÊciach obrotowych wrze-ciona 40 000 obr/min. Umo˝liwiato uzyskanie promieni wzd∏u˝nychprofilu o wymiarze 15 mm, co znacz-nie zwi´ksza na przyk∏ad stabil-noÊç produkowanych na maszynieprecyzyjnych stempli.

NajnowoczeÊniejsza technologiasterownicza i oprogramowaniewspierajà operatora oraz skraca-jà czasy programowania. Mo˝nazatem korzystaç z danych CADz wczeÊniejszych procesów pro-dukcyjnych i tworzyç Êcie˝ki profili.Interfejs u˝ytkownika zapewnia po-nadto ró˝ne mo˝liwoÊci realizacjikszta∏tów profili w 3D za pomocàwprowadzania wymiarów.

Przez wprowadzenie pozycji po-czàtkowej i koƒcowej wykony-wanego konturu w pliku CAD oraz

okreÊlenie punktu referencyjnegoautomatycznie tworzony jest pro-gram ISO. Zintegrowana funkcjagraficzna oprogramowania symu-luje Êcie˝ki programu ISO, bez ko-niecznoÊci poruszania osiami. Dzi´kitemu operator maszyny jest w sta-nie szybko i efektywnie wprowadziçoraz sprawdziç zmiany.

Zintegrowany system pomiaro-wy w maszynie dodatkowo zwi´k-sza produktywnoÊç i dok∏adnoÊçpodzespo∏ów. Kamera CCD z nawet300-krotnym powi´kszeniem auto-matycznie mierzy elementy i redu-kuje braki.Fot. 1. fot. Okamoto Europe

Fot. 2. fot. Okamoto Europe

Prototyp pierwszego polskiegosilnika plazmowego do sond kos-micznych przeszed∏ pomyÊlnie testyw warunkach zbli˝onych do panu-jàcych w przestrzeni kosmicznej,w laboratorium Europejskiej Agen-cji Kosmicznej (ESA – ESTEC)w Nordwijk (Holandia).

Grupa polskich naukowców z In-stytutu Fizyki Plazmy i LaserowejMikrosyntezy (IFPiLM) w Warsza-wie opracowuje specjalny silnikdo nap´du sond kosmicznych i sa-telitów, który b´dzie taƒszy w eks-ploatacji od obecnie istniejàcychrozwiàzaƒ. Podczas sesji ekspery-mentalnej silnik pracowa∏ wystar-czajàco d∏ugo, by zmierzyç wa˝neparametry (np. si∏´ ciàgu).

Testowany silnik to elektrycznynap´d plazmowy typu Halla. Takiesilniki sà u˝ytkowane w przestrze-ni kosmicznej i wykorzystywanedo utrzymywania satelitów na po-˝àdanej orbicie oraz do zmiany ichorientacji. Znalaz∏y one zastoso-wanie równie˝ jako silniki nap´-dowe w sondach dalekiego zasi´-gu. Ze wzgl´du na relatywnie niskiezu˝ycie „paliwa” sà powa˝nà kon-kurencjà dla tradycyjnych silni-ków rakietowych, które dla takiejsamej misji kosmicznej potrzebujàoko∏o dziesi´ç razy wi´cej paliwaod silników plazmowych.

Silnik wa˝y 4 kg i ma kszta∏tcylindra o Êrednicy 10 cm i d∏ugoÊci12 cm. Jego maksymalna moc wy-nosi oko∏o pó∏ kilowata. Urzàdze-nie polskich naukowców wytwa-rza si∏´ ciàgu wystarczajàcà do

pracy na satelitach o masie dooko∏o 100 kg. W ma∏ych próbni-kach kosmicznych opracowanynap´d móg∏by pe∏niç rol´ silnikanap´dowego. Celem naukowcówz IFPiLM jest budowa silnika typuHalla taƒszego w eksploatacji oddotychczas u˝ywanych przez za-stosowanie kryptonu jako gazu ro-boczego, który jest nawet 10-krot-nie taƒszy od najcz´Êciej stosowa-nego ksenonu.

Podczas projektowania silnika,w celu obni˝enia kosztów i zmniej-szenia liczby kolejnych prototy-pów, naukowcy z IFPiLM prze-prowadzili wiele symulacji kom-puterowych, aby uzyskaç takàkonfiguracj´ elementów silnika,która umo˝liwi uzyskanie naj-wy˝szej sprawnoÊci. Do symula-cji wykorzystano specjalnie stwo-rzony program. Obliczona spraw-noÊç prototypowego silnika do-syç dobrze zgadza si´ ze wst´p-nymi wynikami testów wykona-nych w laboratorium ESA i w op-tymalnych warunkach dochodzido 50%.

Po pierwszych badaniach nau-kowcy czekajà na pe∏ne wynikitestów opracowane przez spec-jalistów z ESA i jednoczeÊnie pra-cujà nad kolejnym prototypem.Pierwsze testy prototypowegouk∏adu pokaza∏y, gdzie wskazanesà modyfikacje. W przysz∏ym rokukolejny prototyp b´dzie przechodzi∏testy, tak˝e w laboratorium ESA.

Prototyp pierwszego polskiego silnika plazmowegodo sond kosmicznych

Dokoƒczenie na 14 str.



Najnowsze badania eksperymen-talne polskich naukowców mogàprzyczyniç si´ do redukcji kosztóweksploatacji satelitów oraz sondkosmicznych.

Projekt i budowa pierwszej wersjielektrycznego silnika plazmowegotypu Halla zosta∏y sfinansowaneprzez Instytut Fizyki Plazmy i Lase-

rowej Mikrosyntezy. Badania w la-boratorium ESA oraz budowa ko-lejnego prototypu sà finansowanez bud˝etu projektu KLIMT (KryptonLarge Impulse Thruster) realizo-wanego w ramach Porozumieniao Europejskim Paƒstwie Wspó∏pra-cujàcym zawartego mi´dzy Polskàa ESA.

Prototyp pierwszego polskiegosilnika plazmowego na razie s∏u˝y

Dokoƒczenie z 12 str. do badaƒ naukowych, ale w przysz-∏oÊci przewidziana jest jego produk-cja z udzia∏em partnerów przemys-∏owych w celu wykorzystania go dozadaƒ w przestrzeni kosmicznej.

Ten sam zespó∏ pracuje w IFPiLMnad drugim, du˝o mniejszym sil-nikiem, który w przysz∏oÊci znajdziezastosowanie na ma∏ych sondachlub satelitach, takich jak polski sa-telita LEM.

Eaton to przedsi´biorstwo za-rzàdzajàce energià, oferujàce ener-gooszcz´dne rozwiàzania wspo-magajàce efektywne zarzàdzaniewykorzystaniem energii elektrycz-nej, hydraulicznej i mechanicz-nej. Firma wprowadza na ryneknowà seri´ miniaturowych czuj-ników fotoelektrycznych o rozbu-dowanych mo˝liwoÊciach detekcji

– E71 NanoView. Ta seria prosto-kàtnych czujników fotoelektrycz-nych zosta∏a opracowana w celuzapewnienia optymalnej jakoÊcii wydajnoÊci pomiarów dla apli-kacji cechujàcych si´ ograniczonàprzestrzenià. Nowe czujniki, o d∏u-goÊci mniejszej ni˝ 38 mm, a g∏´-bokoÊci 13 mm, potrzebujà mini-malnej przestrzeni monta˝owej.Seria NanoView ma wiele trybówpracy i pokrywa szeroki zakreszastosowaƒ. Do najwa˝niejszychwersji i trybów funkcjonowanianale˝y zaliczyç czujniki refleksyjnez polaryzacjà (2,5 m), czujniki typubariera (1,5 do 6 m), czujniki od-biciowe (350 mm) oraz wykry-wanie obiektów przezroczystych.

Czujniki NanoView majà plasti-kowà obudow´ z tworzywa ABSo stopniu ochrony IP66, co pozwalana u˝ytkowanie ich w wymaga-jàcych Êrodowiskach. Dwie diodyLED na górze urzàdzenia zapew-niajà dobrze widoczne wskazaniatrybu pracy i wyjÊcia. Wszystkiemodu∏y sà przystosowane do pracypod napi´ciem od 10 do 30 VDCi posiadajà certyfikaty dopuszcza-jàce je do u˝ytkowania na ca∏ymÊwiecie.

Kompaktowe, miniaturowe czuj-niki z serii E71 sà w stanie wykry-waç przezroczyste obiekty, takiejak butelki plastikowe, przedmio-ty szklane oraz folie. Gwarantujàwysoki poziom niezawodnoÊcinawet w wymagajàcych aplika-cjach, takich jak detekcja butelekw ró˝nych kolorach i o ró˝nychgruboÊciach. Potencjometr znaj-dujàcy si´ bezpoÊrednio na urzà-dzeniu pozwala dostosowaç cz´s-totliwoÊç czujnika do specyficz-nych wymagaƒ aplikacji. Dobrzewidoczna czerwona wiàzka LEDu∏atwia ustawienie bariery Êwietl-nej. Wszystkie modele majà prze-∏àcznik trybu pracy jasno/ciemno.Wersje ze sta∏à ostroÊcià wiàzkii ogniskowà 100 mm doskonalenadajà si´ do wykrywania ma∏ychobiektów.

Nowa seria urzàdzeƒ obejmujerównie˝ czujniki fotoelektrycznez rodziny Comet, które cechujàsi´ szczególnie efektywnà emisjàÊwiat∏a i mieszczà si´ w cylind-rycznej obudowie o Êrednicy18 mm. Dost´pne sà w ró˝nychwersjach, pasujàc do praktycznieka˝dego zadania detekcji. Wyso-kie nat´˝enie Êwiat∏a zapewniad∏ugie i bezproblemowe dzia∏anie.

Silna i dobrze widoczna wiàzkaÊwietlna niezawodnie wykrywa˝àdany obiekt nawet w zanie-czyszczonym Êrodowisku. SeriaComet jest dost´pna w wersjachthru-beam (bariera) oraz jako czuj-niki odbicia, odbicia z polary-zacjà, refleksyjno-dyfuzyjne, reflek-syjno-dyfuzyjne z wiàzkà zognis-kowanà, refleksyjno-dyfuzyjneo szerokim kàcie wiàzki, PerfectProx, fine spot Perfect Prox orazjako modele Êwiat∏owodowe. Znaj-dujàce si´ wewnàtrz obudowyelementy sà dobrze uszczelnione,co zapewnia doskona∏à wydaj-noÊç w Êrodowiskach, gdzie wy-st´pujà wibracje oraz wstrzàsy.Czujniki fotoelektryczne firmyEaton wyró˝niajà si´ ze wzgl´duna swojà bardzo solidnà kon-strukcj´ i szczególnie wysokà emi-sj´ Êwiat∏a. Wiele ró˝nych wersjipozwala na wykorzystywanie pro-duktów w szerokim zakresie za-stosowaƒ. Technologia Perfect Proxgwarantuje optymalne t∏umieniewp∏ywu t∏a oraz niezawodne funk-cjonowanie czujników.

èród∏o: Eaton Electric Sp. z o.o.

Fot. 1. Nowe czujniki fotoelektryczneNanoView E71 oferujà konstruktorommaszyn i systemów niezawodne i eko-nomiczne rozwiàzanie detekcji obiektóww zakresie od 0,35 m do 2,5 m

Fot. 2. Wysokowydajne czujniki foto-elektryczne z serii Comet zapewniajàniezawodnà detekcj´ obiektów nawetw zanieczyszczonych Êrodowiskach, copozytywnie wp∏ywa na ciàg∏oÊç pracysystemów

E71 NanoView



Firma igus gwarantuje trwa∏oÊç i niezawodnoÊçswoich przewodów, czym zapewnia producentommaszyn i urzàdzeƒ pewnoÊç planowania. Celem jestzapewnienie wià˝àcych oÊwiadczeƒ dotyczàcychtrwa∏oÊci przewodów chainflex w prowadnikachkablowych. W tym celu firma igus stworzy∏a programgwarancyjny dla wszystkich przewodów chainflexz programu katalogowego.

Trzy stopnie gwarancjidla niezawodnych przewodów chainflex

igus grupuje Êwiadczenia gwarancyjne dla prze-wodów chainflex w nowym Klubie Gwarancyjnym: pozarejestrowaniu si´ w tym Klubie u˝ytkownik mo˝euzyskaç standardowe gwarancje, wykraczajàce dalekopoza zakres ustawowej r´kojmi, wynoszàcej 12 mie-sićy. Poszczególne gwarancje zale˝à od poziomu

obrotów rocznych, uzyskanych w sprzeda˝y przewo-dów chainflex, a ich zakres jest zdefiniowany przezokres ich u˝ytkowania lub liczb´ zrealizowanychpodwójnych cykli pracy maszyny. Certyfikacje ofe-rowane sà w trzech ró˝nych stopniach: status „poma-raƒczowy” zawiera gwarancj´ wynoszàcà 18 miesićylub pi´ç milionów podwójnych cykli pracy, status„srebrny” to 24 miesiàce i siedem i pó∏ miliona cyklipracy, a zdobywajàc Z∏otà Kart´ Klubu, u˝ytkownikuzyskuje gwarancj´ na 36 miesićy lub dziesi´çmilionów podwójnych cykli pracy.

Warunkiem jest zastosowanie przewodów chainflexw warunkach spe∏niajàcych kryteria zastosowaniadla odpowiednich serii. Dodatkowo doradca ds. sprze-da˝y firmy igus przeprowadza certyfikacj´ i – w za-le˝noÊci od stopnia gwarancji – bezp∏atne szkoleniapracowników w zakresie monta˝u i konstrukcji. igusoferuje opcjonalnie dalsze Êwiadczenia w ramach

igus grupuje Êwiadczenia gwarancyjne dla przewodów chainflex w nowym Klubie Gwarancyjnym: po zarejestrowaniu si´ w tymKlubie u˝ytkownik mo˝e pozyskaç znormalizowane gwarancje, wykraczajàce daleko poza zakres ustawowej r´kojmi, wynoszàcej12 miesićy (fot: igus GmbH)

Witamy w Klubie Gwarancyjnym chainflexPomaraƒczowa, srebrna lub z∏ota: gwarancje niezawodnej pracy nawet do 36 miesićy

Stoisko igus na ostatnich targach SPS IPC Drives – dla bran˝y automatyzacji elektrycznej – poÊwićoneby∏o tematyce gwarancji. Je˝eli chodzi o przewody, specjalista w dziedzinie systemów zasilania jestpierwszym i jedynym dostawcà, który ∏àczy szeroki asortyment przewodów do aplikacji ruchomychz gwarancjà okresu ich u˝ytkowania w prowadnikach kablowych. W nowym Klubie Gwarancyjnymchainflex producenci maszyn i urzàdzeƒ mogà przez odpowiednià certyfikacj´ otrzymaç gwarancj´, któraznacznie przekracza ustawowe warunki ramowe.


problemy • nowoÊci • informacjeKlubu Gwarancyjnego. Na przyk∏ad daleko idàceporady z zakresu mo˝liwego usprawnienia obs∏ugii monta˝u przewodów u u˝ytkownika, obni˝eniakosztów procesu i optymalizacji kompletnych sys-temów prowadników przewodów.

Laboratorium testowe firmy igus:serce Êwiadczeƒ gwarancyjnych

Szczególne kompetencje firmy igus, uzyskane pod-czas niezliczonych testów, sà podstawà tych gwaran-cji. W okresie ponad dwóch dekad wykonanow laboratorium firmy igus prawie 300 000 testów.DoÊwiadczenie, które zosta∏o zdobyte na przestrzenidziesi´cioleci, potwierdza, ˝e szczególne obcià˝eniaprzewodów w ich prowadnikach wymagajà zasto-sowania specyficznych procedur testowych. Firma igusdo tych celów posiada najwi´ksze laboratorium tes-towe w tej bran˝y o powierzchni ponad 1750 metrówkwadratowych. Tutaj firma przeprowadza analizyszczególnych warunków zastosowania przewodóww aplikacjach pozostajàcych w ciàg∏ym ruchu. Maszynytestowe wykonujà w okresie roku ponad dwa miliardycykli pracy i 1,4 miliona pomiarów elektrycznych.Ponad 700 przewodów pozostaje w ciàg∏ym ruchu.Zalicza si´ tutaj testy z zakresu odpornoÊci produktu na

czynniki chemiczne, testy niskich temperatur dopoziomu -40°C, a tak˝e testy ruchów obrotowych. Napodstawie wyników tych testów igus mo˝e terazprzedstawiaç wiarygodne i jasne informacje dotyczàcetrwa∏oÊci i okresu u˝ytkowania przewodów chainflex.

Gwarancja obliczalnoÊcii szybkiej dostawy

igus jest jedynym dostawcà, który oferuje mo˝liwoÊçobliczenia ˝ywotnoÊci swoich przewodów. Podstawàtych obliczeƒ jest baza danych tego przedsi´biorstwa,w której zapisywane sà wyniki wszystkich testów.Ka˝dy u˝ytkownik mo˝e za pomocà narz´dzia onlineobliczyç dok∏adny okres u˝ytkowania prawie wszyst-kich przewodów z oferty firmy igus bez czasoch∏onnychnak∏adów pracy i produkty te równoczeÊnie zama-wiaç. Tak˝e i nowy katalog chainflex, który zosta∏opublikowany równolegle do targów SPS, zawiera jakojedyny w bran˝y zró˝nicowane i precyzyjne informacjedotyczàce ˝ywotnoÊci przewodów. Firma igus gwa-rantuje oprócz niezawodnoÊci i okresu u˝ytkowaniaprzewodów i systemów dodatkowe opcje, decydujàcecz´sto o przewadze na polu konkurencji, typu szybkiedostawy komponentów i systemów do wszystkichkrajów Êwiata.


Zak∏ad Kolporta˝uWydawnictwa SIGMA-NOT Sp. z o.o.ul. Ku WiÊle 700-707 Warszawatel. 22 8403086,tel./fax 22 8911374www.sigma-not.pl

RUCH S.A. Oddzia∏ Warszawaoraz oddzia∏y w ca∏ym krajuInfolinia: 801 800 803www.prenumerata.ruch.com.pl

KOLPORTER S.A.ul. Zagnaƒska 6125-528 KielceInfolinia: 801 404 044www.kolporter.com.pl

GARMOND PRESS S.A.ul. Nakielska 301-106 Warszawatel. 22 8367059, 22 8367008www.garmond.com.pl

Redakcja PRZEGLÑD MECHANICZNYul. Racjonalizacji 6/8, 02-673 Warszawatel. 22 8538113, 22 8430201 w. 255www.przegladmechaniczny.plCena 1 egz. w 2014 r.:• wersja drukowana – 24 z∏ (w tym 5% VAT)• wersja na CD – 12,20 z∏ (w tym 23% VAT)

Cena prenumeraty w 2014 r. (w tym VAT)wersja drukowana na noÊniku CD (pdf)kwartalnie – 72 z∏ kwartalnie – 36,60 z∏pó∏rocznie – 144 z∏ pó∏rocznie – 73,20 z∏rocznie – 288 z∏ rocznie – 146,40 z∏Redakcja przyjmuje zamówienia na prenumerat´ przezca∏y rok. Warunkiem przyj´cia i realizacji zamówienia jestotrzymanie z banku potwierdzenia wp∏aty.Prenumerata ze zleceniem wysy∏ki za granic´ – dla osóbprawnych i fizycznych – jest dwukrotnie wy˝sza.Wp∏at na prenumerat´ mo˝na dokonaç na ogólnie dost´p-nych blankietach w urz´dach pocztowych (przekazy pie-ni´˝ne) lub w bankach (polecenie przelewu), przekazujàcÊrodki pod adresem:Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego

„Przeglàd Mechaniczny”ul. Racjonalizacji 6/8, 02-673 Warszawa

konto: BPH S.A. O/Warszawa97 1060 0076 0000 3210 0014 6850

Na blankiecie wp∏aty nale˝y podaç liczb´ egzemplarzy,okres prenumeraty oraz adres wysy∏kowy.

WARUNKI PRENUMERATY„Przeglàdu Mechanicznego” w 2014 r.

Prenumerat´ czasopisma mo˝na zamawiaç za poÊrednictwem nast´pujàcych instytucji:



Centrum Badawcze PAN „Kon-wersja Energii i èród∏a Odnawial-ne”, którego budow´ rozpocz´tow Jab∏onnie k. Warszawy 16 grud-nia 2013 r., jest jednà z najwi´k-szych inwestycji realizowanychw ramach Regionalnego ProgramuOperacyjnego Województwa Mazo-wieckiego 2001 – 2013. Ca∏kowitawartoÊç projektu wyniesie blisko90 mln z∏. Ponad 75,8 mln stano-wiç b´dà Êrodki unijne. Centrumzostanie oddane do u˝ytku w grud-niu 2014 r. Uruchamianie labora-toriów, ich testowanie i wyposa-˝anie zakoƒczy si´ w pierwszymkwartale roku 2015.

Centrum badawcze skupi nau-kowców z czterech instytutów PAN,dwóch politechnik Warszawskieji Gdaƒskiej, Uniwersytetu War-miƒsko-Mazurskiego w Olsztynieoraz Szko∏y G∏ównej GospodarstwaWiejskiego w Warszawie. Partnera-mi przemys∏owymi placówki b´dàspó∏ki: Lotos, Energa, Tauron,KGHM Polska Miedê i Siemens.

Obiekt sk∏adaç si´ b´dzie z 5 zin-tegrowanych budynków, w którychznajdzie si´ m.in. laboratoriummikrosi∏owni kogeneracyjnych, la-

boratorium technik s∏onecznych,energetyki wiatrowej i in˝ynieriibezpieczeƒstwa oraz magazyn bio-masy. Przewidziano tak˝e magazynenergii z basenem, stacj´ ekspe-rymentalnych ma∏ych si∏owni wiat-rowych i Êcie˝k´ edukacyjnà OZE.Przyszli pracownicy centrum – tech-nicy monta˝u i obs∏ugi urzàdzeƒ dlaenergetyki ze êróde∏ odnawialnych– kszta∏cà si´ ju˝ w TechnikumMechanicznym w Legionowie, gdzieuruchomiono dla nich klas´ o spec-jalnym profilu.

– Wizytówkà centrum majà byçtechnologie plus-energetyczne, toznaczy przeznaczone dla domówprywatnych, ma∏ych osiedli, jednos-tek u˝ytecznoÊci publicznej, takichjak szpitale, szko∏y. B´dzie tam ca∏yzestaw technologii, w którychb´dziemy wykorzystywaç coÊ, conazywamy efektem synergii. Chce-my tworzyç rozwiàzania najlepiejdostosowane do potrzeb ka˝degoadresata – komponowaç dla niegorozwiàzania hybrydowe – mówi∏kierownik projektu, prof. Jan Kiciƒskiz Instytutu Maszyn Przep∏ywowychim. Roberta Szewalskiego PAN.

www. naukawpolsce.pap.pl

Ruszy∏a budowa centrum badawczegoPolskiej Akademii Nauk

Firma Brady wprowadza inno-wacyjne rozwiàzanie tymczasowozabezpieczajàce dost´p do przy-cisków oraz wy∏àczników awaryj-nych, co zwi´ksza bezpieczeƒstwow trakcie konserwacji maszyn.Nowe bezpieczne rozwiàzanie „Twistand Secure” mo˝e byç ∏atwo zain-stalowane przez proste dokr´cenie

pokrywy do sta∏ej podstawy umo-cowanej pod przyciskiem lub wy-∏àcznikiem awaryjnym. K∏ódka utrzy-muje na miejscu pokryw´ bezpie-czeƒstwa przycisku a˝ do momentuzakoƒczenia prac konserwacyjnych.Rozwiàzanie lockout dla przyciskówpasuje do wszystkich standardo-wych Êrednic i jest niekosztownà

inwestycjà ratujàcà˝ycie.

Aby zwi´kszyç bez-pieczeƒstwo w trak-cie konserwacji, mo˝-na wy∏àczyç zasila-nie maszyn/instalacjiprzez zablokowaniewszystkich g∏ównychêróde∏ energii. Takd∏ugo, jak trwajà pra-ce, êród∏a energii sàzablokowane i mogàbyç uruchomione do-piero, gdy zostanàzwolnione przez pra-

cowników utrzymania ruchu. FirmaBrady oferuje szeroki zakres urzà-dzeƒ i k∏ódek blokujàcych pra-wie wszystkie rodzaje zaworówi uchwytów. Nowe zabezpieczenietypu lockout „Twist and Secure” towydajne i ekonomiczne rozwiàza-nie dla przycisków awaryjnego za-trzymania. Zdejmowana pokrywastanowi wyraêny znak, ˝e nie nale˝yuruchamiaç przycisku. Jest ona natyle przezroczysta, aby pracownicyutrzymania ruchu mogli zweryfi-kowaç status w∏./wy∏. przycisków.

Rozwiàzanie lockout dla przycis-ków oraz wy∏àczników awaryjnychwymaga tylko jednorazowej insta-lacji niskoprofilowej i por´cznejsta∏ej podstawy blokujàcej pod przy-ciskiem lub wy∏àcznikiem awaryj-nym.

Na podst. Mat. firmowe Brady

Innowacyjne pokrywy bezpieczeƒstwadla przycisków i wy∏àczników awaryjnych

Firma Siemens-Division DriveTechnologies oraz KUKA RoboterGmbH podczas wystawy EMOw Hanowerze w 2013 r. zapowie-dzia∏y daleko idàcà kooperacj´.Wspó∏praca b´dzie dotyczy∏a in-tegracji robotów KUKA z rozwià-zaniami firmy Siemens w zakresieuk∏adów sterowania obrabiarek

CNC. „To wspólne podejÊcie pro-wadzi do umocnienia koncepcjizintegrowanej produkcji i umo˝li-wia obydwu przedsi´biorstwompozyskanie nowych rynków mi´dzyinnymi przez Êcis∏e powiàzanie pro-cesów obróbki materia∏ów z czyn-noÊciami za∏adowywania obrabia-rek”, twierdzi Manfred Gundel, pre-zes KUKA Roboter GmbH. „Uk∏adysterowania numerycznego produ-kowane przez firm´ Siemens orazuk∏ady sterowania robotów KUKAsà doskonale przystosowane dozintegrowania technologii robotówprzemys∏owych z technologià ste-rowania numerycznego. Dzi´ki za-powiadanej kooperacji mo˝liwe

Wspó∏praca Siemensi KUKA

O FIRMACH


b´dzie pog∏´bienie naszej wielolet-niej wspó∏pracy i wdro˝enie inte-ligentnych rozwiàzaƒ w zakresieautomatyzacji zgodnie z ideà Indus-try 4.0 – czwartej rewolucji prze-mys∏owej, co b´dzie korzystne dlaobydwu partnerów i zapewni rozwójnaszych przedsi´biorstw”, dodajedr Robert Neuhauser, prezes Busi-ness Unit Motion Control Systemsw firmie Siemens.

W du˝ym stopniu elastycznai w pe∏ni zautomatyzowana pro-dukcja wymaga obecnie komplek-sowego zintegrowania robotów zezautomatyzowanym Êrodowiskiemprodukcji. Ze wzgl´du na nowe wy-magania oraz post´p technolo-giczny coraz ÊciÊlej ∏àczà si´ zesobà obszary zastosowaƒ dla ro-botów i obrabiarek. Stwarza to do-godne warunki do umocnieniawspó∏pracy pomi´dzy firmà Sie-mens a KUKA w dziedzinie auto-matyzacji z wykorzystaniem robo-tów. Celem jest jeszcze efektyw-niejsza obs∏uga tych bran˝ prze-mys∏u, w których stawiane sà wy-sokie wymagania dotyczàce auto-matyzacji systemów za∏adunko-wych i obróbki. Przez wspólnyrozwój klient ma do dyspozycjinowe produkty i rozwiàzania, opty-malnie dopasowane do siebie naprzestrzeni ca∏ego cyklu technolo-gicznego, poczàwszy od konstruk-cji przez symulacj´ produkcji,a skoƒczywszy na procesach in˝y-nieryjnych i p∏aszczyênie warszta-towej. Obydwa przedsi´biorstwaustali∏y ponadto w∏àczenie dowspólnego obszaru dzia∏ania tak˝eprzysz∏ych zagadnieƒ z dziedzinyautomatyzacji i robotyzacji.

www.kuka-robotics.pl

W dniach 3 – 6 czerwca 2014 r.,podczas odbywajàcych si´ w Poz-naniu targów ITM, odb´dzie si´pierwsza edycja Forum Odlewni-czego FOCAST. Jest to nowy pro-jekt Mi´dzynarodowych TargówPoznaƒskich przeznaczony dla od-lewni, producentów maszyn i urzà-dzeƒ, dostawców komponentów,us∏ugodawców oraz przedstawi-cieli nauki.

Forum Odlewnicze FOCASTwspó∏organizowane jest z CentrumPolskiego Odlewnictwa. Zakres te-matyczny forum to m.in. odlewy

˝eliwne, staliwne i ze stopów me-tali nie˝elaznych, odkuwki, a tak˝eprojektowanie i wytwarzanie ma-szyn, urzàdzeƒ i ca∏ych linii dla od-lewnictwa, materia∏y formierskie,obróbka cieplna odlewów, piece,wspomaganie komputerowe w pro-jektowaniu odlewów, technika po-miarowa i badanie materia∏ów,sterowanie i technika regulacji,ochrona Êrodowiska oraz odlewy

artystyczne. Forum majà towarzy-szyç spotkania matchmakingoweu∏atwiajàce znalezienie potencjal-nych partnerów biznesowych(rejestracja na mi´dzynarodowejplatformie B2Match) oraz AlejaKooperacji – stoiska firm, któreÊwiadczà us∏ugi podwykonawczew zakresie przetwórstwa metali.

Wi´cej informacji nawww.focast.pl

Od paêdziernika 2013 r. firmaThyssenKrupp Energostal jest wy-∏àcznym dystrybutorem p∏yt kom-pozytowych Alucobond® na pols-

kim rynku. Wspólna oferta firmThyssenKrupp Energostal i produ-centa 3AComposites to po∏àczenienajwy˝szej jakoÊci materia∏ów orazfachowego doradztwa technicznego.

Panele kompozytowe Alucobond®

sk∏adajà si´ z dwóch zewn´trznychwarstw blachy aluminiowej o gru-boÊci 0,5 mm po∏àczonych ze sobàwewn´trznà warstwà z tworzywasztucznego lub ceramicznego. Pro-dukt posiada specjalnà pow∏ok´lakierniczà PVDF, która zapewniawieloletnià odpornoÊç na warunkiatmosferyczne i dzia∏anie pro-mieniowania UV. Alucobond® tokompozyty wyró˝niajàce si´ u˝y-ciem oryginalnych materia∏ówsk∏adowych, spójnoÊcià i trwa∏oÊciàich ∏àczenia, a tak˝e ognioodpor-noÊcià i niepalnoÊcià p∏yt.

www.thyssenkrupp-energostal.pl.

Kompozyty Alucobond wy∏àczniew ofercie ThyssenKrupp Energostal

W dniu 3 stycznia 2014 r. Famurpodpisa∏ ze spó∏kà TDJ, b´dàcàpoÊrednio wi´kszoÊciowym akcjo-nariuszem Famuru, umow´ umo˝-liwiajàcà zakup 9,99% akcji spó∏kiKopex od podmiotów zale˝nychod TDJ. Cena nabycia jednej akcjiKopeksu wyniesie 10,75 z∏. Prawozakupu przys∏ugiwaç b´dzie spó∏ceFamur w okresie do 30 czerwca2014 r.

JednoczeÊnie Famur z∏o˝y∏ za-rzàdowi spó∏ki Kopex propozycj´po∏àczenia obu spó∏ek.

Jak zaznaczy∏ Waldemar ¸aski– prezes zarzàdu spó∏ki Famur S.A.:„Celem po∏àczenia jest doprowa-dzenie do powstania silnej i nowo-czesnej Grupy, która b´dzie mia∏apotencja∏, aby zostaç Êwiatowymliderem w produkcji maszyn dlaprzemys∏u wydobywczego. Chce-my, aby po∏àczenie by∏o wspól-nym dzie∏em akcjonariuszy i pra-cowników spó∏ek Famur i Kopex.B´dziemy namawiaç i dà˝yç do po-

∏àczenia, poniewa˝ dotychczasowedoÊwiadczenia pokazujà, e dzia∏ajàcosobno, tracimy du˝o potencja∏u.Wzorem zagranicznych konkuren-tów chcemy ∏àczyç si∏y, poniewa˝tylko w ten sposób mo˝emy osiàgaçglobalne sukcesy w sprzeda˝y orazwykorzystaç nasz potencja∏ i doÊ-wiadczenie, by móc produkowaçi oferowaç najlepsze systemy wydo-bywcze na Êwiecie. Naszym celemjest budowa, wspólnie z Kopeksem,jednej, globalnej marki polskiegoproducenta maszyn i us∏ug dlagórnictwa podziemnego i odkryw-kowego.”

Zdaniem prezesa ¸askiego po-∏àczenie obydwu spó∏ek b´dziemia∏o wiele korzyÊci, z którychnajwa˝niejsze to: lepsza oferta dlakopalƒ i wzmocnione R&D, popra-wa efektywnoÊci produkcji, zagra-niczna ekspansja polskiej marki,Êrodki na dalszy rozwój, Êrodowiskodynamicznego rozwoju dla pra-cowników.

Famur wspólnie z Kopeksemb´dà konsolidowaç bran˝´ producentów maszyndla górnictwa

Forum OdlewniczeFOCAST

O FIRMACH


Stan ostrzy narz´dzi zamontowanych na g∏owicywielonarz´dziowej oraz ich geometria majà istotneznaczenie dla energoch∏onnoÊci procesu urabiania.Opisane w publikacji badania majà na celu ustalenieprzydatnoÊci wybranych sieci neuronowych do ocenystanu narz´dzi g∏owicy wielonarz´dziowej.

Jako zmienne wejÊciowe do sieci zastosowanoparametry statystyczne sygna∏ów momentu oporówurabiania. Zmiennymi wyjÊciowymi sieci neurono-wych by∏y stany ostrzy no˝y urabiajàcych: narz´dziatechnicznie ostre oraz narz´dzia zu˝yte. Badanianumeryczne wykonano, pos∏ugujàc si´ pakietamiStatistica oraz Matlab.

Sieci neuronowe

Sieci neuronowe sà to modele matematycznenaÊladujàce biologiczne sieci ˝ywych organizmów.Sk∏adajà si´ one z elementów przetwarzajàcychzwanych neuronami, w których wyjÊcia neuronówpo∏àczone sà za pomocà wag z wejÊciami wszystkichneuronów w danej sieci, gdzie wagi sà liczbami rze-czywistymi. Dzi´ki obliczeniom przeprowadzanymprzez neurony poszczególnych warstw sieci mo˝nauzyskaç rozwiàzanie zadanego problemu. Odpo-wiednie wyniki uzyskuje si´ przez wykorzystanieprocesów uczenia sieci polegajàcych na zmianie

wag tych neuronów, które odpowiadajà za b∏àd.Sztuczne sieci neuronowe znajdujà szerokie zasto-sowanie w technice, w tym w zagadnieniach ocenystanu ostrzy narz´dzi skrawajàcych [1 – 2].

Dzia∏anie poszczególnych neuronów mo˝na zapisaçwg wzoru:

y = f (∑wi · xi)

gdzie:x1, ..., xn – sygna∏y wejÊciowe neuronu;w1, ..., wn – wagi;y – sygna∏ wyjÊciowy.

Wyró˝nia si´ nast´pujàce typy sieci neuronowych:jednokierunkowe (dzielàce si´ w swoim obr´bie najedno- lub wielowarstwowe) oraz rekurencyjne. Siecijednokierunkowe cechujà si´ budowà jedno- lubwielowarstwowà, dzi´ki czemu przep∏yw sygna∏uw sieci przebiega zawsze w okreÊlonym kierunku:od warstwy wejÊcia do warstwy wyjÊcia. Warstwyznajdujàce si´ pomi´dzy warstwami wejÊciowymia wyjÊciowymi nazywane sà warstwami ukrytymi(rys. 1).

Sieci rekurencyjne cechujà si´ wyst´powaniemsprz´˝eƒ zwrotnych pomi´dzy wejÊciem a wyjÊciemoraz dwukierunkowym przesy∏aniem informacji.Kolejnà cechà wyró˝niajàcà sieci rekurencyjne, któràsieç nabywa po zamkni´ciu p´tli sprz´˝enia zwrot-nego, jest wyst´powanie dynamiki na ka˝dym etapiepracy.

Jednà z najcz´Êciej stosowanych w praktyce siecijest jednokierunkowa sieç neuronowa typu RBF(Radial Basis Functions). Cechuje si´ ona budowà

Sieci neuronowe w zagadnieniach klasyfikacjistanu ostrzy narz´dzi urabiajàcych

Neural networks in excavating tools’blades condition classification

JAKUB GAJEWSKIKAMIL JONAK

Streszczenie: W artykule zaprezentowano wyniki klasyfikacji stanu ostrzy narz´dzi pracujàcych zespo∏owo na g∏owicyurabiajàcej. Jako narz´dzie do oceny zastosowano sztuczne sieci neuronowe. Badania realizowano dla sieci o radialnychfunkcjach bazowych, perceptronu wielowarstwowego oraz sieci rozmytych. Porównano skutecznoÊç klasyfikacji stanuno˝y dla poszczególnych modeli neuronowych.

S∏owa kluczowe: sztuczna sieç neuronowa, proces urabiania, g∏owica wielonarz´dziowa

Abstract: The paper presents the results of excavating tools’ blades for machines’ combined work on a cutting headclassification. Artificial neural networks were used as a rating tool. The research was carried out for basic radial functionsnetworks, multilayer perceptrons and fuzzy networks. The effectiveness of blades condition for particular neural modelswas compared.

Keywords: artificial neural network, rock mining process, multi-tool head

n

i =1

Dr in˝. Jakub Gajewski – Katedra Podstaw KonstrukcjiMaszyn, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 36,20-618 Lublin, e-mail: [email protected]; in˝. KamilJonak – Instytut Technologicznych Systemów Informa-cyjnych, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 36,20-618 Lublin.


z∏o˝onà zawsze z dwóch warstw neuronów: radial-nych oraz wyjÊciowych. Funkcjonowanie sieci ra-dialnej oparte jest na interpolacji wielowymiaro-wej, zadaniem której jest odwzorowanie wektorówwejÊciowych w zbiór liczb rzeczywistych na wyjÊciu.Z tych powodów sieç RBF wykorzystuje o wielewi´kszà liczb´ neuronów ni˝ sieci neuronowe jed-nokierunkowe cechujàce si´ sigmoidalnà funkcjàaktywacji. Pomimo wykorzystywania wi´kszej liczbyneuronów sieci RBF mogà uczyç si´ o wiele szybciejni˝ sieci perceptronowe. Zaletà RBF jest równie˝aproksymacja lokalna, neuron jest jedynie aktywnyw ograniczonym obszarze, skupionym dooko∏a cen-trum funkcji gaussowskiej [3].

przy czym x oraz y sà zmiennymi wejÊciowymi,z zmiennà wyjÊciowà, natomiast Ai i Bi sà zbioramirozmytymi.

Do g∏ównych zalet modelu Sugeno nale˝y zali-czyç, obok dobrej wspó∏pracy z metodami adap-tacyjnymi i metodami optymalizacji, przede wszyst-kim wysokà skutecznoÊç obliczeniowà oraz wydaj-noÊç.

Uczenie rozmytej sieci przebiega podobnie jakw przypadku klasycznej sztucznej sieci, modelsieci jest bowiem przekszta∏cany w równowa˝-ny perceptron wielowarstwowy. Polega to nastopniowej zmianie wag sieci, doprowadzajàc dominimum Êredni kwadratowy b∏àd wyjÊcia w sto-sunku do danych uczàcych. Wagi wyznaczaneby∏y za pomocà algorytmu wstecznej propaga-cji b∏´du. W konkluzji modelu pos∏u˝ono si´ funkcjàsta∏à.

Klasyfikacja stanu ostrzy

Badania przeprowadzono dla narz´dzi zamonto-wanych zespo∏owo na g∏owicy wielonarz´dziowej.Badaniom stanowiskowym, opisanym w oddziel-nych publikacjach [ 4 – 8], poddano eksperymentalnàg∏owic´ wielonarz´dziowà. Przeprowadzono pomiarydla no˝y ostrych oraz cz´Êciowo st´pionych, rejestru-jàc sygna∏ momentu urabiania (rys. 3). Za narz´dziast´pione uznano no˝e, których skrócenie wynosi∏o2 m. Zakres badaƒ laboratoryjnych ograniczony by∏do eksperymentów majàcych daç odpowiedê, czysygna∏y momentu urabiania narz´dziami ostrymii cz´Êciowo st´pionymi b´dà mo˝liwe do sklasy-fikowania.

Dla zarejestrowanych przebiegów czasowychmomentu urabiania wyznaczono parametry statys-tyczne opisujàce charakter sygna∏u. Jako zmiennewejÊciowe do sieci neuronowych wykorzystanowariancj´, skoÊnoÊç oraz kurtoz´ (rys. 4). Przyj´toza∏o˝enie, i˝ na podstawie tych charakterystycz-nych zmiennych mo˝liwa b´dzie klasyfikacja syg-na∏ów urabiania ze wzgl´du na stan ostrza narz´-dzi. W tym celu pos∏u˝ono si´ sztucznymi siecia-mi neuronowymi: perceptronem wielowarstwo-wym z 8 neuronami w warstwie ukrytej oraz sieciào radialnych funkcjach bazowych z 6 neuronami.Taki dobór modeli neuronowych podyktowany by∏doÊwiadczeniem autorów w dotychczasowych ba-daniach.

Jednokierunkowe, wielowarstwowe sieci, zwanepotocznie sieciami MLP, sà drugà obok RBF najcz´Ê-ciej stosowanà w praktyce siecià neuronowà. W pro-cesie uczenia sieci MLP zastosowano algorytmwstecznej propagacji b∏´du. Charakterystycznà cechàMLP jest to, ˝e w sieci nast´puje aproksymacjaglobalna, ka˝dy neuron wp∏ywa na wynik ca∏ejprzestrzeni danych.

Ostatnim rodzajem sieci zastosowanym w bada-niach by∏a rozmyta sieç neuronowa. Analizy dla siecirozmytych oparto na modelu Sugeno z bibliotekiFuzzy Logic Toolbox pakietu MATLAB. Regu∏y rozmyteSugeno sk∏adajà si´ z przes∏anki JEÂLI i konkluzji TO,przy czym model Sugeno ma w konkluzji funkcj´ lubwartoÊç sta∏à. Typowa regu∏a Sugeno modelu roz-mytego przy dwóch wejÊciach ma postaç:

jeÊli x jest ai i y jest bi to zi = f(x, y)

Rys. 1. Schemat sieci neuronowej jednokierunkowej

Rys. 2. Schemat sieci neuronowej o radialnych funkcjach ba-zowych


W tab. I zamieszczone zosta∏y wartoÊci b∏´dówsieci MLP z oÊmioma neuronami w warstwie ukrytejoraz sieci o radialnych funkcjach bazowych 3-6-1.Podano wartoÊci b∏´dów dla danych nale˝àcychdo zbioru uczàcego, walidacyjnego oraz testujàce-

TABELA. I. WartoÊci b∏´dów modelu

Sieç B∏àd ucz. B∏àd walid. B∏àd test.

MLP 3-8-1 0,41 0,33 0,15

RBF 3-6-1 0,14 0,17 0,20

Rys. 3. Przebieg momentu urabiania g∏owicà uzbrojonà w narz´dzia ostre oraz st´pione

Rys. 4. Rozk∏ad parametrów statystycznych sygna∏u momentu urabiania


go. Przynale˝noÊç poszczególnych przypadków dookreÊlonych zbiorów wyznaczana by∏a w sposóblosowy.

Jako zmienne wyjÊciowe, otrzymane z sieci neuro-nowej, przyj´to stan ostrza narz´dzia, przyporzàd-kowany do grupy ostrej lub st´pionej. W tab. IIzamieszczono statystyki klasyfikacyjne dla sieci MLPoraz RBF odzwierciedlajàce poprawnoÊç zaklasyfiko-wanych przypadków. Dla sieci o radialnych funkcjachbazowych wszystkie przypadki zosta∏y zaklasyfiko-wane prawid∏owo.

W dalszych badaniach pos∏u˝ono si´ modelemsieci rozmytej. Dla analizowanego modelu zaobser-wowano ni˝sze, ni˝ w przypadku sieci MPL oraz RBF,wartoÊci b∏´dów we wszystkich zbiorach danych. Jakwynika z rys. 5, wraz ze spadkiem b∏´du dla danychuczàcych, w kolejnych epokach uczenia nast´po-

wa∏ spadek wartoÊci b∏´du dla danych walidacyj-nych. W przypadku danych ze zbioru uczàcego, po150 epokach b∏àd wynosi∏ 0,007. W interfejsie sys-temu sieci rozmytych ANFIS konieczne jest podaniewartoÊci b∏´du, po osiàgni´ciu którego nast´pujeprzerwanie uczenia sieci. W rozpatrywanym przy-padku, jeÊli zadeklaruje si´ zadowalajàcà dla anali-zowanego zagadnienia wartoÊç 0,05, uczenie sieci

zostanie zakoƒczone znacznie wczeÊniej ni˝ na po-ziomie 150 epok.

SkutecznoÊç analizowanego modelu sieci neuro-nowej dla zadania klasyfikacji stanu ostrzy narz´-dzi potwierdza przeprowadzona analiza testujàca.Na rys. 6 przedstawiono odpowiedzi sieci rozmytejdla poszczególnych przypadków. Czerwone punktyniemal pokrywajà si´ z niebieskimi punktami repre-zentujàcymi grupy narz´dzi ostrych i st´pionych.„Zera” odpowiadajà no˝om o ostrzach zu˝ytych, na-tomiast przypadki, w których na wyjÊciu otrzymujemywartoÊç „jeden”, oznaczajà narz´dzia ostre. B∏àd tes-tujàcy dla tej sieci wynosi∏ 0,012.

Wnioski

Z przeprowadzonych analiz wynika, ˝e dla narz´dzipromieniowych, przy u˝yciu parametrów statystycz-nych momentu urabiania g∏owicà wielonarz´dzio-wà, zagadnienie klasyfikacji stanu ostrzy narz´dzinajlepiej rozwiàzuje rozmyta sieç neuronowa. Dziejesi´ tak, pomimo 100% skutecznoÊci klasyfikacji sieciRBF. O jakoÊci sieci neuronowej najlepiej Êwiadczàbowiem wartoÊci b∏´dów, które zosta∏y pope∏nionew procesie uczenia i testowania sieci. Sieç musi byçzdolna do dzia∏ania z zupe∏nie nowymi danymi, nie-wykorzystywanymi podczas jej uczenia i walidacji.WartoÊci b∏´dów, zarówno dla danych walidacyj-nych, jak równie˝ uczàcych, sà ni˝sze ni˝ dla sieciklasycznych.

Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych w za-gadnieniach klasyfikacji stanu ostrzy narz´dzi ura-biajàcych nale˝y uznaç za zasadne. Dla przyj´tegokryterium st´pienia, wyniki badaƒ klasyfikacyjnychz u˝yciem modeli neuronowych nale˝y oceniç po-zytywnie.

LITERATURA

1. Chungchoo C., Saini D.: On-line tool wear estimation in CNCturning operations using fuzzy neural network model. Inter-national Journal of Machine Tools & Manufacture 42, 2002,pp. 29 – 40.

2. Dimla E. Dimla Snr: Application of perceptron neural net-works to tool-state classification in a metal-turning opera-tion. Engineering Applications of Artificial Intelligence,Vol. 12, No. 4, August 1999, pp. 471 – 477.

3. Mathworks Academia http://www.mathworks.com.4. Gajewski J., Jonak J.: Utilisation of neural networks to iden-

tify the status of the cutting tool point. Tunnelling and Under-ground Space Technology incorporating Trenchless Tech-nology Research, Vol. 21, Issue 2, March 2006, pp. 180 – 184.

5. Gajewski J., Jonak J.: Towards the identification of wornpicks on cutterdrums based on torque and power signalsusing Artificial Neural Networks. Tunnelling and Under-ground Space Technology incorporating Trenchless Tech-nology Research, Vol. 26, Issue. 1, January 2011, pp. 22 – 28.

6. Gajewski J.: Ocena stanu ostrzy no˝y g∏owicy wielonarz´-dziowej do urabiania w´gla. Rozprawa doktorska, Politech-nika Lubelska, 2008.

7. Jonak J., Gajewski J.: Identification of ripping tool types withthe use of characteristic statistical parameters of timegraphs. Tunnelling and Underground Space Technologyincorporating Trenchless Technology Research, Vol. 23,Issue. 1, January 2008, pp. 18 – 24.

8. Litak G., Syta A., Gajewski J., Jonak J.: Detecting and identi-fying non-stationary courses in the ripping head power con-sumption by recurrence plots. Meccanica, Vol. 45, Issue. 4,2010, DOI 10.1007/s11012-009-9265-4, pp. 603 – 608.

Rys. 5. Wykres b∏´dów uczenia sieci rozmytej podczas150 epok, dla danych uczàcych (dolna krzywa) oraz danychze zbioru walidacyjnego (górna krzywa)

Rys. 6. Kszta∏towanie si´ odpowiedzi sieci neuronowej rozmytejdla danych testujàcych

TABELA II. Statystyki klasyfikacyjne

Narz´dzia ostre Narz´dzia st´pioneSieç MLP 3-8-1Poprawnie (%) 92 88Sieç RBF 3-6-1Poprawnie (%) 100 100


Dr in˝. Agnieszka Wantuch – Wydzia∏ EAIiIB, KatedraElektrotechniki i Elektroenergetyki AGH Akademia Górniczo--Hutnicza w Krakowie, Aleja A. Mickiewicza 30, 30-962 Kra-ków, e-mail:[email protected].

Korozja najcz´Êciej kojarzy si´ z najpopularniej-szym w naszych czasach materia∏em, jakim jeststal, pomimo i˝ dotyczy równie˝ niszczenia takichmateria∏ów, jak: metale, beton, drewno itp. Ze staliwykonuje si´ infrastruktur´ przemys∏owà, maszy-ny, pojazdy, rurociàgi, zbiorniki, jednostki p∏ywajàcei nabrze˝a portowe, przedmioty u˝ywane w gospo-darstwie domowym itd. Stal jest popularna zarównodzi´ki niskiej cenie, jak równie˝ dzi´ki swoim w∏as-noÊciom, takim jak twardoÊç, wytrzyma∏oÊç na roz-ciàganie, spawalnoÊç i wielu innym, utrzymywa-nym w szerokim zakresie temperatur. Natomiast wadàstali jest jej korodowanie podczas eksploatacji.

W 2010 r. oszacowano, ˝e w skali Êwiatowej stratyspowodowane korozjà, w przeliczeniu na jednegomieszkaƒca, wahajà si´ na poziomie od 1000 do1500 dolarów [1]. Dlatego te˝ tak wa˝na jest ochronaprzed korozjà, która uzale˝niona jest od charakteruchemicznego czynników korozyjnych oraz rodzajukorozji. Przy korozji elektrochemicznej (przep∏ywpràdu elektrycznego wewnàtrz materia∏u) najcz´Êciejstosowana jest ochrona katodowa, majàca wielezastosowaƒ przemys∏owych. Wykorzystywana jestw miejscach, gdzie metale techniczne, zw∏aszcza stal,kontaktujà si´ z warstwà Êrodowiska elektrolitycz-nego. Zabezpieczenie to jest stosowane przy ochronietakich obiektów, jak np. rurociàgi i zbiorniki znajdu-jàce si´ w ziemi czy statki i konstrukcje hydrotech-niczne zanurzone w wodzie morskiej [2].

Korozja elektrochemiczna

Procesy zachodzàce podczas korozji elektroche-micznej opisano w wielu publikacjach [3 – 6]. Zdol-noÊç metalu do uwalniania elektronów i przenika-nia jonów do elektrolitu, powodujàca korozj´, zwià-zana jest z potencja∏em metalu mierzonym w od-niesieniu do innego elementu konstrukcji. Potencja∏równowagowy materia∏ów tworzàcych elektrodymo˝na odnaleêç w odpowiednich tabelach [7].

Proces korozji mo˝na zapisaç reakcjà chemicznà [8]:

Fe + 2H+ = Fe2+ + H2

2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2

W Êrodowisku oboj´tnym, powstajàce aniony OH–

∏àczà si´ z kationami Fe2+ i powstaje Fe(OH)2, którywytràca si´ w postaci osadu. Dalsze utlenienieFe(OH)2 prowadzi do powstania hydratów Fe2O3·nH2O,tworzàcych osad o charakterystycznym rdzawym za-barwieniu.

Pod wzgl´dem wywo∏ywania procesów korozyj-nych bardzo agresywne jest Êrodowisko wodne [9].SzybkoÊç korozji ogólnej w ziemi i w wodach natu-ralnych szacowana jest na poziomie 0,01 – 0,02 mm/rok [10]. W kad∏ubie statku, majàcym sta∏y kontaktz wodà (elektrolitem), korodowanie metalu zachodzipraktycznie samoistnie, a istniejàce wady konstruk-cyjne dodatkowo przyspieszajà proces. W grudniu1999 r. z p∏ynàcego zbiornikowca Erika wyciek∏ou wybrze˝y Francji oko∏o 20 tysi´cy ton oleju na-p´dowego. Zaawansowana korozja stali kad∏ubo-wych doprowadzi∏a do prze∏amania jednostki napó∏. W rezultacie – wed∏ug ró˝nych danych szacun-

Katodowa ochrona przed korozjàmasztów jednostek p∏ywajàcych

Cathodic protection against corrosionof sailing veesels masts

AGNIESZKA WANTUCH

Streszczenie: W artykule przedstawiono katodowà ochron´ przed korozjà. Po wypadku m.in. STS Pogoria w lipcu 2007 roku,spowodowanym korozjà dwóch masztów, autorka podj´∏a prób´ wykorzystania ochrony katodowej do ochrony masztówjednostek p∏ywajàcych. Do obliczenia g´stoÊci pràdu oraz rozk∏adu potencja∏u wokó∏ konstrukcji wykorzystano metod´elementów skoƒczonych. Wst´pne symulacje pokaza∏y, i˝ katodowa ochrona jest mo˝liwa do zastosowania w przyj´tymuk∏adzie.

S∏owa kluczowe: korozja, ochrona katodowa, ochrona masztów

Abstract: This paper presents the cathodic protection against corrosion. After an accident, including STS Pogoria inJuly 2007, owing to corrosion of two masts, the author has attempted to use cathodic protection to protect the mastsof the sailing vessels. To calculate the current density and potential distribution around the structure the finite elementmethod was used. Preliminary simulations have shown that the cathodic protection can be adopted for use in the system.

Keywords: corrosion, cathodic protection, protection of masts


kowych – zanieczyszczeniu uleg∏o 400 – 500 kilo-metrów bretoƒskiego wybrze˝a, co spowodowa∏oÊmierç 300 – 500 tysi´cy ptaków [1].

Korozja groêna jest tak˝e dla masztów czy innychstalowych elementów kontaktujàcych si´ z morskàwodà. Du˝ym problemem jest korozja wn´trzamasztu, poniewa˝ nie jest ona widoczna, a mo˝edoprowadziç nawet do z∏amania konstrukcji. Najachcie Pogoria dosz∏o do z∏amania fokmasztu,grotmasztu i bezanmasztu. Przyczynà by∏a korozjadwóch pierwszych masztów, szczególnie g∏´bokanad spoinami poziomymi w miejscach ∏àczeniasegmentów [11].

Ochrona katodowaZa jednà z najskuteczniejszych metod ochrony stali

przed korozjà w Êrodowiskach naturalnych uznawa-na jest ochrona elektrochemiczna, wykorzystujàcasposoby galwaniczne i elektrolityczne. Najcz´Êciejstosowana jest ochrona katodowa, która mo˝e byçu˝yta do ochrony przed korozjà obiektów metalowychoraz ze stopów, nawet cz´Êciowo zniszczonych pro-cesami korozyjnymi, znajdujàcych si´ w wodnymelektrolicie. Umo˝liwia ona zahamowanie dalszychprocesów korozyjnych i utrzymanie stabilnego stanuw przysz∏oÊci.

Zalety ochrony katodowej: wysoka skutecznoÊç ochrony, nawet do 100%, mo˝liwoÊç ochrony du˝ych powierzchni bez

izolacji lub z uszkodzonà izolacjà w Êrodowiskacho ró˝nej rezystancji,

mo˝liwoÊç kontrolowania i regulacji pràdu po-laryzacji,

mo˝liwoÊç automatyzacji.Ró˝nica potencja∏u elektrochemicznego pomi´dzy

anodà i katodà powoduje powstanie sterowanegoêród∏a napi´cia, wymuszajàcego reakcj´ chemicznàoraz jest podstawà dla ochrony katodowej. Kryteriaochrony katodowej przedstawiono w [3, 5, 6].

Rozk∏ad potencja∏u w elektrolicie opisuje równanie:

div(–σ gradϕ) = 0 (1)

Równanie to rozpatrujemy, uwzgl´dniajàc warunkibrzegowe Neumana i Dirichleta:

(2)

(3)

gdzie:σ – przewodnoÊç elektrolitu,Γ – powierzchnia elektrody.

Równanie (1) razem z warunkami brzegowymi (2)i (3) rozwiàzano metodà elementów skoƒczonych [3].

Zjawisko przeniesienia ∏adunku na granicy metal-- dielektryk opisane jest za pomocà równania Butlera--Volmera (4) [5].

(4)

gdzie:

(5)

io – g´stoÊç pràdu wymiany, A/m2,i – g´stoÊç pràdu na granicy metal-elektrolit,η = V – E0 – nadpotencja∏ danej elektrody, V,E0 – potencja∏ równowagowy, V,V – potencja∏ przeniesienia na elektrodzie ko-

rodujàcej.Poniewa˝ ochrona katodowa jest z powodzeniem

wykorzystywana do ochrony wielu obiektów meta-lowych, jak np. rurociàgi, powstaje pytanie, czy mo˝-na wykorzystaç t´ metod´ tak˝e do ochrony masz-tów, zw∏aszcza w miejscach ∏àczenia poszczególnychsegmentów. Po zewn´trznej stronie masztów ewen-tualne ogniwa korozji, wyst´pujàce w postaci bru-natnych plam, mogà byç stosunkowo ∏atwo dostrze-˝one, dlatego te˝ ochrona katodowa powinna byçzlokalizowana po ich wewn´trznej stronie.

W katodowej ochronie przed korozjà obiektówpodziemnych anoda najcz´Êciej znajduje si´ na zew-nàtrz chronionej konstrukcji. Jednak w pewnychsytuacjach konieczne jest wprowadzenie anody down´trza obiektu, jak np. w zbiornikach na wod´(bojlery) i Êcieki czy w rurociàgach transportujàcychwod´.

Przy ochronie katodowej konstrukcji podziemnychnajcz´Êciej stosowane sà anody magnezowe, któreco prawda sà tanie, jednak wymagajà okresowejwymiany, poniewa˝ ulegajà roztwarzaniu. Wn´trzemasztu jest trudno dost´pne, dlatego koniecznoÊçkontroli i wymiany anod magnezowych mog∏abypowodowaç spore trudnoÊci. Racjonalne zatem wy-daje si´ zastosowanie elektrody wykonanej z tytanu,jako metalu odpornego na korozj´ elektrochemicznài niepodlegajàcego zu˝yciu. Trwa∏oÊç anody tytano-wej aktywowanej tlenkami metali wynosi minimum 5,z regu∏y 8 – 10 lat. Przy tego typu elektrodach korzystasi´ z metody ochrony katodowej z zewn´trznymêród∏em pràdu (ang. ICCP), polegajàcej na sztucznymnadaniu chronionemu elementowi ujemnego poten-cja∏u elektrycznego w stosunku do otoczenia. Efekttaki uzyskiwany jest przez pod∏àczenie ujemnego bie-guna zasilania, uzyskiwanego ze specjalnego uk∏aduelektronicznego, do chronionego elementu, a biegunadodatniego do elektrody umieszczonej wewnàtrzzbiornika. Obwód elektryczny zamyka elektrolit.

Masowe zastosowanie do ochrony wewn´trznychpowierzchni ochrona katodowa znalaz∏a w gospo-darstwach domowych w bojlerach i podgrzewaczachwody. Podobna technika stosowana jest doÊç pow-szechnie w energetyce do ochrony wymiennikówciep∏a – skraplaczy w elektrowniach termicznych [12]oraz rurociàgów wody ch∏odzàcej np. elektrowni„¸aziska” [13].

Ochrona katodowa masztów– badania symulacyjne

Wspomniane wczeÊniej mo˝liwoÊci zastosowaniaochrony katodowej wewn´trznych powierzchni kon-strukcji metalowych sà mo˝liwe, poniewa˝ konstruk-


Rys. 1. Przekrój w p∏aszczyênie XY przez uk∏ad maszt-anoda; wymiary podano w cm

Rys. 2. Wykres nadpotencja∏u na maszcie w funkcji obwodu masztu


cje te sà wype∏nione wodà, czyli elektrolitem. Po-niewa˝ wyst´pujàce w masztach opary wody mogàbyç niewystarczajàcym elektrolitem, dlatego nale˝a-∏oby pomi´dzy anod´ i Êcianki masztu wprowadziçdodatkowy elektrolit, który jednak nie powodowa∏byzwi´kszenia zagro˝enia korozyjnego.

Przeprowadzone badania symulacyjne pokaza∏y,˝e proponowana metoda jest mo˝liwa do realizacji.

Do obliczeƒ przyj´to nast´pujàce dane:– Êrednica zewn´trzna masztu – 388 mm,– gruboÊç Êcianki masztu – 6 mm,– przewodnoÊç stali 1,3·106 S/m,– przewodnoÊç elektrolitu 2 S/m,– przewodnoÊç tytanu 2,4·106 S/m [14].Na rys. 1 pokazano przekrój przez badany uk∏ad

maszt-anoda. Anoda ma kszta∏t okr´gu i znajduje si´wewnàtrz masztu na wysokoÊci spawów ∏àczàcychposzczególne elementy masztu.

Na rys. 2 przedstawiono wykres nadnapićia nawewn´trznym obwodzie katody. W ka˝dym punkcienadnapićie przyjmuje wartoÊci ujemne, co oznacza,i˝ obiekt jest w pe∏ni chroniony.

G´stoÊç pràdu ochrony katodowej uzale˝niona jestod jednostkowej rezystancji pow∏oki ochronnej namaszcie Ri. Przyk∏adowo w przypadku rurociàgówznajdujàcych si´ w ziemi, pozbawionych pow∏okiochronnej, wartoÊç Ri jest rz´du 10 Ωm2, natomiastg´stoÊç pràdu koniecznego przy ochronie katodo-wej wynosi 25 – 50 mAm-2 [15]. Dodatkowym kry-terium, które nale˝y spe∏niç, jest wić taka wartoÊçpràdu ochrony, by by∏ on bezpieczny dla za∏ogijednostki p∏ywajàcej.

Na rys. 3 przedstawiono kierunek przep∏ywupràdu przy ochronie katodowej. Widaç jak pràdwp∏ywa do chronionych Êcianek masztu. Oznacza to,˝e ochrona jest zapewniona dla ca∏ej wewn´trznejpowierzchni masztu.

Podsumowanie

W pracy przedstawiono prób´ wykorzystaniaochrony katodowej do ochrony przed korozjà masz-tów jednostek p∏ywajàcych. Przedstawiony modelzosta∏ zbudowany w przestrzeni 3D. Wykresy wyko-nano w p∏aszczyênie XY.

Numeryczna symulacja zjawiska korozji pozwalana najbardziej niezawodnà analiz´ zjawiska korozjimetali oraz projektowanie odpowiedniej ochrony.Zastosowanie metody elementów skoƒczonych po-maga w efektywnym modelowaniu zarówno zja-wiska korozji, jak i analizy i projektowania syste-mów ochrony przed korozjà, zapewniajàc zado-walajàcà dok∏adnoÊç przy minimalnych kosztachobliczeƒ.

LITERATURA

1. Szczebak R.: Tajemniczy niszczyciel. Stal, Metale & NoweTechnologie, nr 9-10, 2011, ss. 158 – 160.

2. Morgan J.H.: Cathodic Protection. NACE International Insti-tute, 2 edition, Houston, 1987

3. Kurgan E., Wantuch A.: Impressed cathodic protection ofunderground structures. Przeglàd Elektrotechniczny, nr 5,2011, ss. 96 – 99.

4. Shreir L.L., Jarman R.A., Burstein G.T.: Corrosion. Vol. I,Metal/Environment Reactions, Butterworth Heinemann,2000.

5. Wantuch A.: Cathodic protection of underground objects.Przeglàd Elektrotechniczny, nr 12, 2010, ss. 167 – 169.

6. Wantuch A.: Katodowa ochrona przed korozjà podziemnychzbiorników – analiza porównawcza. Przeglàd Elektrotech-niczny, nr 12b, 2012, ss. 265 – 266.

7. http://open.agh.edu.pl/mod/resource/view.php?id=589,26.04.2012

8. Praca zbiorowa: Ochrona elektrochemiczna przed korozjà.Teoria i praktyka, WNT, Warszawa 1991.

9. Dera J.: Fizyka morza. PWN, Warszawa 2003.10. Dàbrowski J., Mrówka M., Suwart C.: Specjalna stacja

ochrony katodowej kompensujàca oddzia∏ywania pràdówb∏àdzàcych. IX Krajowa Konferencja Polskiego KomitetuElektrochemicznej Ochrony przed Korozjà, 7 – 9.06.2006.

11. Wyciàg z orzeczenia Izby Morskiej przy Sàdzie Okr´gowymw Gdaƒsku z siedzibà w Gdyni z dnia 14 kwietnia 2010 r.,sygnatura akt WMG 22/09.

12. Bi∏ozor S.: Zabezpieczenia antykorozyjne elektrycznychpodgrzewaczy pojemnoÊciowych. Bojler na badaniach. Ma-gazyn instalatora, nr 7, 2012, ss. 16 – 17.

13. http://www.ateko.info/download/2005/sokolski.pdf.Sokólski W.: Ochrona katodowa rurociàgów wodnych odstrony wewn´trznej. SPZP CORRPOL Gdaƒsk, 15.11.2013

14. http://www.tibtech.com/conductivity.php, 30.04.2013.15. Sokólski W.: Niektóre aspekty oceny skutecznoÊci ochro-

ny katodowej rurociàgów. Zarzàdzanie Ryzykiem w Eks-ploatacji Rurociàgów. III Krajowa Konferencja Techniczna7 – 10 maja, 2000, P∏ock.

Rys. 3. Kierunek przep∏ywu pràdu


Celem pracy jest wyznaczenie stanu napr´˝eƒi przemieszczeƒ w strefie rozt∏aczania rury w Êcianiesitowej, co nie jest mo˝liwe do rozwiàzania anali-tycznie. Opracowano procedur´ procesu rozt∏acza-nia przy u˝yciu metod numerycznych, wykorzystujàcprogram ANSYS v.12.1. Istotnà sprawà jest war-toÊç ciÊnienia na powierzchni kontaktu rury i Êcianysitowej po odcià˝eniu, która wp∏ywa na wytrzyma-∏oÊç i szczelnoÊç po∏àczenia w warunkach eksploa-tacji. Dokonano próby rozwiàzania zagadnienia zapomocà metod analitycznych [1], przy za∏o˝eniu p∏as-kiego stanu napr´˝enia. W pracy [2] zweryfikowanodoÊwiadczalnie modele analityczne.

Podstawà rozwiàzaƒ analitycznych by∏y prace [3]i [4] opisujàce odkszta∏cenia spr´˝ysto-plastycznerury i Êciany pod dzia∏aniem ciÊnienia rozt∏aczania.Rezultatem obliczeƒ analitycznych i badaƒ ekspe-rymentalnych by∏o okreÊlenie ciÊnienia mi´dzy rurài Êcianà po dokonanym procesie rozt∏aczania (od-cià˝eniu). W pracach tych za∏o˝ono sta∏à wartoÊçciÊnienia pomi´dzy rurà a Êcianà po rozt∏oczeniu.Badania wytrzyma∏oÊciowe wykonanych modelipotwierdzi∏y wysokà wytrzyma∏oÊç po∏àczenia ruryze Êcianà po dokonanym rozt∏oczeniu. Jednak roz-k∏ady ciÊnienia pomi´dzy rurà a Êcianà po rozt∏ocze-niu nie by∏y mo˝liwe do przeanalizowania przy za-∏o˝eniu p∏askiego stanu odkszta∏cenia.

W aspekcie wytrzyma∏oÊciowym uzasadnione jeststosowanie w obliczeniach in˝ynierskich Êcianysitowej jako p∏yty o zast´pczej sztywnoÊci na pod∏o˝uspr´˝ystym rur [5] lub przy zastosowaniu MES, mo-delujàc p∏yt´ wspó∏pracujàcà z rurami jako elemen-tami pr´towo-belkowymi. Tak postàpiono w nume-rycznej analizie napr´˝eƒ w wymienniku ciep∏a reak-tora chemicznego do produkcji formaldehydu [6].Pomini´to resztkowe napr´˝enia, a rury zosta∏y po-traktowane jak elementy pr´towo-belkowe. Podob-nie za∏o˝ono przy projektowaniu z∏àcza spawanegoÊciany sitowej z cz´Êcià walcowà zbiornika ciÊnie-niowego [7].

W niniejszej pracy analizowano proces rozt∏acza-nia rur w tarczy z uwzgl´dnieniem liniowego wzmoc-nienia materia∏u, jak w pracy [1], za pomocà programuMES-ANSYS v.12.1. Przyj´to takà samà stal S235na rury i na tarcz´. Wymiary analizowanej konstruk-cji (rys. 1) przyj´to jak w pracy [2] i wykonano obli-czenia w celu porównania z wynikami teoretyczny-mi. W pracy [1] uda∏o si´ uzyskaç rozwiàzanie teore-tyczne w zakresie spr´˝ysto-plastycznym w przypadkuosiowo-symetrycznym, tzn. dla jednej rury rozt∏a-czanej w tarczy ko∏owej. Wymiar tarczy c obliczonotak, aby sztywnoÊç radialna tarczy by∏a równa Êred-niej sztywnoÊci Êciany sitowej przy przeci´tnymwspó∏czynniku perforacji ϕ = (t – 2·b)/t = 0,375 (wgrys. 7).

Rury rozt∏aczano ciÊnieniem wewn´trznym o war-toÊci pa = 200 MPa na szerokoÊci tarczy za pomocàspecjalnego urzàdzenia [2]. Zastosowane ciÊnieniewywo∏ywa∏o odkszta∏cenia plastyczne rury i spr´-˝ysto-plastyczne tarczy. Po odcià˝eniu na powierzchni

Analiza numeryczna po∏àczenia rozt∏aczanego rurw Êcianach sitowych

Numerical analysis of tube expansion in a tube plate

STANIS¸AW ¸ACZEKJAN RYÂ

Streszczenie: Praca dotyczy analizy numerycznej procesu rozt∏aczania rur w Êcianach sitowych. W pierwszej cz´Êcianalizowano p∏aski model po∏àczenia za pomocà programu MES ANSYS w zakresie spr´˝ysto-plastycznym. Badanowp∏yw luzu i ciÊnienia rozt∏aczania na naciski resztkowe mi´dzy rurà a tarczà. Otrzymane wyniki porównano z oblicze-niami teoretycznymi. W drugiej cz´Êci analizowano model bry∏owy z pojedynczà rurà rozt∏aczanà. Uzyskano w ten sposóbrozwiàzanie zmienne wzd∏u˝ osi rury. W trzeciej cz´Êci zosta∏ rozwiàzany model po∏àczenia tarczy z kilkoma rurami,wykorzystujàc symetri´ po∏àczenia. Zasadniczym celem obliczeƒ jest okreÊlenie charakteru nacisków mi´dzy rurà a Êcianàoraz oszacowanie napr´˝eƒ w po∏àczeniu po dokonanym procesie rozt∏aczania.

S∏owa kluczowe: Êciany sitowe, rozt∏aczanie rur, analiza spr´˝ysto-plastyczna, wymiennik ciep∏a, p∏yty perforowane

Abstract: The paper deals with a numerical analysis of the tube expanding process in a tube plate. In the first part a planemodel of the connection was analyzed in ANSYS program, taking into consideration the linear strain-hardening ofthe material. The influence of clearance and expanding pressure on the rest pressure was investigated. In the second parta solid model with a single expanded tube was analyzed. A variable solution along the axis of the tube was obtained. In thethird part the connection model of the tube plate with a few of tubes was analyzed. The perforation factor of the plate onstress results can be investigated. The primary objective of the calculation is to determine the nature of the pressurebetween the pipe and the wall and estimation of stresses in the joint after the process of expanding.

Keywords: numerical analysis, tube expanding process, elastic-plastic analysis, heat exchanger, perforated plates

~Dr in˝. Stanis∏aw ¸aczek – Wydzia∏ Mechaniczny, Poli-technika Krakowska, Aleja Jana Paw∏a II 37, 31-864 Kraków,e-mail:[email protected], prof. dr hab. in˝. Jan RyÊ– Wydzia∏ Mechaniczny, Politechnika Krakowska, Aleja JanaPaw∏a II 37, 31-864 Kraków, e-mail: [email protected].


zewn´trznej rury pozosta∏y nacis-ki kontaktowe pb, które powinnyumo˝liwiç przeniesienie si∏y osio-wej z dna obcià˝onego ciÊnieniemroboczym oraz zapewniç szczel-noÊç po∏àczenia.

Do obliczeƒ pojedynczej ruryrozt∏aczanej (rys. 1) przyj´towg [2] nast´pujàce wymiary:a = 15,53 mm, b = 17,75 mm,c = 39,8 mm, Êrednica otworuw tarczy D = 36,373 mm, luz Êred-nicowy L = 0,873 mm, gruboÊçtarczy h = 30 mm. D∏ugoÊç rurypoza po∏àczeniem przyj´to czte-rokrotnie wi´kszà, ni˝ wynosi jejÊrednica. Wymienione wymiarywynik∏y z przyj´tej Êrednicy zew-n´trznej rury dz = 2·b = 35,5 mmi z wprowadzonych bezwymia-rowych wielkoÊci, a mianowicie:β = a/b = 0,875; γ = b/c = 0,446;ψ = L/D = (D – dz)/D = 0,024.Modu∏ Younga E = 2,05·105 MPa,wspó∏czynnik wzmocnienia λ =(E – E1)/E = 0,99, gdzie E1 – modu∏ sieczny, wspó∏-czynnik Poissona ν = 0,3, granica plastycznoÊciRe = 235 MPa.

Analiza rozt∏aczania pojedynczej ruryw p∏askim stanie odkszta∏cenia

W pierwszej kolejnoÊci analizowano numerycz-nie po∏àczenie rury z tarczà jako zadanie p∏askie 2D(rys. 2), stosujàc opcj´ p∏askiego stanu odkszta∏ceniadla tarczy i rury. Do analizy zastosowano elementtarczowy Plane82 i elementy kontaktowe Target169oraz Contact173. W pierwszym kroku na promieniuwewn´trznym a obcià˝ono rur´ (wycinek pierÊcienia)ciÊnieniem pa = 200 MPa, a w kroku drugim zadanozerowe ciÊnienie. Dla pierwszego kroku uzyskanociÊnienie pb = 153,3 MPa (mi´dzy rurà a tarczà). Po od-cià˝eniu otrzymano ciÊnienie resztkowe pb = 9,61 MPa

mi´dzy rurà i tarczà oraz zredukowane napr´˝enieresztkowe σeqv = 99,6 MPa. Wyniki dla p∏askiego sta-nu odkszta∏cenia sà zbli˝one do wyników w pracy [2],a mianowicie w doÊwiadczeniu otrzymano: po obcià-˝eniu pb = 154 MPa oraz po odcià˝eniu pb = 10,1 MPa.Rozk∏ad napr´˝enia zredukowanego po odcià˝eniupokazano na rys. 3. Model p∏aski pos∏u˝y∏ tak˝e dobadania wp∏ywu luzu L (od 0,2 do 0,8 mm) i ciÊnie-nia pa (od 80 do 200 MPa) na naciski resztkowe pb.Obserwujàc wyniki testowe, mo˝na stwierdziç, ˝ewyst´puje ma∏y wp∏yw luzu, a du˝y wp∏yw ciÊnie-nia pa na naciski resztkowe. Praktycznie przy ciÊnie-niu pa > 100 MPa uzyskuje si´ naciski resztkowe pbwi´ksze od zera. Aby uzyskaç trwa∏e po∏àczenie ruryz tarczà metodà rozt∏aczania, nale˝y zadaç takie ciÊ-nienie pa, aby rur´ ca∏kowicie uplastyczniç, a w tarczyotrzymaç cz´Êciowe uplastycznienie. CiÊnienie pbpowodujàce uplastycznienie na powierzchni wew-n´trznej tarczy wynosi [1]:

(1)

gdzie γ = b/c (iloraz promienia wewn´trznego dozewn´trznego tarczy).

Dla przyj´tych danych, ciÊnienie pb = 96,49 MPa,przy ciÊnieniu pa = 200 MPa, pb = 153,3 MPa, co dajespr´˝ysto-plastyczne odkszta∏cenia tarczy.

Analiza rozt∏aczania pojedynczej rury dla modelu bry∏owego

Nast´pnie zdefiniowano model bry∏owy po∏àcze-nia rury z tarczà. Analizowano 1/4 modelu, ze wzgl´duna osiowà symetri´ (rys. 4) i lepszà mo˝liwoÊç po-równania wyników z dalszymi obliczeniami Êciansitowych. Do tworzenia siatek MES wykorzystanoelementy bry∏owe Solid95 i elementy kontaktoweTarget170 oraz Contact174. Za∏o˝ono wspó∏czynniktarcia µ = 0,15. Zdefiniowano materia∏ spr´˝ysto-plas-tyczny z liniowym wzmocnieniem. W pierwszym eta-

Rys. 1. Rysunek pojedynczej rury rozt∏aczanej w tarczy

Rys. 2. P∏aski model MES po∏àczenia rury z tarczà

~

~

max

~

~

~~

~~

~~ ~


pie obcià˝ono powierzchni´ wewn´trznà rury ciÊ-nieniem pa = 200 MPa na szerokoÊci (gruboÊci) tarczy.

Dla tego etapu obliczeƒ otrzymano najwi´kszezredukowane napr´˝enie σeqv = 306,4 MPa (rys. 4).Na rys. 5 widaç map´ rozk∏adu trwa∏ego odkszta∏-cenia plastycznego (EPPL), a na rys. 6 rozk∏ad na-cisków na powierzchni zewn´trznej rury pb. Na rys. 6widaç, ˝e rozk∏ad nacisków mi´dzy rurà a tarczàjest nierównomierny wzd∏u˝ osi rury. Najwi´kszawartoÊç nacisków pb (max) wynosi 222,5 MPa i wy-st´puje w kontakcie rury ze Êcianà w pobli˝u kra-w´dzi tarczy, a dla p∏askiego stanu odkszta∏ceniapb = 153,3 MPa. Nie uwzgl´dniajàc wystajàcej cz´Êcirury, otrzymuje si´ prawie równomierny rozk∏ad na-cisków (w zakresie od 149 do 171 MPa). UÊrednionawartoÊç tych nacisków jest zbli˝ona do naciskóww p∏askim stanie odkszta∏cenia.

W drugim etapie odcià˝ono po∏àczenie, zadajàcciÊnienie pa = 0, i otrzymano map´ zredukowanegonapr´˝enia w po∏àczeniu (σeqv = 218,7 MPa) i rozk∏adnacisków na powierzchni zewn´trznej rury pb. Naj-wi´kszà wartoÊç nacisków otrzymuje si´ dla ciÊnie-nia pb (max) = 33 MPa, podczas gdy dla p∏askiegostanu odkszta∏cenia pb = 9,61 MPa. W trzecim etapiezadano na koƒcu rury niewielkie przemieszczenieosiowe uz = 0,3 mm, aby odczytaç wartoÊç si∏yosiowej roz∏àczajàcej po∏àczenie Fz1 = -1583,2 N, wy-nikajàcej z si∏ poÊlizgu w trakcie przesuwu. Ca∏-kowita si∏a tarcia wynosi wi´c Fz = 4·Fz1 = 6332,8 Ndla przyj´tego wspó∏czynnika tarcia µ = 0,15.W pracy [2] stwierdzono, ˝e w ustalonych warun-kach stanu powierzchni zasadniczy wp∏yw na ki-nematyczny wspó∏czynnik tarcia µ0 (po poÊlizgu)ma ciÊnienie pb. Zale˝noÊç t´ mo˝na przedstawiç

Rys. 3. Rozk∏ad napr´˝enia zredukowanego dla p∏askiego modelu po odcià˝eniu (pa = 0)

Rys. 4. Rozk∏ad napr´˝enia zredukowanego dla modelu bry∏owego po obcià˝eniu ciÊnieniem pa = 200 MPa

~

max

~

~

~

~max

~

~


w postaci: µ0 = µ01 + pb · µ02 , gdzie µ01 = 0,230,µ02 = 1,15·10-2 mm2/N. W badaniach eksperymen-talnych po obcià˝eniu ciÊnieniem pa = 200 MPa Êred-nia wartoÊç pb = 10,1 MPa, a rzeczywisty kinema-tyczny wspó∏czynnik tarcia wyniós∏ µ0 = 0,346, co dajesi∏´ dopuszczalnà dla po∏àczenia:

P0 = 2π · b · h · pb · µ0 = 11 692 N (2)

Analiza uproszczonego modeluÊciany sitowej

Trzecim badanym numerycznie i doÊwiadczalniew [2] obiektem rura-Êciana sitowa by∏ model przed-stawiony na rys. 7a. Wymiary rur i otworów by∏ytakie same jak w poprzednim modelu. Ca∏kowitaliczba rur wynosi∏a 7, a podzia∏ka t = 56 mm, co wyni-

ka z przyj´tego wspó∏czynnika perforacji ϕ = (t – 2·b)/t = 0,375. Analizowano 1/12 ca∏ego modelu, wyko-rzystujàc warunki symetrii, co przedstawiono narys. 7b. Otrzymane wyniki zbli˝one by∏y do modeluz jednà rurà, przy przyj´tym wspó∏czynniku perfo-racji. Na rys. 8 zaprezentowano model MES wycinkaÊciany sitowej o wymiarach zgodnych z rys. 7.

Maksymalna wartoÊç napr´˝enia zredukowane-go dla badanego modelu po obcià˝eniu ciÊnieniempa = 200 MPa wynosi σeqv = 319 MPa (rys. 9). Narys. 10 widaç, ˝e rozk∏ady nacisków po obwodzie po-wierzchni kontaktu sà prawie identyczne, gdy˝nie ma wyraênego oddzia∏ywania zaciÊni´tych rurna siebie dla przyj´tego wspó∏czynnika perforacji ϕi podzia∏ki otworów w kierunku promieniowym t.Przeci´tna wartoÊç ciÊnienia to pb = 143 – 172 MPa,a w strefach brzegowych kontaktu rury ze Êcianà

Rys. 5. Rozk∏ad odkszta∏ceƒ trwa∏ych po obcià˝eniu ciÊnieniem pa = 200 MPa

Rys. 6. Rozk∏ad nacisków pb po obcià˝eniu pa = 200 MPa

~

~

max

~

~

~ ~


pb (max) = 258 MPa. Dla p∏askiego stanu odkszta∏-cenia pb =153,3 MPa. UÊredniona wartoÊç tychnacisków jest zbli˝ona do nacisków w p∏askim sta-nie odkszta∏cenia. Rozk∏ad nacisków po odcià˝eniu

modelu przedstawiony jest na rys. 11. Jest onzmienny wzd∏u˝ osi rury w zakresie od 0 do 41,3 MPa,a po obwodzie rury zmiana nacisków jest mniej-sza. Rozk∏ad napr´˝eƒ resztkowych po odcià˝e-

Rys. 7. Rysunek Êciany sitowej z rurami: a = 15,53 mm, b = 17,75 mm, t = 56 mm, h = 30 mm

Rys. 8. Model MES wycinka Êciany sitowej

Rys. 9. Rozk∏ad napr´˝enia zredukowanego w modelu po obcià˝eniu ciÊnieniem pa = 200 MPa

~~

~


niu zaprezentowano na rys. 12 (σeqv = 220,9 MPa).Mo˝na zauwa˝yç, ˝e poziom napr´˝eƒ w Êcianiesitowej mieÊci si´ w przedziale (σeqv = 49 – 98 MPa),a napr´˝enia w kierunku osi x (radialne, σx ) sà Êcis-kajàce (ujemne). Napr´˝enia osiowe σz w rurachpo odcià˝eniu sà znaczne przy przejÊciu ze strefyplastycznej do spr´˝ystej (rys. 13). Na wewn´trznejpowierzchni σz = 212,3 MPa, a na zewn´trznejσz = -253,5 MPa. Napr´˝enia obwodowe w rurzewewnàtrz tarczy wynoszà σθ min = -225 MPa, a pozatarczà σθ max = 199 MPa.

Wnioski

Rozt∏aczanie rur w Êcianach sitowych metodàciÊnieniowà lub przemieszczeniowà jest doÊç cz´stymsposobem ∏àczenia rur ze Êcianà sitowà. Wadà tej

metody jest powstawanie doÊç du˝ych napr´˝eƒresztkowych w rurach. Zastosowana metoda nume-ryczna pozwoli∏a na analizowanie napr´˝eƒ i nacis-ków w tego typu modelach p∏askich i przestrzen-nych. W przypadku analizowania Êciany sitowejz du˝à liczbà rur czas analizy znacznie si´ wyd∏u˝aze wzgl´du na podwójnà nieliniowoÊç zadania (kon-takt i plastycznoÊç). Z przeprowadzonych obliczeƒmo˝na sformu∏owaç u˝yteczne informacje dla tech-nologii i obliczeƒ konstrukcyjnych:

1. W obliczeniach Êcian sitowych poziom napr´˝eƒresztkowych mo˝na pominàç (gdy˝ σx < 0), a rur´mo˝na traktowaç jako utwierdzonà w Êcianie.

2. W strefach brzegowych rozt∏aczanej rury wy-st´puje wàskie pasmo zwi´kszonych nacisków w sto-sunku do Êrednich wy˝sze od 50 do 100%.

Rys. 10. Rozk∏ad nacisków mi´dzy rurami i tarczà po obcià˝eniu (pa = 200 MPa)

Rys. 11. Rozk∏ad nacisków mi´dzy rurami i tarczà po odcià˝eniu, pb (max) = 41,3 MPa

max

plate

~

~


3. Modele wg rys. 1 i rys. 7 kwalifikujà si´ do ba-daƒ próbnych przed rozt∏aczaniem rur w przemyÊleaparatury ciÊnieniowej, celem doboru ciÊnienia palub przemieszczenia przy rozt∏aczaniu ua. W badanychprzyk∏adach pa ≥ 200 MPa, a ua/2b = 3,5 – 4,5%,przy czym luz mi´dzy rurà i otworem w Êcianie sitowejprzed rozt∏oczeniem wynosi oko∏o 1,5%.

4. Poziom napr´˝eƒ resztkowych w rurach porozt∏oczeniu jest wysoki (na wewn´trznej powierzch-ni σz = 212,3 MPa, a na zewn´trznej σz = -253,5 MPa),co wymaga uwzgl´dnienia w pe∏nej analizie wy-trzyma∏oÊciowej Êciany sitowej.

LITERATURA1. RyÊ J., ˚yczkowski M.: Analiza procesu rozt∏aczania rur

w Êcianach sitowych. Archiwum Budowy Maszyn, tom XXII,Zeszyt 3, 1976, ss. 391 – 406.

2. RyÊ J.: Badania doÊwiadczalne nad procesem rozt∏aczaniarur w Êcianach sitowych. PAN – Kraków, Prace Komisji Me-chaniki Stosowanej, Mechanika 9, 1976, ss. 131 – 148.

3. RyÊ J.: Efektywne obliczanie rur gruboÊciennych w przy-padku liniowego wzmocnienia materia∏u. Rozprawy In˝y-nierskie, nr 1, t. 17, PWN 1969, ss. 109 – 134.

4. RyÊ J., ˚yczkowski M.: Obliczanie tarcz z otworem ko∏owymw przypadku plastycznego wzmocnienia materia∏u. Archi-wum Budowy Maszyn, tom XVIII, Zeszyt 3, 1971, ss. 479 – 492.

5. Miller K.A.G.: The design of tube plates in heat exchangers.Pressure Vessel and Piping Design, ASME, N.Y. 1960, p. 672– 684.

6. RyÊ J., ¸aczek S., Betleja T.: Analiza napr´˝eƒ w wymiennikuciep∏a reaktora chemicznego. Czasopismo Techniczne,Z.6-M/2003, Wydawnictwo PK, ss.163 – 176.

7. RyÊ J., Barwacz L., Betleja T.: Projektowanie z∏àcza spa-wanego Êciany sitowej z cz´Êcià walcowà zbiornika ciÊnie-niowego. Czasopismo Techniczne, Z.6-M/2003, Wydaw-nictwo PK, ss. 151 – 161.

Rys. 12. Rozk∏ad napr´˝enia zredukowanego w po∏àczeniu po odcià˝eniu

Rys. 13. Rozk∏ad napr´˝eƒ wzd∏u˝nych σz w po∏àczeniu po odcià˝eniu

~

~~

~


Dr in˝. Andrzej Katunin – Instytut Podstaw KonstrukcjiMaszyn, Politechnika Âlàska w Gliwicach, ul. Konarskie-go 18 A, 44-100 Gliwice, e-mail:andrzej [email protected];prof. dr hab. Wojciech Moczulski – Instytut Podstaw Kon-strukcji Maszyn, Politechnika Âlàska w Gliwicach, ul. Ko-narskiego 18 A, 44-100 Gliwice, [email protected].

W ostatnim dziesi´cioleciu zasady stosowania kom-pozytów polimerowych ulegajà ewolucji – zmianydotyczà przede wszystkim rozszerzenia wymagaƒ, którepowinny spe∏niaç te materia∏y. Gdy kompozyty poli-merowe zacz´to stosowaç w budowie maszyn, g∏ów-nym celem konstruktorów by∏a redukcja masy urzàdzeƒprzy zachowaniu w∏aÊciwoÊci wytrzyma∏oÊciowych.Szczególnie istotne by∏o to dla przemys∏u lotniczego,gdzie zastosowanie tych materia∏ów pozwoli∏o naznacznà redukcj´ kosztów eksploatacji samolotów:zmniejszenie masy oznacza∏o mniejsze zu˝ycie paliwa,a wyjàtkowe w∏aÊciwoÊci kompozytów polimerowychpozwoli∏y na znaczne uelastycznienie procesów pro-jektowania i wytwarzania elementów tych maszyn.

Pomimo wielu zalet wynikajàcych z zastosowaniatych materia∏ów w konstrukcjach, powstajà trudnoÊcizwiàzane z opisem mechanizmów ich degradacji.TrudnoÊci te pot´gujà bardzo ró˝ne i szybkozmiennewarunki pracy: dynamicznie zmieniajàce si´ i cykliczniepowtarzalne rozk∏ady napr´˝eƒ, praca w szerokim za-kresie temperatury, oddzia∏ywanie pól elektromag-netycznych i reagentów chemicznych na elementykonstrukcyjne i in. Modelowanie matematyczne pro-cesów degradacji z uwzgl´dnieniem wymienionychczynników w celu dok∏adnej predykcji zachowaniatych materia∏ów i prognozowania inicjacji i propagacjiuszkodzeƒ jest bardzo trudne i nie istnieje obecnie

uniwersalny model opisujàcy te procesy. W zwiàzkuz tym, kolejnym etapem w zastosowaniach kompozy-tów w budowie maszyn by∏o rozszerzenie ich mo˝li-woÊci przez zintegrowanie z nimi uk∏adów pomia-rowych, dzi´ki którym mo˝liwe sta∏o si´ monitorowa-nie stanu kompozytowych elementów konstrukcyjnychw trybie ciàg∏ym, umo˝liwiajàce szybkà reakcj´ w przy-padku wystàpienia stanów awaryjnych.

Jednak, w przypadku niektórych uszkodzeƒ i stanówawaryjnych, zatrzymanie maszyny wià˝e si´ z du˝ymikosztami lub jest wr´cz niemo˝liwe ze wzgl´du nawarunki eksploatacji (np. wystàpienie uszkodzeniaw ∏opatce turbiny samolotu, gdy znajduje si´ on w po-wietrzu) lub ze wzgl´du na szybkoÊç propagacji uszko-dzeƒ. Spowodowa∏o to rozwój nowych materia∏ówkompozytowych wyposa˝onych – oprócz uk∏adów po-miarowych – równie˝ w uk∏ady wykonawcze, pozwala-jàce kontrolowaç stan elementów kompozytowych, gdynatychmiastowa ingerencja nie jest mo˝liwa. Uk∏adywykonawcze majà na celu zatrzymanie lub spowol-nienie procesów degradacji, które powinny zapo-biec wystàpieniu stanów awaryjnych w elementachkompozytowych przed najbli˝szà naprawà. Takie roz-wiàzania sà szczególnie przydatne w odpowiedzial-nych elementach konstrukcji in˝ynierskich, którychpoprawna praca decyduje o zdrowiu i ˝yciu cz∏owieka.

Ostatnià grup´ materia∏ów w przedstawionej kla-syfikacji stanowià kompozyty samonaprawialne. Jakwspomniano, w przypadku kompozytów ze zintegro-wanymi uk∏adami wykonawczymi istnieje mo˝liwoÊçjedynie zatrzymania lub spowolnienia propagacjiuszkodzeƒ, jednak nie zawsze pozwala to zapobiecskutkom katastrofalnym. W zwiàzku z tym powsta∏apotrzeba opracowania materia∏ów, które w pewnych

Ocena cyklu ˝ycia kompozytów polimerowychoraz analiza struktur samodiagnozujàcychi samonaprawialnych

Life cycle assessment of polymeric compositesand the analysis of self-diagnosingand self-healing structures

ANDRZEJ KATUNINWOJCIECH MOCZULSKI

Streszczenie: Artyku∏ przedstawia przeglàd metod oceny cyklu ˝ycia kompozytów polimerowych, w szczególnoÊci niektórehipotezy opierajàce si´ na ocenie ró˝nych parametrów fizycznych. Omówione zosta∏y tak˝e nowe kierunki badawczew eksploatacji i diagnostyce elementów kompozytowych: kompozyty z uk∏adami pomiarowo-wykonawczymi oraz kom-pozyty zdolne do samodzielnej naprawy uszkodzeƒ eksploatacyjnych.

S∏owa kluczowe: kompozyty polimerowe, ocena cyklu ˝ycia, struktury samodiagnozujàce, struktury samonaprawialne

Abstract: The paper deals with the overview of methods of life cycle assessment of polymeric composites, in particularselected hypotheses, which are based on the evaluation of various physical parameters. The new research directions inthe operation and diagnostics of composite elements were also discussed: the composites with integrated measurementand active systems and the composites, able to perform self-healing of operational damages.

Keywords: polymeric composites, life cycle assessment, self-diagnosing structures, self-healing structures


specyficznych (cz´sto sterowalnych) warunkach potra-fià zregenerowaç si´, redukujàc uszkodzenia powsta∏ew trakcie eksploatacji.

W niniejszej pracy autorzy przedstawili przeglàdkompozytowych materia∏ów inteligentnych, którecoraz cz´Êciej wykorzystywane sà nie tylko w lotnictwiei kosmonautyce, ale równie˝ w budowie jednostekp∏ywajàcych, m.in. w ∏odziach podwodnych [1] i jach-tach [2]. Ze wzgl´du na bardzo du˝à ró˝norodnoÊçrozwiàzaƒ technologicznych i konstrukcyjnych autorzyograniczyli si´ do analizy najwa˝niejszych i najbar-dziej rozpowszechnionych kompozytów inteligentnych,których przedstawienie pozwoli okreÊliç wspó∏czesnetrendy w zastosowaniu tych materia∏ów w budowiemaszyn.

Ocena cyklu ˝yciaelementów kompozytowych

Cykl ˝ycia elementów kompozytowych mo˝e byçokreÊlony na podstawie wielu hipotez oraz modeliteoretycznych i empirycznych, które zazwyczaj poz-walajà oszacowaç wytrzyma∏oÊç pozosta∏à, stopieƒkumulacji uszkodzeƒ lub degradacji, czas do wystà-pienia uszkodzenia/zniszczenia i in. Obszerny przeglàdtakich modeli mo˝na znaleêç w pracy [3]. Ró˝norodnoÊçtych modeli jest bardzo du˝a w zale˝noÊci od obser-wowanych/wyznaczanych parametrów, typów uszko-dzeƒ, uwzgl´dnienia dodatkowych efektów i zjawiskitd. Degradacja w∏óknistych kompozytów polimero-wych mo˝e przebiegaç wed∏ug wielu scenariuszy, naktóre majà wp∏yw takie zjawiska, jak: pe∏zanie i relak-sacja napr´˝eƒ, starzenie, wyst´powanie p´kni´ç, dela-minacji, dekohezji i in. Zazwyczaj te zjawiska nie wy-st´pujà pojedynczo, co dodatkowo utrudnia opis za-chowania i predykcj´ propagacji uszkodzeƒ [4].

WÊród modeli opisujàcych cykl ˝ycia laminatówmo˝na wyró˝niç nast´pujàce grupy: modele opartena redukcji sztywnoÊci, modele oparte na kumulacjiuszkodzeƒ oraz modele oparte na estymacji funkcjizniszczenia [4]. W pierwszej grupie modeli nale˝y wy-mieniç model Broutmana-Sahu [5] oparty na wyzna-czeniu sztywnoÊci resztkowej σ* w stosunku do wy-trzyma∏oÊci granicznej σUTS i liczby cykli do wystàpie-nia uszkodzenia:

(1)

Szczególne miejsce w ocenie cyklu ˝ycia kompo-zytów polimerowych zajmujà modele R. Tarleji. Przed-stawi∏ on ewolucj´ modeli opisujàcych cykl ˝ycia tychmateria∏ów w ciàgu ostatnich 25 lat, cz´Êciowo opie-rajàc si´ na pracach w∏asnych, w artykule [6], w którympokazano przejÊcie od modeli opisujàcych ogólniepojmowanà redukcj´ sztywnoÊci (np. (1)), przez modelemikromechaniczne, koƒczàc na modelach wieloskalo-wych z uwzgl´dnieniem lepkospr´˝ystoÊci kompozy-tów i zale˝noÊci parametrów modelu od temperatury.

WÊród modeli opartych na kumulacji uszkodzeƒw kompozytach nale˝y wymieniç dobrze znane prawoParisa, które cz´sto jest stosowane równie˝ do kom-pozytów polimerowych:

da/dN = C∆K m (2)

gdzie:a – d∏ugoÊç szczeliny p´kni´cia,N – liczba cykli,

∆K – przyrost wspó∏czynnika intensywnoÊcinapr´˝eƒ,

C i m – sta∏e materia∏owe.W zale˝noÊci od potrzeb, postaç (2) modyfikowana

jest przez wprowadzenie nieliniowoÊci przyrostu na-pr´˝eƒ oraz zale˝noÊci funkcyjnych sta∏ych materia∏o-wych od innych wielkoÊci fizycznych, np. temperatury.Innym modelem wykorzystywanym do opisu kumulacjiuszkodzeƒ w kompozytach jest model oparty na ca∏ceRice’a:

(3)

gdzie:W – g´stoÊç energii odkszta∏cenia,T i u – odpowiednio wektory napr´˝enia i od-

kszta∏cenia, dzia∏ajàce w obszarze ca∏kowania Γ.Metody te znalaz∏y odzwierciedlenie w wielu im-

plementacjach numerycznych w oprogramowaniu ko-mercyjnym do obliczeƒ zagadnieƒ mechaniki p´ka-nia. Wymienione modele dozna∏y wielu modyfikacji,g∏ównie przez wprowadzenie do (2) i (3) dodatkowychzwiàzków funkcyjnych.

Ostatnia grupa modeli opiera si´ na funkcji znisz-czenia szacowanej zazwyczaj na podstawie spadkuwartoÊci sta∏ych materia∏owych po przejÊciu okreÊlonejliczby cykli wymuszenia w stosunku do stanu pier-wotnego. Pierwszym modelem, majàcym zastosowaniew opisie cyklu ˝ycia kompozytów do dziÊ, jest modelPalmgrena-Minera:

D = n/N (4)

w którym funkcja zniszczenia D jest okreÊlana ze sto-sunku przebytej liczby cykli n do liczby cykli do znisz-czenia N. Model (4) dozna∏ modyfikacji przez wpro-wadzenie prawa wyk∏adniczego do podanego stosunkui wprowadzenie sta∏ej niezale˝nej od napr´˝eƒ jakowyk∏adnika w (4), np. model Srivatsavana-Subra-manyana lub model Fonga [4]. Interesujàcy modelzosta∏ przedstawiony w [7], w którym funkcja znisz-czenia D jest wyznaczana na podstawie zmian modu∏ówdynamicznych kompozytu. Prowadzone badania w tymzakresie pozwoli∏y rozszerzyç ten model o zale˝noÊcifunkcyjne modu∏u zachowawczego E’ od cz´stotli-woÊci f, temperatury θ i pr´dkoÊci jej przyrostu β [8]:

(5)

gdzie E’b oznacza wartoÊç modu∏u zachowawczego przyinicjacji p´kni´ç.

Nietrudno zauwa˝yç, ˝e wi´kszoÊç z przedstawio-nych modeli opiera si´ na parametrach mo˝liwych douzyskania tylko eksperymentalnie. W zwiàzku z tymomówione zostanà wspó∏czesne metody pomiarui monitorowania stanu struktur kompozytowych.

Kompozyty samodiagnozujàceMetody diagnostyki kompozytów ze zintegrowany-

mi uk∏adami pomiarowo-wykonawczymi w zdecy-dowanej wi´kszoÊci opierajà si´ na monitorowaniuodkszta∏ceƒ. WÊród stosowanych uk∏adów pomia-rowych wbudowanych w struktur´ kompozytów do-minujà czujniki piezoelektryczne oraz czujniki oparte naw∏óknach optycznych.


Czujniki piezoelektryczne majà zazwyczaj postaçp∏askich p∏ytek lub folii rozmieszczanych wewnàtrzstruktury lub na jej powierzchni. Postaç takiego czujnikaprzedstawiono na rys. 1. Czujniki piezoelektrycznepozwalajà na pomiar sygna∏u napićia przy ugićiustruktury kompozytowej dzi´ki efektowi piezo-elektrycznemu. Efekt ten stwarza dodatkowà mo˝li-woÊç aktywnego wp∏ywu na stan struktury, tj. po-dawanie napićia do czujnika powoduje jego od-kszta∏cenia, jak i odkszta∏cenia struktury, z którà jestzintegrowany. W tym przypadku takie czujniki nazywasi´ aktuatorami.

W literaturze mo˝na znaleêç przyk∏ady wielu za-stosowaƒ w∏ókien optycznych wykorzystywanychw diagnostyce kompozytów. Dzi´ki takim w∏óknomzintegrowanym ze strukturà kompozytowà mo˝nadokonywaç bardzo precyzyjnych pomiarów odkszta∏-ceƒ i temperatury. Pomiar odbywa si´ na podstawieinterferencji Êwiat∏a we w∏óknach i obserwacji jejzmian. WÊród nich mo˝na wymieniç czujniki z mo-dulowanà intensywnoÊcià lub fazà oraz Êwiat∏owodyz siatkami Bragga. Zaletà takich rozwiàzaƒ jest bardzodok∏adny pomiar odkszta∏ceƒ przy minimalnymwp∏ywie na lokalne zmiany w∏aÊciwoÊci wytrzyma-∏oÊciowych struktury. Kompozyt warstwowy ze zin-tegrowanym w∏óknem optycznym w przekroju przed-stawiono na rys. 1.

Najnowszym trendem w rozwoju kompozytów samo-diagnozujàcych jest zatapianie w nich nanorurekw´glowych, które jednoczeÊnie mogà s∏u˝yç jakowzmocnienie strukturalne i czujnik. Diagnostykaw tym przypadku odbywa si´ na zasadzie pomiarurezystancji pràdu elektrycznego, który jest podawany

do nanorurek w´glowych. W przypadku, gdy wyst´-puje uszkodzenie, nast´puje prze∏om nanorurek, a bio-ràc pod uwag´, ˝e nanorurki sà dobrym przewodni-kiem, a polimerowa osnowa kompozytu – zazwyczajdielektrykiem, rezystancja wzrasta. Autorzy prac [11,12]przedstawiajà zarówno wyniki badaƒ eksperymen-talnych, jak i implementacj´ sprz´towà takich uk∏adów(rys. 2).

W niektórych przypadkach naprawa wykrytegouszkodzenia jest utrudniona lub wrćz niemo˝liwa,szczególnie w przypadku, gdy uszkodzenie wyst´-puje wewnàtrz materia∏u. Wymiana elementu cz´stojest zbyt kosztowna, dlatego opracowywane sà struk-

tury kompozytowe, które mogà naprawiaç si´ samo-istnie lub w sposób sterowalny.

Kompozyty samonaprawialne

Polimerowe materia∏y samonaprawialne (ang. self--healing materials) cechujà si´ du˝à ró˝norodnoÊciàze wzgl´du na metody regeneracji. Obszerny przeglàdtych metod przedstawiono m.in. w pracy [13]. WÊródwykorzystywanych metod mo˝na wyró˝niç metodínterdyfuzji molekularnej, metody fotoaktywacji,metody oparte na rekombinacji koƒców ∏aƒcu-chów polimerowych, metody oparte na inicjacji reakcjichemicznych, majàce na celu wyprodukowanieÊrodka regenerujàcego oraz jednà z najbardziej roz-powszechnionych metod – metod´ mikroenkapsu-lacji.

Metoda interdyfuzji molekularnej opiera si´ napodgrzaniu struktury do temperatury bliskiej tem-peratury zeszklenia, dzi´ki czemu nast´puje dyfu-zja czàstek polimeru, tj. w przypadku wystàpieniap´knićia para czàstek polimer-polimer dyfunduje zesobà, tworzàc trwa∏e wiàzanie. Takie rozwiàzanie mapewne ograniczenia – przede wszystkim podgrzanieelementu wykonanego z polimeru mo˝e wywo∏açreakcje sieciowania resztkowego, co spowoduje, ˝estruktura polimeru przekszta∏ci si´ w trójwymiaro-wà sieç molekularnà o bardzo mocnych wiàza-niach [14]. Skutkowaç to b´dzie zmniejszeniem elas-tycznoÊci i zwi´kszeniem kruchoÊci materia∏u. Ponadto,taki zabieg wymaga zatrzymania maszyny i demonta˝uelementu, co nie zawsze jest mo˝liwe lub wià˝e si´z du˝ymi kosztami.

Metody fotoaktywacji i rekom-binacji koƒców ∏aƒcuchów poli-merowych opierajà si´ na wpro-wadzeniu dodatków do polimeru,które mogà inicjowaç reakcje che-miczne pod wp∏ywem naÊwietlanialub na odpowiednim oddzia∏ywaniuna niezmodyfikowany polimer.Wykorzystywane sà reakcje foto-cykloaddycji, które powodujà, ˝epod wp∏ywem Êwiat∏a aktywujàsi´ czàstki dodatku regenerujàce

Rys. 1. Czujnik piezoelektryczny integrowany z kompozytem w ró˝nych stanach od-kszta∏cenia [9] oraz przekrój kompozytu ze zintegrowanym w∏óknem optycznym [10]

Rys. 2. Próbka: (a) widokogólny, (b) przy∏àczenieelektrody, (c) tensometr[12]

Rys. 3. Struktura panelu epoksydowo-szklanego: (a) przedsamonaprawà, (b) po samonaprawie [15]


struktur´. W przypadku nie-których termoplastów reakcjepozwalajàce na regeneracj´ ma-teria∏u mogà byç zainicjowaneprzez oddzia∏ywanie na materia∏promieniowaniem UV. Powodujeto rekombinacj´ ∏aƒcuchów poli-merowych, co skutkuje umocnieniem wiàzaƒ tych∏aƒcuchów pomi´dzy sobà.

Skutecznà metodà regeneracji kompozytów poli-merowych jest inicjacja reakcji chemicznych majàcychna celu wyprodukowanie zwiàzków regenerujàcych.Na skutek lokalnego prowadzenia reagentów w miejscuwyst´powania uszkodzenia wytwarzany jest polimerregenerujàcy je. Zaletà wymienionych metod jestbrak koniecznoÊci katalizy termicznej, jednak zazwy-czaj wymagajà one demonta˝u cz´Êci z uszkodzeniemi przeprowadzenia zabiegów naprawczych. Metody tenie zawsze pozwalajà na wyeliminowanie uszkodzenia,cz´sto regeneracja nast´puje jedynie cz´Êciowo [15].Przyk∏adowe wyniki w przypadku wyst´powania dela-minacji pokazano na rys. 3.

Rewolucyjnym rozwiàzaniem okaza∏a si´ metodamikroenkapsulacji. Metoda ta polega na wprowa-dzeniu do materia∏u mikrokapsu∏, zawierajàcychÊrodek regenerujàcy (czasem z utwardzaczem i ka-talizatorem) jeszcze na etapie wytwarzania. W przy-padku wystàpienia uszkodzenia nast´puje jegopropagacja do momentu prze∏omu mikrokapsu∏y.Wydostajàcy si´ z kapsu∏y Êrodek regenerujàcypozwala, w zale˝noÊci od wielkoÊci uszkodzenia, naca∏kowità bàdê cz´Êciowà regeneracj´. Interesu-jàce wyniki badaƒ zosta∏y przedstawione w pracach[16, 17]. Autorzy przedstawili wyniki eksperymen-talne mikroenkapsulacji i wykazali, ˝e w przypadkup´kni´ç we wczesnym stadium rozwoju mo˝liwajest ca∏kowita regeneracja. Mikrofotografia mikro-skopowa oraz wykres samoistnej naprawy na skutekregeneracji metodà mikroenkapsulacji przedstawionona rys. 4.

Podsumowanie

Przedstawiony przeglàd wspó∏czesnych kompo-zytów inteligentnych oraz kierunków ich rozwojuwskazuje na mo˝liwoÊci i tendencje do wykorzysta-nia takich rozwiàzaƒ w wielu zastosowaniach za-wierajàcych elementy kompozytowe. Wi´kszoÊç tychrozwiàzaƒ jest ju˝ stosowana w przemyÊle lotniczym,natomiast wyst´powanie uk∏adów samodiagnozu-jàcych oraz materia∏ów samonaprawialnych w jed-nostkach p∏ywajàcych jest sporadyczne i stanowibardziej ciekawostk´ ni˝ prawid∏owoÊç. Przedsta-wione wyniki wskazujà na du˝y potencja∏ opisanychmetod przy diagnostyce i eksploatacji elementówjednostek p∏ywajàcych. Barier´ w szerokim zasto-sowaniu przedstawionych technologii stanowi ichwysoki koszt, jednak po uwzgl´dnieniu kosztówdiagnostyki off-line i kosztów napraw koszt zasto-sowania tych technologii znacznie si´ obni˝a. Ponadtow niektórych przypadkach mogà one decydowaço ˝yciu lub zdrowiu cz∏owieka.

LITERATURA1. McConnell V.P.: SAMPE encompasses diversity of materials

and processing innovations. Reinforced Plastics, Vol. 49,2005, pp. 60 – 63.

2. Hideaki M., Kazuro K., Isao K., Akiyoshi S., Hiroshi N.: Struc-tural health monitoring of IACC yachts using fiber opticdistributed strain sensors: a technical challenge for Ameri-ca’s Cup 2000. Proc. SPIE Smart Structures and Materials2000: Sensory Phenomena and Measurement Instrumenta-tion for Smart Structures and Materials, Vol. 3986, 2000,pp. 312 – 323.

3. Kamiƒski M.M.: On probabilistic fatigue models for com-posite materials. International Journal of Fatigue, Vol. 24,2002, pp. 477 – 495.

4. Katunin A.: Degradacja cieplna laminatów polimerowych.Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB,Radom 2012.

5. Broutman L.J., Sahu S.: A new theory to predict cumula-tive fatigue damage in fiber-glass reinforced plastics. Com-posite Materials: Testing and Design, ASTEM STP 497,Baltimore 1972.

6. Talreja R.: Damage and fatigue in composites – a personalaccount. Composites Science and Technology, Vol. 68,2008, pp. 2585 – 2591.

7. Zhang Z., Hartwig G.: Relation of damping and fatiguedamage of unidirectional fibre composites. InternationalJournal of Fatigue, Vol. 24, 2002, pp. 713 – 718.

8. Katunin A.: Critical self-heating temperature during fatigueof polymeric composites under cyclic loading. CompositesTheory and Practice, Vol. 12, 2012, pp. 72 – 76.

9. Giddings P., Bowen C.R., Butler R., Kim H.A.: Characterisa-tion of actuation properties of piezoelectric bi-stablecarbon-fibre laminates. Composites A, Vol. 39, 2008, pp.697 – 703.

10. Takeda S., Okabe Y., Yamamoto T., Takeda N.: Detection ofedge delamination in CFRP laminates under cyclic loadingusing small-diameter FBG sensors. Composites Scienceand Technology, Vol. 63, 2003, pp. 1885 – 1894.

11. Wang S., Chung D.D.L.: Self-sensing of flexural strainand damage in carbon fiber polymer-matrix composites byelectrical resistance measurement. Carbon, Vol. 44, 2006,pp. 2739 – 2751.

12. Kim K.J., Yu W.-R., Lee J.S., Gao L., Thostenson E.T., ChouT.-W., Byun J.-H.: Damage characterization of 3D braidedcomposites using carbon nanotube-based in situ sensing.Composites A, Vol. 41/2010, pp. 1531 – 1537.

13. Wu D.Y., Meure S., Solomon D.: Self-healing polymericmaterials: A review of recent developments. Progress inPolymer Science, Vol. 33, 2008, pp. 479 – 522.

14. Katunin A., Krukiewicz K.: Physicochemical analysis ofself-heating of glass-epoxy composites cured by novolac.Chemik, Vol. 66, 2012, pp. 1326 – 1331.

15. Hayes S.A., Jones F.R., Marshiya K., Zhang W.: A self-heal-ing thermosetting composite material. Composites A, Vol.38, 2007, pp. 1116 – 1120.

16. Brown E.N., White S.R., Sottos N.R.: Retardation and repairof fatigue cracks in a microcapsule toughened epoxycomposite – Part II: In situ self-healing. Composites Scienceand Technology, Vol. 65, 2005, pp. 2474 – 2480.

17. Pingkarawat K., Wang C.H., Varley R.J., Mouritz A.P.:Self-healing of delamination cracks in mendable epoxymatrix laminates using poly[ethylene-co-(methacrylicacid)] thermoplastic. Composites A., Vol. 43,2012, pp.1301 – 1307.

Rys. 4. Mikrofotografia p´kni´cia z wi-docznymi mikrokapsu∏kami oraz wy-kres regeneracji p´kni´cia [16]


Termin „wibroakustyka” u˝ywany jako okreÊleniewyodr´bnionej dyscypliny naukowej jest stosunkowonowy. Po raz pierwszy pojawi∏ si´ oko∏o 40 lat temuz inicjatywy profesora Zbigniewa Engela i od razuwzbudzi∏ powa˝ne kontrowersje, zarówno ze wzgl´dówlogiczno-semantycznych, jak i potrzeby definiowanianowej dziedziny wiedzy. O ile jednak w dalszym ciàgumo˝na by dyskutowaç, czy „zlepek” s∏ów „wibro”i „akustyka” ma sens, o tyle fakt istnienia nieêle zde-finiowanej dyscypliny naukowej nie budzi dzisiaj wàtpli-woÊci. Oko∏o 300 osób*) (w tym ponad 20 profesorów)okreÊla swojà specjalnoÊç naukowà jako wibroakustyka,przedmioty „wibroakustyczne” figurujà w programach

nauczania Politechniki Krakowskiej, Poznaƒskiej, Âlàs-kiej, Warszawskiej, Wroc∏awskiej, Uniwersytetu Ja-gielloƒskiego, Uniwersytetu Technologiczno-Przyrod-niczego w Bydgoszczy, Uniwersytetu Zielonogórskiego,Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznegow Szczecinie, Akademii Marynarki Wojennej w Gdyni,Paƒstwowej Wy˝szej Szko∏y Zawodowej w Lesznie i Aka-demii Górniczo-Hutniczej. JedenaÊcie jednostek orga-nizacyjnych zawiera w swojej nazwie rzeczownik„wibroakustyka”. Istnienie zatem dyscypliny badawczejo tej nazwie nie budzi wàtpliwoÊci, tym bardziej ˝eod pewnego czasu termin „vibroacoustics” figurujew nazwach wielu powa˝nych konferencji mi´dzyna-rodowych. Warto zaznaczyç, gwoli precyzji, ˝e terminwibroakustyczny („vibroacoustics” w terminologii anglo-j´zycznej) by∏ bardziej tolerowany ni˝ forma rzeczow-nikowa i pojawienie si´ literki „s” w koƒcówce nazwysekcji jednego z powa˝nych kongresów przekona∏o dopoprawnoÊci okreÊlenia „wibroakustyka” ostatnich czyn-nych oponentów. Mo˝na zatem pokusiç si´ o dok∏adnesprecyzowanie, co si´ pod tym terminem kryje.

Artyku∏ niniejszy autor dedykujepami´ci profesora Zbigniewa Engela – twórcy i goràcego propagatora wibroakustyki

Wibroakustyka – pe∏noprawna dyscyplina naukowaz polskimi korzeniami

Vibroacoustics – a full-fledged scientific disciplinewith Polish roots

ZBIGNIEW DÑBROWSKI

Streszczenie: Wibroakustyka powsta∏a z ch´ci realizacji postulatu, by ha∏as i drgania mechaniczne rozpatrywaç ∏àczniejako podobne formy propagacji energii, najcz´Êciej paso˝ytniczej (choç zdarza si´ t´ energi´ równie˝ wykorzystywaçw maszynach wibracyjnych), stanowiàce przy tym êród∏o informacji o stanie obiektu. Czy jednak zdefiniowanie tegowspólnego obszaru jest to˝same z „w∏asnà aksjomatykà i j´zykiem”? Teoria drgaƒ i akustyka dostarczy∏a (i dostarcza dalej)wibroakustyce modeli matematycznych. Analiza sygna∏ów wnios∏a interpretacj´ obserwacji rzeczywistoÊci. Wibroakustykamusi to jakoÊ po∏àczyç. Musi dysponowaç j´zykiem pozwalajàcym na wspólnà interpretacj´ wyników obliczeƒ modelowychi wyników pomiarów. Mo˝na zatem spróbowaç zdefiniowaç podstawy przedmiotu, wychodzàc z relacji obserwowanysygna∏ ↔ model matematyczny. ˚àdamy zgodnoÊci wyników wyselekcjonowanej (interesujàcej nas) cz´Êci obserwacjiz modelem matematycznym z dok∏adnoÊcià co do niedoskona∏oÊci naszego opisu i b∏´dów pomiarowych. Wychodzàcz takiego postulatu, mo˝na ÊciÊle zdefiniowaç wszystkie podstawowe zadania wibroakustyki. Tym samym mo˝na stwier-dziç, ˝e wychodzàc z relacji sygna∏ ↔ model, mo˝na w sposób logiczny wy∏o˝yç spójnà ca∏oÊç wibroakustyki, co poÊredniodowodzi faktu, ˝e jest to dobrze zdefiniowana dziedzina naukowa.S∏owa kluczowe: aksjomatyka, dyscyplina naukowa, wibroakustyka

Abstract: Vibroacoustics was created in order to realize the postulate that the noise and mechanical vibrations can beconsidered together as similar forms of energy propagation, predominantly parasitic (however, it happens often thatthis energy is used in vibrating machines), which constitutes the source of information about the object condition.However, is defining this common area the same as possessing ”own axiomatics and language”? The vibration theoryand acoustics provided (and is still providing) vibroacoustics with mathematical models. The signal analysis broughtthe interpretation of observations into practice. Vibroacoustics must combine it somehow. It must have the language, whichallows for a common interpretation of model calculations results and measurements results. Thus, it is possible to definethe fundamentals of the subject basing on the observed signal ↔ mathematical model relation. We expect consistencyof results of the selected (interesting for us) part of observations with the mathematical model with the accuracy of imper-fection of our description and measurement errors. Starting from this postulate, we can precisely define all the basic tasksof vibroacoustics. According to the authors, the proposition, which states that the basis of consideration should bethe signal ↔ model relation, allows to lecture vibroacoustics as logical subject, which indirectly proves the fact that it isa well-defined scientific discipline.Keywords: axiomatics, scientific discipline, vibroacoustics

*) Dok∏adne „wyliczenie” mo˝na znaleêç w monografii„Akustyka polska wczoraj i dziÊ” wydanej nak∏adem CIOP PiBw 2010 roku przez Komitet Akustyki PAN.

Prof. dr hab. in˝. Zbigniew Dàbrowski – Wydzia∏ SiMR,Politechnika Warszawska, ul. Narbutta 84, 02-524 Warsza-wa, e-mail: [email protected].


Odrobina historii, czyli polskie korzenieW Polsce po II wojnie Êwiatowej stosunkowo liczna

grupa mechaników, skupiona w odbudowanych i nowopowstajàcych uczelniach oraz IPPT PAN, stan´∏a przeddylematem wyboru drogi rozwoju naukowego. W zruj-nowanym wojnà i zawieruchà ustrojowà kraju nie by∏omo˝liwoÊci rozwoju myÊli konstrukcyjnej Êwićàcejniewàtpliwe tryumfy w okresie mi´dzywojennym. By∏anatomiast powszechna ÊwiadomoÊç dokonaƒ lwowskiejszko∏y matematycznej z jej wymiarem ogólnoÊwia-towym. Naturalnà konsekwencjà takiego stanu rzeczyby∏o ukierunkowanie si´ uczonych w stron´ pracz mechaniki teoretycznej, a w szczególnoÊci teorii drgaƒnieliniowych, opartej na teorii równaƒ ró˝niczkowych.Mo˝na wymieniç tu nazwiska wybitnych uczonych,twórców polskiej szko∏y mechanicznej klasy – Maksy-miliana Tytusa Hubera czy Wac∏awa Olszaka – orazmatematyków specjalizujàcych si´ w teorii równaƒ ró˝-niczkowych (Miros∏aw Krzy˝aƒski, Tadeusz Wa˝ewski).Szczególne miejsce nale˝y si´ profesorowi Stanis∏awo-wi Ziembie z racji stworzenia szko∏y naukowej drgaƒnieliniowych kontynuowanej przez jego uczniów i przy-jació∏. Wymieniç mo˝na tu ca∏à plejad´ profesorów,poczynajàc od pierwszych doktorantów Ziemby (prof.Janis∏aw Skowroƒski, prof. Roman Gutowski, prof.Zbigniew Osiƒski, prof. Agnieszka Muszyƒska i wieluinnych) poprzez silny oÊrodek krakowski (profesoro-wie W∏adys∏aw Bogusz, Zbigniew Engel, Józef Giergielz AGH, prof. Józef Nizio∏ z Politechniki Krakowskiej),szko∏´ stworzonà w WAT przez profesora SylwestraKaliskiego (prof. Jan Osiecki, prof. Zbigniew D˝ygad∏oi inni), a˝ po ich wychowanków (z których wielu ju˝ jestna emeryturze).

Równolegle rozwijajàca si´ akustyka teoretyczna (˝ebywymieniç tylko prof. Marka Kwieka, Edmunda KaraÊkie-wicza, Stefana Czarneckiego i Ignacego Maleckiego)stworzy∏a klimat, by powsta∏y próby zintegrowania obudyscyplin wywodzàcych si´ z tych samych podstaw,a wyraênie podà˝ajàcych innymi Êcie˝kami rozwoju. Takàpotrzeb´ stworzenia nowego podejÊcia do obu zagad-nieƒ z jednoczesnym przybli˝eniem teorii do praktykiin˝ynierskiej widzieli badacze w wielu krajach. Na po-czàtku lat szeÊçdziesiàtych ubieg∏ego wieku I. I. Arto-bolewskij i M. D. Genkin wprowadzili pojćie „akustycznadynamika maszyn”, prace L. Cremera i M. Heckla de-finiowa∏y termin „akustyka strukturalna” itp. Jednak˝epierwszym, który wprowadzi∏ termin „wibroakustyka”i zdefiniowa∏ w sposób praktycznie nieró˝niàcy si´ odnaszych dzisiejszych wyobra˝eƒ zakres, cel i zadaniadyscypliny, by∏ prof. Zbigniew Engel z AGH.

W AGH te˝ powsta∏a pierwsza placówka z terminem„wibroakustyka” w nazwie (Instytut Mechaniki i Wibro-akustyki przekszta∏cony póêniej w Katedr´). Pomys∏ odrazu zyska∏ akceptacj´ prof. Czes∏awa Cempela z Poli-techniki Poznaƒskiej (Zak∏ad Dynamiki i WibroakustykiSystemów Instytutu Mechaniki Stosowanej). Rozpocz´∏asi´ walka o przetrwanie. Oponentów by∏o wielu, leczzwolenników równie˝ przybywa∏o. Do dwójki prekur-sorów do∏àczy∏a Politechnika Warszawska, gdzie w In-stytucie Podstaw Budowy Maszyn pod ˝yczliwymprotektoratem prof. Zbigniewa Osiƒskiego powsta∏aPracownia Wibroakustyki. Twórca corocznej konferencji„Diagnostyka Maszyn” prof. Ludwik Müller z Politech-niki Âlàskiej potraktowa∏ „diagnostyk´ wibroakustycznà”jako wiodàcà ga∏àê diagnostyki. Trzeba sprawiedliwieprzyznaç, ˝e si∏a opozycji naukowej by∏a wielka i pewnienic by z tego nie wysz∏o, gdyby do grona entuzjastów niedo∏àczy∏a ówczesna „m∏odzie˝ naukowa”. Wielcy profe-sorowie mieli widaç si∏´ przekonywania wychowanków– ta „m∏odzie˝” to dzisiaj ci profesorowie wymienieni

w za∏àczniku, którzy definiujàc swojà specjalnoÊç nau-kowà, u˝ywajà terminu „wibroakustyka”.

Definicja, cel i zakres wibroakustykiWed∏ug twórcy dyscypliny prof. Z. Engela [1] „Wibro-

akustyka jest dziedzinà nauki zajmujàcà si´ wszelkimiproblemami drganiowymi i akustycznymi zachodzàcymiw przyrodzie, technice, maszynach, urzàdzeniach, Êrod-kach transportu i komunikacji, a wić w Êrodowisku”.Dalej znajdziemy, ˝e „Celem utylitarnym wibroakustykijest obni˝enie zak∏óceƒ wibroakustycznych maszyn, urzà-dzeƒ, instalacji oraz otoczenia do minimum mo˝liwegona danym etapie wiedzy i technologii, a tak˝e wykorzys-tanie informacji zawartych w sygnale wibroakustycznymdo oceny jakoÊci maszyn i urzàdzeƒ, budowli itp. orazrealizowanych procesów technologicznych”.

Tak zdefiniowany cel implikuje podstawowe zadaniawibroakustyki, które mo˝na przedstawiç jak nast´puje:

– Identyfikacja êróde∏ energii wibroakustycznej, którapolega na zlokalizowaniu êróde∏ w obr´bie obiektu,maszyny, urzàdzenia. Nast´pnie nale˝y podaç charak-terystyki êróde∏, okreÊliç wspó∏zale˝noÊç mi´dzy po-szczególnymi êród∏ami, okreÊliç moc wibroakustycznàposzczególnych êróde∏, a tak˝e podaç charakter pow-stawania drgaƒ i dêwi´ków.

– Identyfikacja dróg transmisji energii wibroakus-tycznej w okreÊlonym Êrodowisku (budowlach, maszy-nach, obiektach, urzàdzeniach itp.). Opracowanie teoriitransformacji i przenoszenia energii, rozdzielenie syg-na∏ów wibroakustycznych, opracowanie biernych i czyn-nych metod kontroli zjawiska, opracowanie metodanalizy na pograniczu falowego i dyskretnego ujćiazjawiska.

– Diagnostyka wibroakustyczna wykorzystujàca syg-na∏y emitowane przez maszyny, urzàdzenia itp. Sygna∏ywibroakustyczne zawierajà informacje o stanie zdrowia,stanie obiektu, stanie maszyny. Te w∏asnoÊci sygna∏ówsà cz´sto wykorzystywane zarówno w diagnostyce me-dycznej, jak równie˝ w diagnostyce maszyn i urzàdzeƒoraz badaniach nieniszczàcych ich elementów. Zasadydiagnostyki wibroakustycznej stosowane sà w ka˝dejfazie istnienia maszyn i urzàdzeƒ: w konstruowaniu,wytwarzaniu i eksploatacji, a tak˝e przy sterowaniuprocesami wibroakustycznymi.

– Synteza wibroakustyczna maszyn, obiektów orazsygna∏ów. Zadania syntezy podzieliç mo˝na na dwiegrupy zagadnieƒ:

– Synteza parametrów opisujàcych pole akustycznewzgl´dnie synteza wielkoÊci stosowanych w metodachaktywnych, synteza dêwi´ków w akustyce mowy.

– Synteza maszyn i obiektów, przez co rozumiemysyntez´ strukturalnà, kinematycznà i dynamicznà pro-wadzàcà do uzyskania odpowiedniej aktywnoÊci wibro-akustycznej.

– Czynne zastosowanie energii wibroakustycznej.Procesy wibroakustyczne nie zawsze muszà byç pro-cesami szkodliwymi. Zastosowane celowo przy u˝yciuodpowiednich Êrodków zabezpieczajàcych mogà byçefektywnym noÊnikiem energii, która mo˝e byç wyko-rzystana do realizacji ró˝nych procesów technologicz-nych (np. czyszczenie ultradêwi´kowe, transport wib-racyjny, wibracyjne zag´szczanie materia∏ów, gruntów,czyszczenie odlewów itp.). Czynne zastosowanie energiiwibroakustycznej zwiàzane jest z kontrolowanym wy-korzystaniem tej energii przy warunku maksymalnejefektywnoÊci energetycznej i minimalnych zak∏óceniachzewn´trznych.

– Opracowanie metod kontroli emisji, propagacjii imisji energii wibroakustycznej w Êrodowisku, w tymrównie˝ maszynach i urzàdzeniach, a tak˝e opracowanie


metod sterowania procesami wibroakustycznymi, co si´∏àczy z tzw. metodami aktywnymi. Podstawowà cechàuk∏adów aktywnych jest to, ˝e zawierajà one zewn´trzneêród∏o energii. Uk∏ady te odpowiednio sterowane mogàdostarczaç lub absorbowaç energi´ wibroakustycznàw okreÊlony sposób z dowolnych miejsc uk∏adu. Metodysterowania procesami wibroakustycznymi stanowiànowy dzia∏ nauki szybko rozwijajàcy si´ i majàcy ju˝ wielepraktycznych zastosowaƒ.

Taki zakres zadaƒ jest obszerny, a jego realizacja wy-maga stosowania dobrze wykszta∏conej metodyki badaƒteoretycznych i eksperymentalnych.

Wibroakustyka powsta∏a z chći realizacji postulatu, byha∏as i drgania mechaniczne rozpatrywaç ∏àcznie jakopodobne formy propagacji energii, najcz´Êciej paso-˝ytniczej [2, 3] (choç zdarza si´ t´ energi´ równie˝ wy-korzystywaç w maszynach wibracyjnych), stanowiàceprzy tym êród∏o informacji o stanie obiektu. W naturalnywić sposób od poczàtku swego istnienia stanowi∏apo∏àczenie teorii drgaƒ i akustyki – dwóch dobrze zdefi-niowanych dyscyplin. Ale to jeszcze za ma∏o, by mówiço nowej nauce. Zarówno teoria drgaƒ, jak i akustykateoretyczna sà wyodr´bnionymi dzia∏ami fizyki (mecha-niki), gdzie wnioskowanie oparto na j´zyku równaƒ ró˝-niczkowych (zwyczajnych i czàstkowych). Próby „po∏à-czenia” ich razem nie wnoszà ˝adnej nowej wartoÊci pozastwierdzeniem, ˝e badacz chcàcy zajmowaç si´ oddzia-∏ywaniem drgaƒ i ha∏asu maszyn na Êrodowisko winienbiegle poruszaç si´ w obu wymienionych teoriach.

Odr´bnoÊç przedmiotowa wibroakustyki wymaga∏azatem co najmniej innego spojrzenia na rezultaty ba-dawcze. Warto tutaj wspomnieç, ˝e wibroakustykakszta∏towa∏a swoje dzisiejsze oblicze w czasach, gdyobliczenia in˝ynierskie wykonywano na suwaku, a teoriadrgaƒ brn´∏a w Êlepy zau∏ek przybli˝onych rozwiàzaƒteoretycznych nieliniowych równaƒ ró˝niczkowych,rozpatrujàc zagadnienia, których praktyczna realizacjastawa∏a si´ coraz trudniejsza. In˝ynierów nie intere-sowa∏y rachunkowe „odkrycia” badaczy. Oczekiwalialgorytmów, receptur odpowiadajàcych na pytanie,co zrobiç, by zminimalizowaç drgania i ha∏as maszyny,lub co uczyniç, by wydobyç z obserwowanego procesuoczekiwane informacje diagnostyczne.

Istotny jest tutaj aspekt aplikacyjny. Mo˝na powiedzieçpoglàdowo, ˝e relacja pomi´dzy wibroakustykà a teoriàdrgaƒ i akustykà teoretycznà przypomina relacj´pomi´dzy mechanikà i wytrzyma∏oÊcià materia∏ówa PKM-em (czy tradycyjnymi „cz´Êciami maszyn”). Nie-mniej jednak swoista „przepychanka” o pe∏noprawneobywatelstwo wibroakustyki trwa∏aby nadal, gdyby nieogromny rozwój komputerowych technik oblicze-niowych i – co si´ z tym wià˝e – technik pomiaru wiel-koÊci dynamicznych i analizy sygna∏ów. Wibroakustykazyska∏a pot´˝ne narz´dzia integracyjne pozwalajàce nabadanie rzeczywistych procesów drganiowych i ha∏a-sowych w ca∏ym swoim obszarze dzia∏ania bez wzgl´duna aktualne zaawansowanie metod teoretycznych.

Jeszcze nie tak dawno bowiem jedynym rzetelnymwibroakustycznym analizatorem diagnostycznym by∏o...ucho doÊwiadczonego praktyka. DoÊç silnie otwiera∏a si´wówczas przepaÊç pomi´dzy naukà i praktykà, którazmusi∏a konstruktorów i producentów urzàdzeƒ tech-nicznych do badaƒ eksperymentalnych.

DoÊç dobrym odzwierciedleniem stanu relacji teoria↔ praktyka (z po∏owy lat 60. ubieg∏ego wieku) jestznakomita skàdinàd ksià˝ka Japoƒczyka Hihiro-Hayashi„Drgania nieliniowe w uk∏adach fizycznych”. Dzisiaj budziona jedynie refleksj´, jak du˝o trzeba by∏o si´ nauczyç, byznaleêç niewiele przyk∏adów ilustrujàcych teori´. Ro-dzàca si´ wibroakustyka prze∏ama∏a w pewien sposób

impas rozwoju obu nauk teoretycznych. Do ich osiàgni´çdo∏àczy∏a bowiem od samego poczàtku badania eks-perymentalne. Takie po∏àczenie musia∏o spowodowaçinny (nowy) punkt widzenia badanego zjawiska, „od-filtrowaç” z nauk teoretycznych jedynie wyniki i metodyfizycznie realizowalne. Mo˝na stwierdziç, ˝e w tym punk-cie twórcy dyscypliny „trafili w dziesiàtk´”, rewolucjainformatyczna bowiem dostarczy∏a znakomitego narz´-dzia, którym jest w∏aÊnie rozwini´ta analiza sygna∏ów.

J´zyk i aksjomatykaJak wiadomo, ka˝da wyodr´bniona dyscyplina nauko-

wa, by na takà nazw´ zas∏ugiwaç, musi spe∏niç kilka pod-stawowych warunków. Sà to:

– Dobrze okreÊlony obszar badawczy.– Aksjomatyka (za∏o˝enia wst´pne, podstawowe iloÊci

wiedzy empirycznej).– System dedukcyjny pozwalajàcy na wnioskowanie

a priori i a posteriori.Obszar badawczy przedmiotu znakomicie okreÊli∏y

podane wczeÊniej definicje. Wibroakustyk´ mo˝emysklasyfikowaç jako nauk´ interdyscyplinarnà, dzia∏ajàcàwe wspólnym obszarze teorii drgaƒ, akustyki i pomiarówwielkoÊci dynamicznych.

Czy jednak zdefiniowanie tego wspólnego obszaru jestto˝same z „w∏asnà aksjomatykà i j´zykiem”? Spójrzmyna problem nast´pujàcy. Teoria drgaƒ i akustyka dostar-czy∏a (i dostarcza dalej) wibroakustyce modeli mate-matycznych. Analiza sygna∏ów wnios∏a interpretacjóbserwacji rzeczywistoÊci. Wibroakustyka musi to jakoÊpo∏àczyç. Musi dysponowaç j´zykiem pozwalajàcym nawspólnà interpretacj´ wyników obliczeƒ modelowychi wyników pomiarów. Mo˝na zatem spróbowaç zdefinio-waç podstawy przedmiotu, wychodzàc z relacji obserwo-wany sygna∏ ↔ model matematyczny [7]:

obserwowanysygna∏

modelmatematyczny<===>

gdzie lewa strona oznacza wyselekcjonowanà cz´Êçobserwowanego sygna∏u b´dàcego w ogólnoÊci pro-cesem losowym zale˝nym od czasu obserwacji, loka-lizacji urzàdzenia rejestrujàcego, egzemplarza maszyny(urzàdzenia) oraz czasu ewolucyjnego (˝ycia), a prawastrona przedstawia rezultaty obliczeƒ modelowychz dok∏adnoÊcià co do b∏´du struktury modelu i szumupomiarowego. Relacj´ takà mo˝na przet∏umaczyç po-glàdowo na pewnà filozofi´ dzia∏ania wibroakustyki.˚àdamy zgodnoÊci wyników wyselekcjonowanej (in-teresujàcej nas) cz´Êci obserwacji z modelem matema-tycznym z dok∏adnoÊcià co do niedoskona∏oÊci nasze-go opisu i b∏´dów pomiarowych. Je˝eli zdefiniujemyteraz wspólnà przestrzeƒ obserwacji i rezultatów badaƒmodelowych, np. wprowadzajàc odpowiednià metryk´,to wymieniona relacja nabierze cech równania pozwa-lajàcych na przekszta∏cenia prowadzàce w efekcie dorozwiàzania np. zadania diagnostycznego czy problemudróg propagacji energii wibroakustycznej [6].

W zapisie matematycznym wyglàda to nast´pujàco:

(1)

gdzie:x(....) – obserwowany proces dynamiczny

(akustyczny) z regu∏y losowy zale˝ny od minimum4 zmiennych.

t – czas obserwacji (dynamiczny). Najcz´Êciejzak∏adamy, ˝e wzgl´dem zmiennej „t” proces jest


stacjonarny i ergodyczny, choç oczywiÊcie za∏o˝enie tomo˝e nie byç spe∏nione.

θ – czas ewolucyjny (czas „˝ycia” maszyny).Wprowadzenie drugiej zmiennej, traktowanej jakoniezale˝na, zmiennej czasowej θ jest mo˝liwe ze wzgl´duna spe∏nienie warunku θ >> t. Czas ˝ycia urzàdzenia jestbowiem o wiele rz´dów wielkoÊci wi´kszy od czasurejestracji zachowaƒ dynamicznych. Zmienna θ w nie-których zadaniach mo˝e byç równie˝ funkcjà czasuewolucyjnego, wyst´pujàc jako np. parametr uszko-dzenia. Oczekujemy, ˝e wzgl´dem zmiennej θ proces jestwielozmienny i ograniczony.

n – zmienna okreÊlajàca egzemplarz maszynyw zadanym zbiorze.

r – uogólniona wspó∏rz´dna punktu pomiarowe-go (obserwacji). Zwykle zak∏ada si´, ˝e wzgl´dem zmien-nej „r” w bezpoÊrednim otoczeniu wybranego punk-tu (znamionowego punktu pomiarowego) proces jestwielozmienny, a dok∏adniej s∏abo wra˝liwy na niewielkiezmiany.

pi – ró˝nego rodzaju wymuszenia dzia∏ajàce nauk∏ad nale˝àce do kilku grup.

p1 – wymuszenia funkcjonalne nierozerwalniezwiàzane z pracà maszyny.

p2 – wymuszenia pochodzàce z zewnàtrz nieza-le˝ne od trybu pracy urzàdzenia – np. zak∏ócenia wyni-kajàce z pracy innych maszyn w hali fabrycznej itp.

p3 – wymuszenia powstajàce wewnàtrz strukturymaszyny na skutek jej uszkodzenia (zu˝ycia).

hi – transmitancje opisane w prostym liniowymprzekszta∏ceniu.

ϕ – b∏àd strukturalny modelu b´dàcy efektemÊwiadomego uproszczenia modelowania. W tym zapisiew funkcji ϕ zawarto równie˝ b∏àd liniowej aproksymacjizjawisk nieliniowych.

– b∏àd obserwacji (szum pomiarowy).ρ – odpowiednio zdefiniowana metryka.St – operator selekcji i uÊredniania w dziedzinie

czasu.OkreÊlenie w sposób w∏aÊciwy operatora St jest klu-

czowe dla poprawnego zdefiniowania zadania. W rów-naniu (1) najcz´Êciej bowiem chcemy porównywaçefekty obliczeƒ dyskretnego modelu matematycznego,si∏à rzeczy uproszczonego, z rezultatami obserwacji ma-jàcymi z regu∏y charakter losowy. Operator St pozwalawybraç odpowiednià charakterystyk´ b´dàcà elemen-tem tej samej przestrzeni wed∏ug zdefiniowanej od-leg∏oÊci co rozwiàzanie opisu modelowego. Niekiedyzresztà „dopasowuje” si´ do siebie obie strony równa-nia (1), wprowadzajàc operator przekszta∏cenia prawejstrony. Potrzeba taka mo˝e wystàpiç np. w sytuacji, gdystosujàc prosty model matematyczny, okreÊliliÊmyempirycznie funkcj´ b∏´du ϕ (identyfikacja strukturalna)i tak skorygowany model porównujemy z wynikamieksperymentu w innych warunkach pracy. Sprowadza torównanie (1) do postaci:

(2)

gdzie – operator dopasowania.

Równanie (1) lub (2) mo˝na poddaç obustronnej trans-formacie ca∏kowej i sprowadziç do dziedziny cz´stotli-woÊci lub podobnej (np. transformat falkowych), czyli dozale˝noÊci:

(3)

gdzie odpowiednie transformaty oznaczono wielkimiliterami: literà F transformat´ Fouriera, a Sω oznaczonooperator selekcji w dziedzinie cz´stotliwoÊci (operatorfiltracji).

Równania (1) i (3) pozwalajà zdefiniowaç wszystkiepodstawowe zadania wibroakustyki wed∏ug nast´-pujàcych zale˝noÊci:

1. Identyfikacja modelu matematycznegoL – P < δ

2. Zadanie diagnostyczneL(θ1 ...) – L(θ2 ...) = P(θ1) – P(θ2)

3. Minimalizacja drgaƒ i ha∏asuP → Pmin

4. Synteza uk∏adu dynamicznegoP → P0

Dla prostoty zapisu oznaczono przez P – prawe,L – lewe strony równania (1) lub (3), a δ oznacza dopusz-czalny b∏àd identyfikacji spe∏niajàcy zale˝noÊç δ ≥ Φ + Ψ.

Dla przyk∏adu rozpiszmy dok∏adniej pierwsze z tychzadaƒ. Niech b´dzie dany uk∏ad dyskretny o skoƒczonejliczbie stopni swobody. Zadanie identyfikacji paramet-rycznej w dziedzinie cz´stotliwoÊci zapiszemy jak nast´-puje:

gdzie mi, ki, ci – odpowiednio masy, sztywnoÊci i t∏u-mienia, a zj – wybrane spoÊród nich zmienne decyzyjne.

OczywiÊcie w podobny sposób mo˝na uszczegó∏awiaçwymienione zadania i dalej definiowaç coraz bardziejz∏o˝one problemy. Szczególnie wa˝ne jest precyzyjneka˝dorazowe zdefiniowanie metryki. Tak jak pokazanomi´dzy innymi w [4, 5], mo˝na w podobny sposób za-pisaç zadanie nieliniowe, a tak˝e procedury post´po-wania w tak zwanych metodach inwersyjnych czyobliczaniu modnych ostatnio makrowskaêników. Tymsamym mo˝na zatem stwierdziç, ˝e wychodzàc z relacjisygna∏ ↔ model, mo˝na w sposób logiczny wy∏o˝yçspójnà ca∏oÊç wibroakustyki, co poÊrednio dowodzifaktu, ˝e jest to dobrze zdefiniowana dziedzina naukowa.

LITERATURA1. Engel Z., Piechowicz J., Stryczniewicz L.: Podstawy wibroakus-

tyki przemys∏owej. Wydzia∏ In˝ynierii i Robotyki AGH, KatedraMechaniki i Wibroakustyki, Kraków 2003.

2. Batko W., Dàbrowski Z., Engel Z., Kiciƒski J., Weyna S.: Nowo-czesne metody badania procesów wibroakustycznych. Cz´Êç I.Biblioteka Problemów Eksploatacji, Wydawnictwo InstytutuTechnologii Eksploatacji – PIB, Radom 2005.

3. Batko W., Dàbrowski Z., Kiciƒski J.: Nonlinear Effects in Techni-cal Diagnostics. Publishing and Printing House of SustainableTechnologies – NRI, Warszawa 2008.

4. Dàbrowski Z., Deuszkiewicz P.: Designing of High-Speed Ma-chine Shafts of Carbon Composites with Highly NonlinearCharacteristics. Key Engineering Materials, Vol. 490, 2012, TransTech Publications Ltd, Switzerland, pp. 76 – 82.

5. Klekot G.: The Measure of the Propagation of Vibration for theAssessment of Damages in a Concrete Beam. ZagadnieniaEksploatacji Maszyn, Scientific Problems of Machines Operationand Maintenance, Polish Academy of Sciences – Committee ofMachine Engineering, nr 1 (165), Vol. 46, 2011, ss. 105 – 112.

6. Dàbrowski Z., Dziurdê J.: The Analysis of Vibroacoustic EnergyPropagation in Construction Machinery. VIBRO-ENGINEERING2012 – 11th International Conference, 11-12 October, 2012,Lithuanian Academy of Sciences, Kaunas, Lithuania 2012.

7. Dàbrowski Z.: Nieliniowa zale˝noÊç sygna∏-model w diagnos-tyce wibroakustycznej. IX Sympozjum Naukowo-Techniczne„SILNIKI SPALINOWE W ZASTOSOWANIACH WOJSKO-WYCH” – SILWOJ 2012, AMW Gdynia, WAT Warszawa – Puck,21-23.10.2013, str. 49.


Profesor zwyczajny Zbigniew Witold Engel, doktorhonoris causa Akademii Górniczo-Hutniczej, Poli-techniki Krakowskiej i Politechniki Âwi´tokrzys-kiej oraz profesor honorowy Politechniki Warszaw-skiej (Wydz. SiMR) urodzi∏ si´ 1 kwietnia 1933 rokuw Zawadach, w województwie lwowskim. W latach1950–55 studiowa∏ na Wydzia∏ach PolitechnicznychAGH i Politechniki Krakowskiej. Od 1962 roku a˝ doprzejÊcia na emerytur´ pracowa∏ w Akademii Gór-niczo-Hutniczej. W 1962 roku uzyska∏ stopieƒ doktoranauk technicznych na Wydziale Maszyn Górniczychi Hutniczych, zaÊ w roku 1966 stopieƒ doktora habi-litowanego. W roku 1973 uzyska∏ tytu∏ naukowy pro-fesora nadzwyczajnego, a w roku 1978 tytu∏ profesorazwyczajnego.

Prof. Zbigniew Engel – to organizator i wieloletnidyrektor Instytutu Mechaniki i Wibroakustyki AGH,a nast´pnie kierownik Katedry Mechaniki i Wibro-akustyki, specjalista z zakresu mechaniki i wibro-akustyki. Publikowany dorobek Prof. Z. Engela obej-muje ponad 600 prac, w tym monografii, podr´cz-ników, skryptów, referatów na konferencjach i kon-gresach naukowych. By∏ promotorem 40 zakoƒ-czonych prac doktorskich. Przez ca∏y okres dzia∏al-noÊci naukowej wspó∏pracowa∏ z wieloma insty-tucjami naukowymi ca∏ego Êwiata, wÊród którychwymieniç nale˝y: Purdue University w StanachZjednoczonych, Uniwersytet Techniczny w Kopen-hadze, Uniwersytet Techniczny w Bratys∏awie, InstytutMateria∏ów i Mechaniki Maszyn S∏owackiej Akade-mii Nauk w Bratys∏awie, Instytut Budowy MaszynRosyjskiej Akademii Nauk w Moskwie, Instytut Po-litechniczny w Kijowie, Politechnik´ w Budapeszcie,Uniwersytet Techniczny w Tokio, Instytut MechanikiStosowanej Politechniki Krakowskiej, Instytut Me-chaniki Stosowanej Politechniki Poznaƒskiej, Insty-tut Techniki Budowlanej, Instytut Podstaw BudowyMaszyn Politechniki Warszawskiej, Instytut Odlew-nictwa w Krakowie.

Dzia∏alnoÊç naukowa przynios∏a Profesorowi uzna-nie w postaci cz∏onkostwa w wielu organizacjachnaukowych. G∏ówne z nich to: Akademia In˝ynierskaw Polsce, Petersburska Akademia Nauk, Instituteof Noise Control Engineering, International Instituteof Acoustics and Vibration. By∏ cz∏onkiem honoro-wym Polskiego Towarzystwa Akustycznego, Ligi Walkiz Ha∏asem oraz Wschodnio-Europejskiego Towa-rzystwa Akustycznego w Petersburgu. By∏ organi-zatorem wielu konferencji i kongresów naukowych,m.in: Internoise ’79 w Warszawie, konferencji NoiseControl i mi´dzynarodowych konferencji DynamikiMaszyn. Pe∏ni∏ wiele odpowiedzialnych funkcji, takichjak: wiceprzewodniczàcy Rady G∏ównej Nauki i Szkol-nictwa Wy˝szego (1989-1990), wiceprzewodniczàcyi cz∏onek Prezydium, a nast´pnie przewodniczàcyKomitetu Akustyki PAN, wiceprzewodniczàcy i prze-

wodniczàcy Komisji Mechaniki Stosowanej Kra-kowskiego Oddzia∏u PAN, sekretarz, wiceprzewod-niczàcy, przewodniczàcy krakowskiego oddzia∏uPolskiego Towarzystwa Mechaniki Teoretycznej i Sto-sowanej, przewodniczàcy Rady Naukowej Central-nego Instytutu Ochrony Pracy. By∏ laureatem wielunagród, m.in. Nagród Ministra Szkolnictwa Wy˝szego,Ministra Edukacji Narodowej, Ministra Budownictwaoraz Nagrody Sto∏ecznego Królewskiego MiastaKrakowa w dziedzinie nauki i techniki.

WÊród odznaczeƒ krajowych i zagranicznych wy-mieniç nale˝y: Z∏oty Medal im. Krizika – Czecho-s∏owackiej Akademii Nauk, Medal W´gierski „PROSILENTIA”, oraz wysokie odznaczenia paƒstwowe:Z∏oty Krzy˝ Zas∏ugi, Krzy˝ Kawalerski, Oficerski i Ko-mandorski Orderu Odrodzenia Polski, Medal KomisjiEdukacji Narodowej.

Ale nade wszystko Profesor Zbigniew Engel natrwa∏e wpisa∏ si´ w histori´ polskiej myÊli nauko-wej jako twórca i propagator wibroakustyki – nowejdziedziny naukowej dynamicznie si´ rozwijajàcej.Narzucona przez Niego filozofia przedmiotu zdoby∏asobie obywatelstwo mi´dzynarodowe. Do ostatnichchwil ˝ycia filozofi´ t´ rozwija∏, ostatnio opracowujàci wdra˝ajàc teori´ metod inwersyjnych i wzajem-noÊciowych oraz lokujàc wibroakustyk´ w teoriizrównowa˝onego rozwoju.

W Êrodowisku mechaników polskich bardzo znanyjako cz∏owiek wielkiej pracowitoÊci, niespo˝ytej ener-gii i ˝elaznej konsekwencji dzia∏ania, a ka˝demuodwiedzajàcemu AGH pawilon wibroakustyki nazy-wany z racji charakterystycznej elewacji „czekoladkà”kojarzy si´ z Jego Osobà.

W. BatkoZ. Dàbrowski

W dniu 2 listopada 2013 zmar∏ profesor Zbigniew Engel

Profesor Zbigniew Engel


Stosowanie na masowà skal´ biomateria∏óww medycynie oraz rozwój in˝ynierii tkankowej spo-wodowa∏y wzrost zapotrzebowania na urzàdzeniabadawcze do okreÊlania w∏aÊciwoÊci mechanicznychtych materia∏ów.

Najcz´Êciej przeprowadza si´ statyczne próbyrozciàgania, Êciskania i zginania. OkreÊlajà one elas-tycznoÊç materia∏u, wytrzyma∏oÊç na rozciàganiei Êciskanie oraz wytrzyma∏oÊç na p´kanie.

Badania wytrzyma∏oÊciowe tkanek mi´kkich wy-magajà specjalnych warunków. Istotne jest utrzy-manie w∏aÊciwej wilgotnoÊci, pH, niekiedy tak˝ew∏aÊciwego sk∏adu powietrza. Cz´sto badania muszàbyç prowadzone w p∏ynnym medium o odpowiedniejtemperaturze. Jednym z trudniejszych zadaƒ w ba-daniach tkanek jest ich w∏aÊciwe uchwycenie w ma-szynie wytrzyma∏oÊciowej. Cz´sto uchwyty standar-dowych maszyn wytrzyma∏oÊciowych nie sà w sta-nie zapewniç prawid∏owego mocowania tych próbek.Dodatkowo podczas testów nale˝y uwzgl´dniaç czyn-niki fizjologiczne. W niektórych przypadkach koniecz-ne jest prowadzenie prób w warunkach in vivo.Ponadto w biomateria∏ach zachodzà oddzia∏ywaniana pograniczu mechaniki, fizjologii i biologii komórki.

Do testów wykorzystuje si´ maszyny wytrzyma∏oÊ-ciowe elektromechaniczne lub serwohydrauliczne.

Tkanki mi´kkie – skóra lub kolagen cechujà si´ niskàgranicà wytrzyma∏oÊci i wymagajà stosowania ma-szyn wytrzyma∏oÊciowych z bardzo czu∏ym systemempomiarowym umo˝liwiajàcym okreÊlenie niskichwartoÊci si∏ oraz ma∏ych odkszta∏ceƒ podczas reali-zowanych prób rozciàgania, Êciskania, zginania i zm´-czeniowej.

System ElectroPuls™ do badaƒ w∏aÊciwoÊci mecha-nicznych firmy Instron (fot. 1) umo˝liwia prowadze-nie badaƒ tkanek i biomateria∏ów z odpowiedniàprecyzjà parametrów obcià˝eniowych. W przypadkubadaƒ prowadzonych w zakresie bardzo ma∏ychobcià˝eƒ, wa˝ny jest wybór odpowiedniej g∏owicy

pomiarowej zapewniajàcej uzyskanie wymaganejdok∏adnoÊci podczas zbierania danych oraz kontroliparametrów próby. Do badaƒ w zakresie si∏ poni˝ej1 N (do 1 grama) wymagane jest zastosowanieg∏owicy do pomiaru ultraniskich wartoÊci si∏y. Dobadaƒ tkanek mi´kkich u˝ywany jest specjalistycznysystem do prowadzenia prób rozciàgania umo˝li-wiajàcy ustawienie odpowiedniej si∏y zaciskajàcejna uchwytach. Urzàdzenie wykonano z uwzgl´dnie-niem wymagaƒ dotyczàcych ci´˝aru. Uniwersalnakonstrukcja urzàdzenia ElectroPuls umo˝liwia równie˝stosowanie w badaniach wymagajàcych obcià˝eƒwi´kszych ni˝ 1000 N. WszechstronnoÊç aplikacyjnàurzàdzenia uzyskano przez zaawansowane algorytmykontrolujàce pozycj´ si∏ownika systemu ElectroPuls.

Badanie mi´kkich tkanek w warunkach dwuosio-wego stanu napr´˝eƒ w p∏aszczyênie umo˝liwiauzyskanie pe∏nej charakterystyki w∏aÊciwoÊci anizo-tropowych tkanek. Dodatkowo, badanie in vivo z u˝y-ciem dwuosiowego obcià˝enia zapewnia uzyska-nie danych z prób obcià˝enia tkanek biologicznych

Badania mechaniczne mi´kkich tkanek biologicznych

metody i urzàdzenia pomiarowe

Fot. 1. fot. Instron

Fot. 2. fot. MTS Systems Corp.


Laureatem XVI edycji Konkursu POLSKI PRODUKTPRZYSZ¸OÂCI w kategorii „wyrób przysz∏oÊci w fazieprzedwdro˝eniowej” wyró˝nionym nagrodà, zosta∏wysokoenergetyczny kwasowy akumulator w´glowo--o∏owiowy – projekt zg∏oszony przez Instytut ChemiiPrzemys∏owej z Warszawy i Wydzia∏ Chemii Uniwer-sytetu Warszawskiego. Jego twórcami sà: prof. drhab. Andrzej Czerwiƒski, dr Zbigniew Rogulski, dr JanKotowski, dr Szymon Obr´bowski, mgr Jakub Lach,mgr Justyna Wróbel, mgr Kamil Wróbel.

Nowy typ akumulatora wyró˝nia zastosowanieinnowacyjnego kolektora pràdowego wykonanegoz lekkiego, porowatego materia∏u w´glowego zamiaststandardowej kratki o∏owianej ci´˝szej ok. 8 razy.

Opis rozwiàzaniaObecnie na rynku dost´pna jest szeroka gama

komercyjnych akumulatorów kwasowo-o∏owiowych(LAB – lead-acid battery) przeznaczonych do zasto-

Wysokoenergetyczny kwasowy akumulatorw´glowo-o∏owiowy

w warunkach naturalnych. W tym wypadku próbkapowinna si´ odkszta∏caç równomiernie we wszyst-kich kierunkach dzia∏ania si∏, nie wolno dopuÊciç dozniszczenia próbki wskutek koncentracji napr´˝eƒ.

Z kolei firma MTS oferuje maszyny wieloosiowe.S∏u˝à one najcz´Êciej do badania konkretnychorganów lub stawów. Za pomocà maszyny dwu-osiowej (osiowo-skr´tnej) mo˝na badaç wytrzyma∏oÊçosiowà endoprotezy oraz ÊcieralnoÊç g∏ówki i panew-ki stawowej. Urzàdzenie jednoczeÊnie dociska g∏ówk´do panewki i obraca si´ w zakresie swobody ruchówstawu biodrowego. Odtworzenie pe∏nego zakresuruchów w stawie biodrowym wymaga zastosowaniamaszyny o 6 stopniach swobody.

Równie˝ do badania endoprotez stawu kolanowe-go wykorzystuje si´ maszyny wieloosiowe. Urzàdze-nie musi odtworzyç si∏y i obcià˝enia wyst´pujàcew danym stawie. Synchronizacj´ ruchów i obcià˝eƒzapewniajà wielokana∏owe kontrolery czasu rzeczy-wistego oraz zaawansowane oprogramowanie.

Równie˝ w firmie MTS powsta∏o urzàdzenieTytron™ do testowania ma∏ych próbek (fot. 2). Jegokonstrukcja zapewnia bardzo precyzyjne sterowaniedrogà (rozdzielczoÊç 0,1 µm), urzàdzenie mo˝ewykonywaç ruchy w zakresie 100 mm (+/- 50 mm).Si∏ownik pracuje w pozycji poziomej i przemieszczasi´ na poduszce powietrznej, co gwarantuje eks-ploatacj´ bez tarcia. Si∏ownik o nap´dzie elektro-dynamicznym zapewnia szybkoÊç ruchu 0,5 m/s.Tytron™ umo˝liwia badanie zarówno bardzo delikat-nych tkanek mi´kkich (rogówka, p∏atki zastawek,epiderma), jak i sztywnych elementów protetycz-nych, takich jak ceramika oraz kleje. Pozioma oÊ ru-chów si∏ownika u∏atwia prowadzenie badaƒ w p∏y-nach fizjologicznych oraz obserwacj´ mikropróbekza pomocà mikroskopu stereoskopowego.

Wykorzystano materia∏y firmy Instronoraz MTS Systems Corporation

technologie chroniàce Êrodowisko

sowaƒ konsumenckich i przemys∏owych. Pomimowprowadzania do obrotu nowych elektrochemicznychêrode∏ pràdu o parametrach u˝ytkowych znacznielepszych (np. ogniwa litowe lub wodorkowe) Êwia-towa produkcja akumulatorów LAB wynosi ponad360 mln szt. rocznie przy zu˝yciu ponad 60% Êwia-towej produkcji o∏owiu. Przesz∏o 90% produkcji aku-mulatorów o∏owiowo-kwasowych stanowià tzw. aku-mulatory rozruchowe, których g∏ównym odbiorcàjest przemys∏ motoryzacyjny. Czynnikami decydu-jàcymi o bezkonkurencyjnoÊci zastosowania LABw pojazdach z silnikami spalinowymi jest niska cena,niezawodnoÊç, ∏atwoÊç obs∏ugi oraz prosta tech-nologia produkcji. Przyk∏adowo, koszt 1 kWh energiiw akumulatorze o∏owiowo-kwasowym jest przesz∏odziesi´ç razy ni˝szy ni˝ w bateriach Ni-Cd. W kon-sekwencji cena innego typu akumulatora ni˝ o∏o-wiowo-kwasowy stosowanego do tego samego celuwynosi∏aby nie kilkaset, ale kilka tysi´cy z∏otych.Nie ma to zatem ekonomicznego uzasadnienia.W obecnych konstrukcjach akumulatorów o∏owio-wo-kwasowych pó∏ogniwa zazwyczaj sk∏adajà si´z substancji czynnej osadzonej na kratownicy wy-konanej ze stopu metalicznego o∏owiu z domiesz-kami innych metali, np.: antymonu, wapnia, cyny.Dotychczasowe próby zastàpienia kratek o∏owianych,szczególnie w p∏ytach dodatnich, innymi przewo-dzàcymi materia∏ami, takimi jak inne metale, lubtworzywami sztucznymi pokrytymi o∏owiem alboinnymi metalami, zakoƒczy∏y si´ niepowodzeniem.

Wprowadzone nowoÊciW prezentowanym rozwiàzaniu konstrukcyjnym

dotychczas stosowana ci´˝ka kratka o∏owiana zosta-∏a zastàpiona oÊmiokrotnie l˝ejszà matrycà w´glowà.

Z prawej strony wyglàd stosowanego w nowym akumulato-rze w´gla szklistego, a z lewej tradycyjnej kratki o∏owianej(fot. Jakub Lach, Kamil Wróbel)


typu. W ramach projektu finansowanego przez NCBiRuda∏o si´ opracowaç dodatkowà technologi´ wy-twarzania porowatych matryc w´glowych o para-metrach elektrycznych lepszych ni˝ parametry ma-teria∏ów dost´pnych na rynku. Uniezale˝nia to pro-ducenta nowych akumulatorów od dostaw matrycdo osadzania o∏owiu od podwykonawców zagranicz-nych.

KorzyÊci wynikajàcez zastosowania rozwiàzania

Opracowane rozwiàzanie jest unikatowe w skaliÊwiatowej. Rozpocz´cie produkcji w Polsce aku-mulatorów z matrycà w´glowà (carbon lead-acidbattery – CLAB) spowodowa∏oby ekspansj´ polskiejbran˝y akumulatorowej na rynki zagraniczne. Po-nadto zmiana noÊnika mas czynnych przyczyni si´ dozmniejszenia zu˝ycia o∏owiu, co przyniesie realnekorzyÊci ekonomiczne oraz ekologiczne.

Porównanie z aktualnym stanem technikiW klasycznych typach akumulatorów elektrody

wyst´pujà w postaci p∏yt, sk∏adajàcych si´ ze szkie-letu w formie kratki oraz masy aktywnej w postacipasty wype∏niajàcej otwory kratownicy. Kratki wy-konywane ze stopów o∏owiowych stanowià nie-kiedy (w zale˝noÊci od producenta) prawie 1/4 ca∏-kowitej masy akumulatora. Nowy typ akumulatorawyró˝nia zastosowanie innowacyjnego kolektorapràdowego wykonanego z lekkiego, porowategomateria∏u w´glowego zamiast standardowej kratkio∏owianej ci´˝szej ok. 8 razy. Zastosowanie nowegow´glowego kolektora prowadzi do zmniejszeniaci´˝aru akumulatora, w zwiàzku z czym uzyskanowzrost wartoÊci energii w∏aÊciwej oraz pojem-noÊci w∏aÊciwej. Zmniejszenie iloÊci o∏owiu w aku-mulatorze, oprócz polepszenia parametrów pracyakumulatora, ma równie˝ pozytywny wp∏yw na Êro-dowisko.

èród∏o: Katalog Laureatów XVI edycji KonkursuPolski Produkt PrzyszloÊci

Ze wzgl´dów konstrukcyjnych materia∏ w´glowyprzed zastosowaniem w akumulatorze zostaje od-powiednio zmodyfikowany przez pokrycie cienkàwarstwà o∏owiu lub jego stopu. Dzi´ki temu roz-wiàzaniu zosta∏a znacznie obni˝ona masa akumula-tora przy zachowaniu takiej samej pojemnoÊci elekt-rycznej. Badania przeprowadzone na wykonanychprototypach akumulatora wykaza∏y, ˝e przy zacho-waniu dotychczasowej masy, a wi´c zwi´kszeniuiloÊci masy aktywnej w p∏ytach akumulatora, jegopojemnoÊç w∏aÊciwa (Wh/kg) zwi´ksza si´ prawieo 50%. Ponadto, zastosowanie rozwiàzania konstruk-cyjnego wp∏ywa na zmniejszenie zawartoÊci o∏owiuw akumulatorze o ponad 20%, co jest istotne zewzgl´dów ekonomicznych i ekologicznych.

ZastosowanieW wyniku zrealizowania inwestycji technologicz-

nej, zwiàzanej z wdro˝eniem technologii produkcjinowego akumulatora, do oferty przedsi´biorstwawdra˝ajàcego zostanie dodany znacznie ulepszonyprodukt. Dzi´ki polepszeniu parametrów u˝ytkowychnowych akumulatorów kwasowo-o∏owiowych mo˝-liwe b´dzie rozszerzenie zakresu ich stosowania, m.in.jako: magazynu energii elektrycznej w samocho-dach osobowych, ma∏ych si∏owniach wiatrowychi/lub s∏onecznych, wózkach inwalidzkich, ∏odziachz nap´dem elektrycznym, przyczepach kempingo-wych itd. Doprowadziç to powinno do wzmocnieniaudzia∏u firmy wdra˝ajàcej na polskim i europejskimrynku akumulatorów.

Stan wdro˝eniaOpracowywany nowy akumulator jest testowany

we wspó∏pracy z jednà z polskich firm pod wzgl´demzastosowania w ró˝nych dziedzinach gospodarki.Elementem kluczowym majàcym podstawowy wp∏ywna powodzenie projektu jest opracowanie sposobusyntezy porowatych matryc w´glowych analogówdost´pnego na rynku usieciowanego w´gla szklistegoRVC, co ogranicza koszty zwiàzane z wytwarza-niem kolektorów pràdowych do akumulatora nowego

Zasi´g samochodów elektrycznych zasilanych standardowym i nowym akumulatorem kwasowo-o∏owiowym (rys. SzymonObr´bowski)


Unieszkodliwianie i zagospodarowanie osadówÊciekowych jest problemem globalnym. Przez wielelat odpady te by∏y wykorzystywane w rolnictwie.

Z powodu wspólnego odprowadzania Êciekówkomunalnych i przemys∏owych osady Êciekowe sàzanieczyszczone zwiàzkami metali ci´˝kich, substan-cjami organicznymi, bakteriami chorobotwórczymi,grzybami, jajami paso˝ytów itp.

Obecnie osady Êciekowe utylizuje si´ metodamitermicznymi (spalanie). Wykorzystanie metod ter-micznych jest jedynym bezpiecznym rozwiàzaniemproblemu utylizacji komunalnych osadów Êcieko-wych. Dotychczasowe technologie majà jednak wieleminusów. Nie wykorzystuje si´ gospodarczo pro-duktów spalania, lecz si´ je sk∏aduje. W Polsce naj-cz´Êciej stosowane jest wspó∏spalanie w piecach doprodukcji cementu, co przynajmniej pozwala od-zyskaç cz´Êç energii.

W Instytucie Mechanizacji Budownictwa i Gór-nictwa Skalnego opracowana zosta∏a energooszcz´d-na metoda termicznej przeróbki osadów Êciekowychz wykorzystaniem wy∏àcznie surowców odpadowych.W technologii wykorzystuje si´, jako surowiec wyjÊ-ciowy, py∏y krzemionkowe, osady Êciekowe orazdrobne frakcje szk∏a.

Osady Êciekowe stosuje si´ w postaci, w jakiej sàsk∏adowane na sk∏adowiskach, bez procesu osu-szania. Woda, stanowiàca oko∏o 80% masy osadówÊciekowych, pozwala na utworzenie granulatu, zmie-niajàc si´ z czynnika k∏opotliwego w po˝àdanysk∏adnik technologii. Wykorzystanie specyficznychw∏aÊciwoÊci poszczególnych substancji pozwalaobni˝yç temperatur´ procesu o ponad 400°C w po-równaniu z witryfikacjà.

Opis technologiiOpracowana metoda polega na: zmieszaniu sk∏adników odpadowych w postaci

uwodnionych osadów Êciekowych, odpadowego py∏ukrzemionkowego i rozdrobnionego odpadu szkla-nego,

granulowaniu utworzonej mieszaniny do ˝àdanejwielkoÊci,

spiekaniu otrzymanych granulek do postaci kru-szywa.

Podstawowà strukturà spieku jest kruszywo. Sk∏ad-niki palne mieszaniny podczas spiekania wytwa-rzajà gazy, które powodujà powstawanie porów w gra-nulkach i utworzenie struktury kruszywa lekkiego.Bardzo wa˝nà cechà opisywanej metody jest to, ˝ezwiàzki metali ci´˝kich obecne w surowcach wyjÊ-ciowych sà wbudowywane w struktur´ powstajàcegokrzemianu w sposób trwa∏y, tworzàc odpowiedniekrzemiany – analogicznie jak w przypadku natural-nych minera∏ów. Produktem koƒcowym jest lekkiekruszywo, stabilne w czasie przechowywania i stoso-wania, o w∏aÊciwoÊciach podobnych do keramzytu.

Reakcja w fazie sta∏ej daje podobny efekt jakprzy witryfikacji, ale temperatura, w której zacho-dzi proces, jest o ponad 400°C ni˝sza, co wp∏ywa naefekt ekonomiczny ca∏ego przedsi´wzićia. Py∏ krze-mionkowy nie wymaga wst´pnego przygotowania,a w procesie syntezy termicznej tworzy struktur´

krzemianowà, w którà wbudowujà si´ tlenki metalici´˝kich, znajdujàce si´ w osadach Êciekowych. Me-toda przewiduje zastosowanie odpadu krzemionkio wysokiej zawartoÊci SiO2, dzi´ki czemu proces syn-tezy termicznej kruszywa lekkiego jest powtarzalny,pomimo niejednorodnoÊci sk∏adu drugiego sk∏adnikabudujàcego kruszywo lekkie – osadu Êciekowego. Wy-tworzony produkt charakteryzuje si´ powtarzalnymiw∏aÊciwoÊciami fizykochemicznymi i mechanicznymi.

Wa˝nym elementem technologii jest zastosowanietopnika w postaci py∏ów szk∏a, które nie nadajà si´ dopowtórnego przetworzenia w hutach.

Wp∏yw na ÊrodowiskoZastosowanie syntezy termicznej osadów Êcie-

kowych i odpadów mineralnych pozwala uzyskaçbezpieczny produkt, który ze wzgl´du na swojew∏aÊciwoÊci mo˝e byç stosowany jako zamiennikkeramzytu lub kruszyw naturalnych. Technologialekkiego kruszywa na bazie osadów Êciekowychi odpadów wydobywczych stwarza mniejsze praw-dopodobieƒstwo emisji dioksyn ze wzgl´du na wy˝-szà ni˝ podczas rutynowego spalania osadów Êcie-kowych temperatur´ gazów spalinowych. Uprosz-czenie procesu technologicznego, mniejsza energo-ch∏onnoÊç oraz stosowanie wy∏àcznie surowcówodpadowych stanowià o jej atrakcyjnoÊci w porów-naniu z innymi technologiami unieszkodliwianiaosadów Êciekowych.

Technologia zosta∏a opracowana i sprawdzonaw skali laboratoryjnej, co pozwoli∏o na wst´pneokreÊlenie za∏o˝eƒ i wymagaƒ technicznych nie-zb´dnych do zweryfikowania technologii w skalitechnicznej. W 2011 r. Instytut otrzyma∏ dofinan-sowanie w ramach instrumentu finansowego Life+oraz dotacj´ z Narodowego Funduszu OchronyÂrodowiska i Gospodarki Wodnej na realizacj´ pro-jektu pn. „Instalacja demonstracyjna wytwarzaniakruszyw lekkich z osadów Êciekowych i krzemionkiodpadowej”. Realizacja przedsi´wzićia umo˝liwipotwierdzenie skutecznoÊci opracowanej technologiioraz przyczyni si´ do zwi´kszenia ÊwiadomoÊcispo∏eczeƒstwa na temat problemu zagospodarowaniaosadów Êciekowych.

Obecnie trwa budowa instalacji demonstracyj-nej, której pierwsze uruchomienie planowane jestw I kwartale 2014. W trakcie trwania projektuprowadzona jest kampania informacyjna dotyczàcaopracowanej technologii oraz realizowanego przed-si´wzićia. Dotychczas zorganizowane zosta∏y dwaspotkania krajowe oraz dwa za granicà – w Niemczechi Czechach. Projekt zaprezentowany zosta∏ podczasMi´dzynarodowych Targów Ochrony ÂrodowiskaPOLEKO 2012 w Poznaniu. W grudniu 2013 projektprezentowany by∏ na Targach POLLUTEC HORIZONS– jednej z najwi´kszych na Êwiecie imprez bran˝yochrony Êrodowiska. Po uruchomieniu instalacji,zorganizowanych zostanie dziesi´ç wizyt demon-stracyjnych prezentujàcych technologi´. Na stronieinternetowej www.dim-waste.eu dost´pne sà in-formacje o technologii oraz wydarzeniach organi-zowanych w ramach projektu.

D. Kukielska, M. Paƒkowska, E. Uzunow (IMBiGS)

Wytwarzanie kruszyw lekkich z osadów Êciekowych


Firmy, które chcà wprowadzaç wyniki badaƒnaukowych i prac rozwojowych na rynkach Êwia-towych, mogà wziàç udzia∏ w pilota˝owym przed-si´wzi´ciu Go_Global.pl.

Narodowe Centrum Badaƒ i Rozwoju uruchomi∏otrzecià edycj´ konkursu, na który przeznaczy 5 mln z∏.

Program Go_Global.pl wspiera polskich przed-si´biorców dzia∏ajàcych w sferze najnowszych tech-nologii, stwarzajàc im mo˝liwoÊç ekspansji na du˝ei perspektywiczne rynki zagraniczne.

W Go_Global.pl przedsi´biorcy mogà uzyskaçdofinansowanie kosztów przygotowania strategiiwejÊcia na rynki Êwiatowe oraz dopasowanie swoichproduktów do specyficznych wymagaƒ konkretnegoregionu.

Dofinansowanie b´dzie mo˝na przeznaczyç tak˝ena rozwój i weryfikacj´ strategii w relacjach z poten-cjalnymi inwestorami mi´dzynarodowymi.

Program jest skierowany do firm rozwijajàcychprodukty z bran˝ wysokich i Êredniowysokich tech-nologii. W konkursie mogà startowaç tak˝e podmiotydzia∏ajàce na zasadzie jednoosobowej dzia∏alnoÊcigospodarczej.

Przedsi´wzi´cie jest realizowane z partneramiumo˝liwiajàcymi dost´p do inwestorów wspiera-jàcych innowacyjne firmy na Êwiatowych rynkach.Nale˝à do nich podmioty wspierajàce badaniastosowane, wymian´ naukowà czy pomagajàcestart-upom. WÊród nich sà: Polsko-AmerykaƒskaRada Wspó∏pracy (USPTC), Plug&Play Tech Centerczy Fraunhofer-Zentrum für Mittel- und Osteuropa.W trzeciej edycji programu do partnerów NCBRdo∏àczy∏y Akademickie Inkubatory Przedsi´bior-czoÊci, które – we wspó∏pracy z US Market AccessCenter – przygotowa∏y nowy program akceleracjiw Dolinie Krzemowej.

WÊród firm, które otrzyma∏y ju˝ Êrodki w prog-ramie, znalaz∏a si´ m.in. Audioteka S.A., która dzi´kiprzyznanemu dofinansowaniu nawiàza∏a wspó∏-prac´ z Renault, Volvo, Fordem i Toyotà na pierwszàna Êwiecie „audiobookowà” aplikacj´ instalowanàfabrycznie w samochodach.

Laureatem programu jest tak˝e firma HOMPLEXSp. z o.o., która z Doliny Krzemowej uruchamiainteraktywnà platform´ aran˝acji wn´trz.

Termin zakoƒczenia naboru wniosków w III turzekonkursu up∏ywa 31 marca 2014 r.

Maksymalna wartoÊç dofinansowania dla jednegoprojektu wynosi 200 tys. z∏.

Finansowe wsparcie dla firmwdra˝ajàcychnajnowsze technologie

Przegląd Mechaniczny 3/2014

Documents

Transcript of Przegląd Mechaniczny 3/2014