PRZEGLĄD MECHANICZNY 5/2015

Cena 24 z∏ (w tym 5% VAT) 

PL ISSN 0033-2259 

INDEKS 245836 

5’15 

MIESI¢CZNIK NAUKOWO-TECHNICZNY 

rok za∏o˝enia 1935

Z KRAJU I ZE ÂWIATA 

Zespó∏ naukowców z Niemiec, 

Rosji i Polski opracowa∏ metod´, 

która pozwala znacznie wyd∏u˝yç 

czas przechowywania informacji 

o padajàcym impulsie Êwiat∏a. 

Wytworzone w Instytucie Fizyki 

PAN w Warszawie specjalne struktury 

pó∏przewodnikowe (tzw. studnie 

kwantowe) sà w stanie zapami´taç 

impuls Êwiat∏a i informacj´ 

w nim zakodowanà na czas 

rz´du nanosekund (10 –9 s), czyli 

1000 razy d∏u˝szy ni˝ dotychczas. 

Po raz pierwszy czas przechowywania 

informacji staje si´ znacznie 

d∏u˝szy ni˝ czasy zapisu i odczytu, 

co umo˝liwia przeprowadzenie wielu 

operacji (np. operacji logicznych) 

na pewnych impulsach podczas 

przechowywania pozosta∏ych. Informacj´ 

mo˝na odczytaç na ˝àdanie 

i wyemitowaç w postaci kopii 

impulsu oryginalnego. 

Sandvik Coromant wprowadzi∏ 

na rynek pakiet InvoMilling z przeznaczeniem 

do elastycznej obróbki 

kó∏ z´batych i wielowypustów na 

uniwersalnych 5-osiowych centrach 

obróbkowych. Rozwiàzanie 

InvoMilling obejmuje: wyspecjalizowane 

g∏owice frezarskie, oprogramowanie 

CAM oraz szkolenia 

i know-how doÊwiadczonych specjalistów 

Sandvik Coromant ds. obróbki 

kó∏ z´batych. Rozwiàzanie 

potwierdzi∏o swojà efektywnoÊç 

w obróbce kó∏ z´batych i wielowypustów, 

zapewniajàc du˝à elastycznoÊç 

i wysokà dok∏adnoÊç 

przedmiotu obrabianego. Program 

InvoMilling, ze swojà doskona∏à 

grafikà, kreatorem drogi narz´dzi 

frezarskich i funkcjà symulacji 

obróbki, jest bardzo ∏atwy 

w obs∏udze. 

Top Employers Institute, specjalizujàcy 

si´ w badaniach polityki 

personalnej oraz warunków pracy, 

po raz drugi z rz´du, nagrodzi∏ 

w 2015 r. firm´ Robert Bosch 

presti˝owym certyfikatem Top 

Employers Polska. Firma Robert 

Bosch Sp. z o.o. otrzyma∏a presti- 

˝owà certyfikacj´ Top Employers 

Polska ju˝ w roku 2014. Tytu∏ 

Top Employers otrzymujà firmy, 

które pozytywnie przesz∏y niezale˝ny 

audyt weryfikujàcy standardy 

w dziedzinie polityki personalnej. 

W tym roku Top Employers Institute 

dokona∏ oceny, opierajàc si´ na 

nast´pujàcych kryteriach: strategia 

rozwoju talentów i kariery, planowanie 

potrzeb kadrowych, wdra- 

˝anie nowych pracowników, szkolenia 

i rozwój, polityka wynagrodzeƒ 

czy kultura organizacji. 

Naukowcy z Narodowego Centrum 

Badaƒ Jàdrowych (NCBJ) 

przygotowali propozycj´ zmian 

nauczania przedmiotów Êcis∏ych 

w technikach: szko∏y zawodowe 

przygotowywa∏yby do zawodu 

technika nukleonika, technika 

chemika jàdrowego oraz technika 

elektronika jàdrowego. Naukowcy 

z NCBJ w ramach programu 

„Szko∏a z przysz∏oÊcià” przygotowali 

m.in. nowà podstaw´ 

programowà, model podrćznika 

i zbiór çwiczeƒ do nauczania 

nukleoniki – dzia∏u nauki poÊwićonego 

badaniom jàdra atomowego. 

Ich propozycje pomog∏yby 

w kszta∏ceniu w szko∏ach ponadgimnazjalnych 

trzech grup zawodowych: 

techników nukleoników, 

techników chemików jàdrowych 

oraz techników elektroników jàdrowych. 

Przygotowane przez NCBJ 

i przetestowane w szko∏ach materia∏y 

mogà staç si´ fundamentem 

opracowania kompleksowego 

systemu kszta∏cenia kadr np. dla 

Polskiego Programu Energetyki 

Jàdrowej. 

JedenaÊcie studenckich dru˝yn 

z szeÊciu uczelni z ca∏ego kraju 

b´dzie reprezentowa∏o Polsk´ w zawodach 

energooszcz´dnych pojazdów 

Shell Eco-marathon Europe 

2015, które odb´dà si´ w maju 

w Rotterdamie. Zespo∏y z Polski 

b´dà pochodzi∏y z nast´pujàcych 

uczelni: ELVIC TEAM z Politechniki 

Lubelskiej; Iron Warriors z Politechniki 

¸ódzkiej; WAT ECO TEAM 

z Wojskowej Akademii Technicznej. 

Po dwa zespo∏y wyÊle na zawody 

Politechnika Âlàska (Smart 

Power oraz Smart Power Urban) 

i Politechnika Gdaƒska (Hydrogen 

CarPG oraz KNKP Racing). W konkursie 

wystartujà te˝ cztery dru- 

˝yny z Politechniki Warszawskiej: 

Green Arrow; Simr Team; SKAP; 

SKAP 2. Zadaniem zespo∏ów jest 

skonstruowanie pojazdu, który 

pokona jak najd∏u˝szy dystans na 

ekwiwalencie jednego litra paliwa 

lub 1 kWh. Uczestnicy rywalizujà 

w dwóch ró˝nych kategoriach: 

futurystycznej „Prototype” oraz 

bardziej konwencjonalnej „Urban- 

Concept”. 

Ca∏kowicie niskopod∏ogowy, nowoczesny 

tramwaj, którego prac´ 

mo˝na b´dzie monitorowaç zdalnie 

online, powstaje w wyniku 

wspó∏pracy uczonych z Politechniki 

Warszawskiej i zak∏adów PESA 

z Bydgoszczy. Aby pod∏oga mog∏a 

byç niska w 100 proc., trzeba 

zastosowaç w pojeêdzie ca∏kowicie 

odmienne rozwiàzania konstrukcyjne. 

Konstruktorzy musieli przede 

wszystkim opracowaç innowacyjny 

uk∏ad biegowy, który pozwala na 

niezale˝ne sterowanie ka˝dym 

ko∏em. Wózek nap´dowy zyska∏ 

nowoczesnà, lekkà ram´, która 

umo˝liwia wykorzystanie niestandardowej 

osi (tzw. portalowej) 

∏àczàcej ko∏a. W konstrukcji prototypu 

pojazdu wykorzystane 

zosta∏y materia∏y kompozytowe. 

Dzi´ki nim tramwaj jest lekki, 

zu˝ywa mniej energii, a dzi´ki temu 

ma mniejszy wp∏yw na Êrodowisko 

naturalne. 

Nast´pny zeszyt 

Oprogramowanie do przetworzenia chmury 

punktów po skanowaniu powierzchni na WMP 

dla systemu AutoCAD i systemu CAM 

– skanowanie wykonano na manualnej wspó∏rz´dnoÊciowej 

maszynie pomiarowej ze sztywnà 

sondà pomiarowà, podczas ruchu sondy pomiarowej 

sà zapisywane wspó∏rz´dne Êrodka 

sfery sondy pomiarowej z cz´stotliwoÊcià 10 Hz, 

opracowano programy w j´zyku Fortran tworzàce 

siatk´ le˝àcà na ekwipowierzchni przesuni´tej 

o promieƒ sfery sondy pomiarowej 

wzgl´dem powierzchni zmierzonej, do przedstawienia 

graficznego wyników skanowania wykorzystano 

system AutoCAD, opracowano program 

do definiowania skanowanej powierzchni 

w postaci siatki dla systemu CAM (PC-APT) 

w celu odtworzenia tej powierzchni na obrabiarkach 

CNC. 

Analiza wybranych zjawisk lokalnych w procesie 

nitowania 

– w artykule zaprezentowano wybrane badania 

zjawisk lokalnych wyst´pujàcych w procesie nitowania, 

przedstawiono wybrane wyniki badaƒ 

dost´pne w literaturze, dotyczàce wp∏ywu parametrów 

nitowania na trwa∏oÊç zmćzeniowà 

trzyrz´dowych zak∏adkowych po∏àczeƒ nitowych, 

z analizy przytoczonych badaƒ wynika, 

˝e zmiana trwa∏oÊci po∏àczeƒ nitowych zwiàzana 

ze zmianà si∏y nitowania jest tak du˝a, ˝e 

prawdopodobnie nie jest tylko wynikiem korzystnych 

napr´˝eƒ w∏asnych (zmiana iloÊciowa), 

ale powodem jest nowe zjawisko wyst´pujàce 

w z∏àczu nitowym (zmiana jakoÊciowa), 

sformu∏owano hipotez´, ˝e podczas procesu 

nitowania powstajà po∏àczenia adhezyjne zwane 

zgrzaniem (spojeniem) na zimno na powierzchni 

styku nitu i blach, w celu weryfikacji tej 

hipotezy wykonano kilka serii badaƒ strukturalnych, 

które obejmowa∏y nitowanie próbek 

dla ró˝nych warunków. wyci´te fragmenty po∏àczeƒ 

zosta∏y zainkludowane w ˝ywicy. 

Analiza kontaktu szeÊcianów i po∏àczenia 

sworzniowego w ANSYS Workbench 12.1 

– praca dotyczy sposobów modelowania i analizowania 

kontaktu na przyk∏adzie dwóch prostych 

przypadków: kontaktu mi´dzy kostkami 

szeÊciennymi oraz kontaktu w po∏àczeniu sworzniowym, 

rozk∏ady nacisków analizowano, w celu 

porównania wyników, w dwóch wersjach programu 

ANSYS: w Workbench v.12.1 i APDL, 

okaza∏o si´, ˝e ró˝nice powstajà w po∏àczeniu 

sworzniowym przy tzw. kontakcie nieciàg∏ym 

(na granicy wide∏ek i ucha), dla kontaktu nieciàg∏ego 

dok∏adniejsze wyniki otrzymuje si´ 

w wersji APDL, wykonano obliczenia po∏àczenia 

sworzniowego bez luzu i z luzem, z pracy 

wynika, ˝e wybór opcji i parametrów kontaktu 

wp∏ywa na dok∏adnoÊç otrzymanych wyników. 

Szacowanie trwa∏oÊci zmćzeniowej stali z wykorzystaniem 

wielkoÊci ziarna ferrytu 

– w pracy przedstawiono rozwa˝ania dotyczàce 

zale˝noÊci pomi´dzy budowà metalograficznà 

a trwa∏oÊcià zmćzeniowà oraz zaproponowano 

zwiàzki matematyczne opisujàce t´ zale˝noÊç, 

przedstawiono metod´ szacowania trwa∏oÊci 

zmćzeniowej, opierajàcà si´ na budowie mikrostrukturalnej 

materia∏u z uwzgl´dnieniem wielkoÊci 

ziaren i udzia∏u fazowego ferrytu i perlitu.

ROK WYD. LXXIV 

PRZEGLÑD MECHANICZNY 

PATRONAT: 

Stowarzyszenie In˝ynierów 

Mechaników i Techników Polskich 

MAJ 2015 • NR 5/15 

WYDAWCA: 

Instytut Mechanizacji Budownictwa 

i Górnictwa Skalnego 

ul. Racjonalizacji 6/8 

02-673 Warszawa 

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

Miesićznik notowany na liÊcie czasopism punktowanych 

Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wy˝szego – 5 pkt. 

Wydanie publikacji dofinansowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wy˝szego 

Wersja pierwotna: druk 

Nak∏ad 1000 egz. 

Cena 24 z∏ (w tym 5% VAT) 

SPIS TREÂCI 

Informacje dla autorów 

PROBLEMY – NOWOÂCI – INFORMACJE 

O FIRMACH 

ARTYKU¸Y G¸ÓWNE 

Numeryczna analiza stanu napr´˝enia nadbudowy 

pod∏ogi kompozytowej do zastosowania w pojazdach 

dostawczych – Leszek Czechowski, Maria 

Kote∏ko, Marcin Jankowski 

Konstrukcja specjalnej g∏owicy do wyt∏aczania rur 

z tworzyw sztucznych – W∏odzimierz Baranowski, 

Pawe∏ Palutkiewicz 

Identyfikacja parametryczna modelu uk∏adu wirujàcego 

ze sprz´˝eniem drgaƒ poprzecznych 

i skr´tnych – Bogumi∏ Chiliƒski 

Badania wiskotycznych t∏umików drgaƒ skr´tnych 

wa∏u korbowego silnika spalinowego – Celina 

Jagie∏owicz-Ryznar 

Innowacyjne urzàdzenie do eksperymentalnej identyfikacji 

dynamicznych wskaêników interakcji 

mobilnych maszyn roboczych z pod∏o˝em odkszta∏calnym 

– Piotr Dudziƒski, Damian Stefanow 

WSPÓ¸CZESNE MATERIA¸Y KONSTRUKCYJNE 

Innowacje BASF dla ró˝nych bran˝ 

Nowe kompozyty o w∏aÊciwoÊciach zmniejszajàcych 

palnoÊç 

METODY I URZÑDZENIA POMIAROWE 

Nowe urzàdzenie do pomiaru gruboÊci pow∏ok 

O ¸O˚YSKACH 

Wyraênie lepsze dzi´ki jakoÊci X-life – polepszone 

parametry ∏o˝ysk tocznych marki INA i FAG 

ROK WYD. LXXIV ZESZYT 5/2015 

str. 

2 

3 

18 

21 

27 

29 

35 

39 

43 

44 

45 

46 

ADRES REDAKCJI: 

IMBiGS – „Przeglàd Mechaniczny” 

ul. Racjonalizacji 6/8, 02-673 Warszawa 

tel./fax: 22 8538113, tel. 22 8430201 w. 255 

e-mail: pmech@imbigs.pl 

http://www.przegladmechaniczny.pl 

REDAGUJE ZESPÓ¸: 

Redaktor naczelny: dr in˝. Martyna Jachimowicz 

Zast´pca red. nacz.: prof. dr hab. in˝. Zbigniew Dàbrowski 

Sekretarz redakcji: mgr Anna Massé 

Redaktorzy tematyczni: prof. nzw. dr hab. in˝. Dariusz 

Boroƒski (Mechanika p´kania), dr in˝. Rafa∏ Dalewski 

(Aerodynamika), prof. dr hab. in˝. Andrzej Kocaƒda (Technologie 

wytwarzania), prof. nzw. dr hab. in˝. Gabriel Kost 

(Automatyka i robotyka), prof. dr hab. in˝. Jan RyÊ 

(Podstawy konstrukcji maszyn), prof. dr hab. in˝. Tadeusz 

Smolnicki (Komputerowe metody CAD/CAM/CAE), prof. 

nzw. dr hab. in˝. Robert Sobiecki (In˝ynieria materia∏owa), 

dr hab. in˝. Zbigniew ˚ebrowski (Hydraulika i pneumatyka) 

Redaktor statystyczny: dr in˝. Tomasz Miros∏aw 

Redaktor j´zykowy: mgr Anna Massé 

RADA PROGRAMOWA: 

Prof. Witold Gutkowski – przewodniczàcy (IMBiGS), dr in˝. 

Tomasz Babul (SIMP), prof. Jan B∏achut (University of 

Liverpool), prof. Aleksander S. Bokhonsky (Sewastopol 

National Technical University), prof. Czes∏aw Cempel 

(Polit. Poznaƒska), prof. Grzegorz Glinka (University of 

Waterloo), prof. Krzysztof Go∏oÊ (Polit. Warszawska, 

IMBiGS), prof. Tadeusz Kacperski (IMBiGS), prof. Jaromir 

K. Klouda (Technical and Test Institute for Construction 

Prague), prof. Janusz Kowal (AGH), prof. Mychaj∏o Lobur 

(Lviv Technical University), prof. Jerzy Ma∏achowski (WAT), 

prof. Aleksander N. Mikhaylov (Donetsk National Technical 

University), prof. Konrad Okulicz (Cologne University 

of Applied Sciences), prof. Eugeniusz Rusiƒski (Polit. 

Wroc∏awska), prof. Ryszard Pyrz (Aalborg University), prof. 

Andrzej Seweryn (Polit. Bia∏ostocka), prof. dr hab. in˝. 

Roman Staniek (SIMP), prof. Jan Szlagowski (Polit. 

Warszawska), prof. Eugeniusz Âwitoƒski (Polit. Âlàska), 

prof. Wies∏aw Tràmpczyƒski (Polit. Âwi´tokrzyska), prof. 

W∏adys∏aw W∏osiƒski (PAN), prof. Nenad Zrnic (University 

of Belgrade), prof. Xu Bingye (Tsinhua University) 

KIEROWNIK ZAK¸ADU WYDAWNICTW I PROMOCJI: 

Ryszard Kwiecieƒ – tel. kom. 602 390 703 

e-mail: r.kwiecien@imbigs.pl 

WARUNKI PRENUMERATY 

Przyjćie prenumeraty – wy∏àcznie na podstawie dokonanej 

wp∏aty. 

Na blankiecie wp∏at nale˝y podaç nast´pujàce dane: 

dok∏adnà nazw´ i adres (z kodem pocztowym) zamawiajàcego, 

nazw´ czasopisma, liczb´ egzemplarzy i okres 

prenumeraty. 

Wp∏aty – zgodnie z podanymi cenami nale˝y dokonaç 

w 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´ – osoby 

prawne i fizyczne. Nale˝y podaç dok∏adny adres odbiorcy 

za granicà. Cena prenumeraty jest dwukrotnie wy˝sza od 

ceny normalnej. Zmiany w prenumeracie, np. zmian´ 

liczby tytu∏ów, liczby egzemplarzy, rezygnacj´ z prenumeraty 

itp. mo˝na zg∏aszaç pisemnie, z mocà obowiàzujàcà 

od nast´pnego kwarta∏u. 

Cena prenumeraty na 2015 r.: 

kwartalnie – 72 z∏ 

pó∏rocznie – 144 z∏ 

rocznie – 288 z∏ 

Informacji o prenumeracie udziela redakcja. 

Dtp: „AWiWA” - tel. 22 7804598 

Druk: Oficyna Poligraficzna APLA Sp. j. 

ul. Sandomierska 89, 25-325 Kielce 

1

Informacje dla autorów 

Do 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 zaakceptowaniu 

proponowanego tematu, nale˝y przys∏aç tekst pracy przygotowany zgodnie ze wskazówkami redakcyjnymi oraz 

wype∏niony formularz oÊwiadczenia i 2 egzemplarze podpisanej umowy licencyjnej*. Licencja niewy∏àczna oznacza, 

˝e Autor mo˝e w dalszym ciàgu samodzielnie korzystaç z utworu, a tak˝e udzielaç kolejnych licencji nowym 

licencjobiorcom, które upowa˝niajà ich do korzystania z utworu na tym samym polu eksploatacji, co licencja 

licencjobiorcy pierwotnego. 

Nades∏ane artyku∏y sà poddawane redakcyjnej ocenie formalnej i otrzymujà numer redakcyjny identyfikujàcy je na 

dalszych 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∏u 

Artyku∏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 znaleêç 

si´ w spisie literatury). 

Artyku∏ powinien obejmowaç wàski temat, ale potraktowany mo˝liwie wyczerpujàco. Nale˝y unikaç powtarzania 

wiadomoÊci 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 byç 

publikowane niezale˝nie od siebie. 

Artyku∏y powinny odznaczaç si´ jasnà i logicznà budowà: materia∏ powinien byç podzielony na cz´Êci, których tytu∏y 

muszà odtwarzaç treÊç w nich zawartà. Wnioski z przeprowadzonych rozwa˝aƒ powinny byç wyraêne i jasno sformu∏owane 

na koƒcu artyku∏u. 

TreÊç artyku∏u powinna byç odpowiednio uzupe∏niona rysunkami, fotografiami, schematami itp., jednak liczb´ ilustracji 

nale˝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 angielskim 

oraz 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˝y 

je 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 autorzy 

dostarczali 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 czasopiÊmie 

wynosi 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 – nazwisko 

i imi´ autora, tytu∏ artyku∏u, nazw´ czasopisma, numer i rok (ewentualnie numery stron). Nie stosujemy cyrylicy – taki 

tekst nale˝y podaç w transkrypcji wydawniczej na alfabet ∏aciƒski. Spis literatury powinien przedstawiaç aktualny stan 

wiedzy i uwzgl´dniaç pozycje z literatury Êwiatowej. 

Autorzy gwarantujà, ˝e treÊç pracy i rysunki sà ich w∏asnoÊcià (lub podajà êród∏o pochodzenia rysunków). Autorzy 

zg∏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 etyki 

obowiàzujàcych w nauce. 

Procedura recenzowania 

Procedura 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 redakcja 

wysy∏a do autorów informacj´ o przyjćiu artyku∏u i wys∏aniu go do recenzentów. Do oceny ka˝dej publikacji powo∏uje 

si´ co najmniej dwóch niezale˝nych recenzentów. 

Redakcja dobiera recenzentów rzetelnych i jak najbardziej kompetentnych w danej dziedzinie, którzy nie sà cz∏onkami 

redakcji pisma, sà specjalistami w danej dziedzinie oraz nie sà zatrudnieni w placówce wydajàcej pismo. Nades∏ane 

artyku∏y nie sà nigdy wysy∏ane do recenzentów z tej samej placówki, z której pochodzi autor. Prace recenzentów sà poufne 

i anonimowe. Recenzja musi mieç form´ pisemnà i koƒczyç si´ jednoznacznym wnioskiem o dopuszczeniu artyku∏u 

do publikacji w „Przeglàdzie Mechanicznym” lub jego odrzuceniu. W przypadku pracy w j´zyku obcym, co najmniej jeden 

z recenzentów jest afiliowany w instytucji zagranicznej innej ni˝ narodowoÊç autora pracy. Autorzy sà informowani 

o 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 recenzentów 

Redakcja 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. 

2 ROK WYD. LXXIV ZESZYT 5/2015

PROBLEMY • NOWOÂCI • INFORMACJE 

Universal Robots wprowadza na rynek UR3 

– elastycznego, lekkiego robota 

do wspó∏pracy z cz∏owiekiem na stanowiskach monta˝owych 

Duƒska firma, b´dàca pionierem w produkcji robotów wspó∏pracujàcych z cz∏owiekiem 

stworzy∏a nowego, jeszcze mniejszego robota przeznaczonego do lekkich zadaƒ na 

zautomatyzowanych stanowiskach monta˝owych. Roboty UR3 sà dost´pne w Polsce oraz 

ca∏ym regionie Europy Ârodkowo-Wschodniej od 1 maja br. 

Rodzina produktów UR 

warsztatowym do podnoszenia, 

montowania i wk∏adania okreÊlonych 

cz´Êci. Dzi´ki zwartej konstrukcji 

i ∏atwoÊci programowania 

mo˝na ∏atwo zmieniaç realizowane 

przez roboty zadania w celu 

zaspokojenia potrzeb produkcyjnych. 

Pozwala to obni˝yç ca∏kowity 

koszt ich u˝ytkowania oraz 

skróciç okres zwrotu z inwestycji 

– dodaje. 

Roboty UR3 znajdujà zastosowanie 

w ró˝nych sektorach przemys∏u 

– od produkcji urzàdzeƒ medycznych, 

po wytwarzanie drukowanych 

obwodów i elementów 

elektronicznych. 

Roboty UR5 i UR10 wykorzystywane 

sà na ca∏ym Êwiecie, w ró˝nych 

sektorach przemys∏u. Relacja 

wydajnoÊci do ceny oraz mo˝liwoÊç 

pracy z cz∏owiekiem bez zabezpieczeƒ, 

to tylko niektóre z ich zalet. 

Nowy przegubowy robot wa˝y 

jedynie 11,2 kilograma i zapewnia 

udêwig do 3 kilogramów. Ma 

mo˝liwoÊç obrotu o 360 stopni na 

wszystkich przegubach oraz nieograniczonà 

swobod´ obrotu na 

przegubie koƒcowym. Cechy te 

czynià robota UR3 najbardziej 

elastycznym, lekkim robotem na 

rynku, przeznaczonym do pracy 

z cz∏owiekiem na stanowiskach 

monta˝owych. 

Dyrektor ds. technicznych (CTO) 

i wspó∏za∏o˝yciel Universal Robots, 

Esbek Oestergaard, kierowa∏ trzyletnim 

projektem badawczo-rozwojowym 

dotyczàcym opracowania 

nowego cz∏onka rodziny 

robotów UR: 

– Wraz z wprowadzeniem na 

rynek modelu UR3 automatyzacja 

prac prowadzonych na stanowisku 

monta˝owym staje si´ ∏atwa, 

bezpieczna i elastyczna. Dzi´ki 

wykorzystaniu robota UR3 w roli 

„pomocnika zapewniajàcego trzecià 

r´k´”, jeden pracownik mo˝e 

realizowaç zadania, które tradycyjnie 

wymaga∏yby zaanga˝owania 

dwóch osób. Jest to idealny wybór 

do zastosowaƒ wymagajàcych wykorzystania 

6 osi, gdzie podstawowe 

znaczenie majà wymiary, 

bezpieczeƒstwo i koszty – mówi 

Oestergaard. 

– UR3 to optymalny pomocnik 

przy wykonywaniu prac obejmujàcych 

operacje monta˝owe, polerowanie, 

klejenie i przykrćanie, 

wymagajàcych zapewnienia stabilnego 

poziomu jakoÊci produktu. 

Nasz nowy robot mo˝e byç równie˝ 

wykorzystywany na wydzielonym 

stanowisku pracy przy stole 

UR3 nak∏ada klej 

– Istotnym czynnikiem wp∏ywajàcym 

na wzrost popytu na ma∏e 

roboty b´dzie ograniczenie przestrzeni 

produkcyjnej. Dzi´ki UR3 

mo˝emy teraz zainstalowaç 6-osiowego 

robota na wi´kszej liczbie 

stanowisk monta˝owych i produkcyjnych, 

gdzie niemo˝liwe by∏oby 

zamontowanie du˝ych os∏on zabezpieczajàcych. 

UR3 to tak˝e 

idealne rozwiàzanie do pracy w Êrodowisku 

niebezpiecznym dla zdrowia 

cz∏owieka, np. tam gdzie wyst´pujà 

materia∏y toksyczne – mówi 

Oestergaard. 


3


Robot UR3 wyposa˝ony jest 

w 15 zaawansowanych, regulowanych 

ustawieƒ bezpieczeƒstwa. 

Jednym z nich jest unikalne wykrywanie 

nacisku, co umo˝liwia 

robotowi UR3 ograniczenie si∏y 

w momencie kolizji z pracownikiem. 

DomyÊlna wartoÊç wyczuwanego 

nacisku wynosi 150 N. Mo˝liwe jest 

tak˝e zaprogramowanie zatrzymania 

robota, je˝eli na swojej drodze 

napotka opór o sile wynoszàcej co 

najmniej 50 N. 

Robot umie podnosiç, wk∏adaç 

i dokrćaç Êruby, stosujàc w∏aÊciwy 

moment obrotowy. Wykonujàc 

klejenie, potrafi za ka˝dym 

razem dozowaç dok∏adnie takà 

samà iloÊç kleju, przy zapewnieniu 

sta∏ego i stabilnego poziomu 

ciÊnienia wzd∏u˝ ÊciÊle okreÊlonej 

Êcie˝ki UR3 zapewnia powtarzalnoÊç 

z dok∏adnoÊcià do 0,1 mm, 

podobnie jak UR5 i UR10. Potrafi 

dostosowaç swoje ruchy do obrysu 

powierzchni, na przyk∏ad do 

aluminiowej kraw´dzi smartfonu 

– „wyczuwajàc” kszta∏t przedmiotu. 

UR3 dokrća Êruby, stosujàc w∏aÊciwy 

moment obrotowy 

Pozwala to uniknàç programowania, 

ruchów i wspó∏rz´dnych, co 

wymaga∏oby wprowadzenia ponad 

100 ró˝nych danych. 

– W przypadku robotów UR5 

i UR10 widzimy, ˝e u˝ytkownicy 

wykorzystujà nasze ramiona robotyczne 

w takich sektorach przemys∏u 

i do takich zastosowaƒ, 

których poczàtkowo nie przewidywaliÊmy. 

Jestem pewien, ˝e 

b´dziemy równie zaskoczeni wykorzystaniem 

robotów UR3 w obszarach, 

w których nigdy dotàd 

nie by∏y stosowane – mówi 

Oestergaard. 

Dan Kara, Practice Director, 

Robotics, Automation and Intelligent 

Systems w firmie ABI Research, 

zauwa˝a: „Universal Robots 

ma zas∏u˝onà opini´ producenta 

niezawodnych robotów przemys∏owych, 

które mo˝na ∏atwo 

zaprogramowaç do bezpiecznej 

wspó∏pracy z cz∏owiekiem. Wraz 

z wprowadzeniem na rynek robota 

UR3 firma Universal Robots rozszerza 

zakres zastosowaƒ swojej 

oferty, jak równie˝ liczb´ i rodzaje 

firm, które mogà uzyskaç korzyÊci 

dzi´ki automatyzacji procesu 

produkcyjnego. W ten sposób firma 

znaczàco zwi´kszy∏a tak˝e zakres 

potencjalnych rynków b´dàcych 

w jej zasi´gu”. 

Wićej informacji na temat 

robota UR3 mo˝na znaleêç na 

nowej stronie internetowej Universal 

Robots: 

http://www.universal-robots.com/pl/ 

UR3 

– najwa˝niejsze cechy: 

6-osiowy, umo˝liwiajàcy 

wspó∏prac´ z cz∏owiekiem 

robot przeznaczony do zastosowania 

na stanowiskach 

monta˝owych. 

Waga: 11,2 kg. 

Udêwig: 3 kg. 

Zasi´g: 50 cm. 

Obrót o 360 stopni na 

wszystkich przegubach oraz 

nieograniczony obrót na przegubie 

koƒcowym. 

PowtarzalnoÊç: ±0,1 mm 

(±0,004 cala). 

15 regulowanych, zaawansowanych 

ustawieƒ bezpieczeƒstwa; 

ograniczenie si∏y: 

domyÊlnie 150 N, mo˝liwoÊç 

zmniejszenia do 50 N. 

Modu∏owa konstrukcja: 

wymiana przegubu zajmuje 

mniej ni˝ 30 minut z dostawà 

w ciàgu jednego dnia. 

Udoskonalone sterowanie 

poziomu si∏y. 

Nowa p∏yta g∏ówna zapewniajàca 

szybsze uruchamianie. 

Zastosowanie: 

Spawanie 

Klejenie 

Przykrćanie 

Malowanie (lakierowanie) 

Podnoszenie i odk∏adanie 

Obs∏uga narz´dzi rćznych 

Prace laboratoryjne 

Prace wykonywane w kabinie 

z wyciàgiem oparów 



PRZEMYS¸OWA WIOSNA W TARGACH KIELCE 

Wićej wystawców krajowych i zagranicznych, 

wi´ksza powierzchnia 

wystawiennicza i wićej nowoczesnych 

maszyn – tak mo˝na podsumowaç 

odbywajàce si´ w dniach 

10 – 12 marca – Targi Obróbki Metali, 

Obrabiarek i Narz´dzi STOM-TOOL, 

Targi Obróbki Blach STOM-BLECH, 

Targi Laserów Przemys∏owych i Technologii 

Laserowych STOM-LASER, 

Targi SPAWALNICTWO i Targi Wirtualizacji 

Procesów WirtoProcesy. 

W tym roku targi odwiedzi∏o 

6500 zwiedzajàcych. Fachowcy 

z bran˝y obróbki metali i blach oraz 

bran˝ pokrewnych mieli okazj´ zapoznaç 

si´ z ofertami 545 firm reprezentujàcych 

równie˝ znane marki 

z 26 krajów Êwiata: Austrii, Belgii, 

Bia∏orusi, Bu∏garii, Chin, Czech, Danii, 

Finlandii, Francji, Grecji, Hiszpanii, 

Holandii, Japonii, Korei Po∏udniowej, 

Luksemburga, Niemiec, Portugalii, 

S∏owacji, S∏owenii, Szwajcarii, 

Szwecji, Tajwanu, Turcji, USA, Wielkiej 

Brytanii i W∏och. W czasie targów 

prezentowanych by∏o 220 maszyn 

w ruchu. 

W tym roku na targach STOM- 

-TOOL licznie prezentowa∏y si´ firmy 

oferujàce narz´dzia skrawajàce 

i oprzyrzàdowanie technologiczne 

obrabiarek, m.in.: SCHUNK, MMC 

Hardmetal, TECHNAR, APX, BISON- 

-BIAL, Fabryka Narz´dzi POR¢BA, 

BAILDON, KARCZ, AQUASTYL, KIPP, 

EXACT, FABA. 

WÊród producentów i dystrybutorów 

obrabiarek nie zabrak∏o firm: 

ABPLANALP, HAAS AUTOMATION, 

AGIE CHARMILLES, DEMATEC, 

FANUC, GF Machining Solutions, 

EKOMET, HACO FAT, EUROMETAL, 

JANUS, KNUTH, MARCOSTA, MDT, 

CHMER, PREMIUM SOLUTIONS, 

KOVOSVIT MAS, AVIA, PEGAS- 

-GONDA, Jarociƒska Fabryka Obrabiarek 

JAFO, Andrychowska Fabryka 

Maszyn DEFUM, PAX, SANISTAL, 

TOP Por´ba, TRENS czy ekspozycja 

grupowa producentów obrabiarek 

z Bu∏garii na stoisku firmy BULMACH. 

Na targach STOM-BLECH pojawili 

si´ licznie producenci maszyn do 

obróbki blach oferujàcy najwy˝szej 

klasy maszyny i urzàdzenia, 

m.in. TRUMPF, ABH, BLM, ADIGE, 

POLTEKNIK, BAYKAL, ERMAKSAN, 

APOLLO, MITSUBISHI, KASTO, 

BOSCHERT, ADIRA, PRIMA POWER, 

POL-SVER, CNC-PROJEKT, AMOB, 

MVD INAN, SICMI, EHT, TFM. 

W sektorze prezentujàcym technologi´ 

cićia mo˝na by∏o zobaczyç 

znanych producentów maszyn 

do cićia, m.in.: BOMAR, PILOUS, 

COSEN, MEGURO. W ofercie nie 

zabrak∏o równie˝ maszyn do cićia 

laserowego czy plazmowego, m.in. 

na stoiskach firm TRUMPF, H&S, 

MAZAK Laser Europe, AMADA, 

ECKERT AS, POLTEKNIK, STIGAL, 

AJAN ELEKTRONIK, POWER-TECH, 

BYSTRONIC, METAL TECHNIKA, 

LaserTec czy HYPERTHERM. 

Licznie reprezentowana by∏a bran- 

˝a zwiàzana z technologià szlifowania. 

WÊród maszyn i urzàdzeƒ swojà 

ofert´ prezentowa∏y m.in. firmy takie 

jak: KLINGSPOR, STARYS, KBM, czy 

Fabryka Narz´dzi GLOB. 

W ofercie targów SPAWALNICTWO 

prezentowane by∏y maszyny, urzàdzenia 

i akcesoria spawalnicze, nie 

zabrak∏o równie˝ przemys∏owych robotów 

spawalniczych. WÊród uczestników 

znalaz∏y si´ firmy takie jak: 

SPAW-TECH, SAP-WELD, HYPER- 

THERM, TECHNIKA SPAWALNICZA 

czy CENTRO-SPAW. 

Co roku du˝ym zainteresowaniem 

cieszà si´ targi WirtoProcesy i Dni 

Druku 3D. WÊród firm zajmujàcych 

si´ wirtualizacjà procesów 

produkcji, skanowaniem czy profesjonalnym 

prototypowaniem znalaz∏y 

si´ m.in.: PREMIUM SOLU- 

TIONS, 3D MASTER, ZWCAD Software, 

ARTEC, EXACT, KARCZ, MAR- 

-TOOLS, INSTYTUT ZAAWANSO- 

WANYCH TECHNOLOGII WYTWA- 

RZANIA czy PROSOLUTIONS. 

Natomiast piàta edycja Dni Druku 

3D organizowana przez FabLab 

Kielce, w tym roku, ze wzgl´du na 

ogromne zainteresowanie, by∏a dwudniowa. 

Z roku na rok gromadzi ona 

coraz wićej profesjonalnych firm 

zajmujàcych si´ drukiem 3D m.in.: 

P.A. NOVA, AUTODESK, DATACOMP, 

KREATOR, SOLVEERE, a w samych 

Dniach Druku 3D uczestniczy∏o ponad 

50 firm, które prezentowa∏y 

ponad 100 drukarek 3D, od typowo 

amatorskich do bardzo profesjonalnych 

wykorzystujàcych do druku 

kompozyty. 

Du˝ym zainteresowaniem cieszy∏y 

si´ seminaria poÊwićone technologii 

laserowej, m.in.: „Technologie 

fot. mj 


5


obróbki laserowej” organizowanej 

przez Centrum Laserowych Technologii 

Metali Politechniki Âwi´tokrzyskiej 

i Polskiej Akademii Nauk 

i „Laserowe technologie obróbki 

– problemy i rozwiàzania” organizowanej 

przez wydawnictwo ELA- 

MED oraz seminarium dotyczàce 

zagadnieƒ spajania: „Wybrane zagadnienia 

wspó∏czesnej in˝ynierii 

spajania” organizowanej przez 

Zak∏ad In˝ynierii Spajania, Wydzia∏ 

In˝ynierii Produkcji Politechniki 

Warszawskiej. 

Podczas targów przyznano nagrody 

i wyró˝nienia za najlepsze produkty: 

STOM-TOOL 2015 

Wyró˝nienia: 

SCHUNK INTEC SP. Z O.O. z Piaseczna 

za oprawki narz´dziowe Tendo 

Aviation, 

ECKERT AS SP. Z O.O. z Legnicy 

za przecinark´ wodno-plazmowà z g∏owicà 

3D WaterJet Combo ProX 3D. 

Medale: 

INSTYTUT ZAAWANSOWANYCH 

TECHNOLOGII WYTWARZANIA z Krakowa 

za supercienkie Êciernice diamentowe 

i z regularnego azotku boru, 

GF MACHINING SOLUTIONS 

SP. Z O.O. z S´kocina Nowego za 

wg∏´bne centrum elektroerozyjne 

Agie Charmilles: FORM 200 z technologià 

iGAP, z technologià teksturowania 

powierzchni oraz z szybkà 

osià obrotowà Accura – C, 

ABPLANALP CONSULTING SP. 

Z O.O. z Warszawy za Tokark´ Haas 

Typu – DS. – 30Y, 

SERON KO¸ODZIEJCZYK SP. J. 

z Stalowej Woli za Ploter plazmowy CNC 

150x300 cm, 

BYSTRONIC POLSKA SP. Z O.O. 

z S´kocina Nowego za Pras´ kraw´dziowà 

Xpert 40. 

STOM-BLECH 2015 

Medale: 

PRIMA POWER CENTRAL EURO- 

PE SP. Z O.O. z Czosnowa za Wykrawark´ 

zintegrowanà z gilotynà kàtowà 

Shear Genius SGe5. 

SPAWALNICTWO 2015 

Wyró˝nienia: 

WIBROPOL ZAK¸AD US¸UG 

TECHNOLOGICZNYCH DR IN˚. MA- 

REK MAJEWSKI z Poznania za zestaw 

do odpr´˝ania wibracyjnego z konsolà 

VM120 – L z laserowym pomiarem 

drgaƒ 

KEMPER GmbH z Vreden (Niemcy) 

za urzàdzenie do filtrowania dymów 

spawalniczych MaxiFil Clean. 

Medale: 

CENTRO-SPAW z Mas∏owa za wypalark´ 

plazmowà Ecocut II Ligot. 

STOM-LASER 2015 

Medale: 

TRUMPF POLSKA SP. Z O.O. 

SP. K. z Warszawy za mobilnà znakowark´ 

laserowà Trumark 5010. 

èród∏o: Targi Kielce 

Nowe imprezy targowe w Expo Silesia 

W Centrum Targowo-Konferencyjnym 

Expo Silesia w Sosnowcu 

w dniach 3 – 5 marca 2015 roku 

odby∏y si´ premierowe wystawy: 

Targi Technologii Cićia Expo- 

CUTTING, Targi Technologii Szlifowania 

GRINDexpo, Targi Technologii 

¸àczenia i Elementów Z∏àcznych 

FixingTECH EXPO oraz odbywajàce 

si´ wczeÊniej wraz z targami 

TOOLEX – Targi Techniki Laserowej 

LASERexpo 2015. 

Zakres prezentacji wystawców 

obejmowa∏, m.in.: cićie, spawanie, 

znakowanie, mikroobróbk´, czyszczenie 

powierzchni, wiercenie, grawerowanie, 

obróbk´ cieplnà, systemy 

i rozwiàzania dla rapid prototyping, 

oprogramowanie, metrologia 

przemys∏owa, gazy techniczne, 

materia∏y eksploatacyjne, konserwacja, 

cz´Êci zamienne, êród∏a i komponenty 

dla systemów laserowych, 



sensory i detektory optyczne, certyfikacja, 

pomiary. 

WÊród wystawców znalaz∏y si´ firmy 

z Polski, Niemiec, Francji, Czech, 

W∏och, Japonii, Danii, Holandii, Tajwanu, 

USA, Belgii, Wielkiej Brytanii, 

Korei Po∏udniowej. 

Targom towarzyszy∏y wydarzenia 

uzupe∏niajàce tematyk´ bran˝owà. 

Instytut Zaawansowanych Technologii 

Wytwarzania zorganizowa∏ seminarium 

pt: „Lasery – wspó∏czesne 

zastosowania przemys∏owe”. W ramach 

seminarium przedstawiciele 

Instytutu, uczelni oraz firm przemys- 

∏owych prezentowali przyk∏ady praktycznych 

zastosowaƒ techniki laserowej. 

Bogdan Dàbrowski z firmy 

Renishaw Polska Sp. z o.o. wyg∏osi∏ 

wyk∏ad pt. „Systemy stapiania laserowego 

proszków metalicznych dla 

aplikacji biomedycznych – zastosowania 

maszyny Renishaw AM250”, 

zastosowanie laserów w in˝ynierii 

materia∏owej przedstawi∏ S∏awomir 

Kàc z Akademii Górniczo-Hutniczej, 

a o detekcji w przemys∏owych systemach 

laserowych w procesach 

cićia laserowego mówi∏ Bernard 

Rzany z firmy Rofin. 

NSD TUPH 

– zabezpieczenie antykorozyjne aluminium 

NORD DRIVESYSTEMS oferuje nap´dy aluminiowe ca∏kowicie 

odporne na korozj´ dzi´ki zastosowaniu zabezpieczenia antykorozyjnego 

NSD tupH. Motoreduktory otrzymujà w ten sposób 

g∏adkà, bardzo twardà powierzchni´, która w przeciwieƒstwie 

do powierzchni malowanej, jest odporna na uderzenia i zadrapania. 

Nap´dy sà sprawdzone w aplikacjach w Êrodowisku morskim. 

Korzystajàc z odpowiednich testów 

zgodnie z normà DIN EN ISO 

2409, udowodniono odpornoÊç tego 

systemu na powstawanie pćherzy 

(ASTM D714), na korozj´ (ASTM 

D610-08) i zarysowania (ASTM 

D1654-08). Dodatkowo test grawelometrem 

zgodnie z ASTM D3170 

nie wykaza∏ utraty przyczepnoÊci 

lub wystàpienia odprysków. Test na 

mg∏´ solnà ASTM B117-09 przeprowadzony 

zgodnie z normà DIN EN 

ISO 9227 wykaza∏ brak korozji nawet 

po 2000 godzin. 

W wymagajàcej atmosferze w wodzie 

morskiej, nap´dy NSD tupH 

znacznie przekraczajà ˝ywotnoÊç 

zwyk∏ych pow∏ok lakierniczych. Ich 

odpornoÊç znacznie zmniejsza wymagania 

serwisowe i konserwacyjne 

ze strony klientów. Ponadto obróbka 

zapewnia wysoki poziom bezpieczeƒstwa 

procesu wytwarzania, 

poniewa˝ nie jest stosowana ˝adna 

pow∏oka, a jedynie sama powierzchnia 

jest utwardzana, nie wyst´pujà 

˝adne zanieczyszczenia, jak na 

przyk∏ad z odpryskujàcej farby. Nawet 

ci´˝kie uderzenia i zadrapania 

nie zmniejszajà odpornoÊci na korozj´, 

w przeciwieƒstwie do pow∏oki 

malarskiej, gdzie zarysowania mogà 

powodowaç uszkodzenia, które rozprzestrzeniajà 

si´ na obszary sàsiadujàce, 

czyniàc ca∏e zabezpieczenie bezu˝ytecznym. 

System NSD tupH jest 

zatwierdzony do kontaktu z ˝ywnoÊcià, 

zgodnie z FDA 21 CFR 175,300. 

Powierzchnie zabezpieczane w taki 

sposób sà odporne na dzia∏anie 

Êrodków czyszczàcych w zakresie 

pH 2 do pH 12. Zastosowanie NSD 

tupH jest mo˝liwe dla wszystkich 

nap´dów aluminiowych – wchodzà 

w to 4 rodzaje przek∏adni, silniki 

o g∏adkiej powierzchni oraz zdecentralizowana 

elektronika nap´dowa 

NORD. 

èród∏o: Nord DriveSystems 


7


Podstawowe podejÊcie 

do wykorzystania obrabiarki 

Osiàgnićie maksymalnej produktywnoÊci i dochodowoÊci operacji obróbki wynika z optymalizacji 

ca∏ego procesu skrawania. Podstawà tych dzia∏aƒ jest inteligentne wykorzystanie parametrów narz´dzi 

skrawajàcych w po∏àczeniu z pe∏nymi mo˝liwoÊciami obrabiarki. Efektywne wykorzystanie obrabiarki 

jest zale˝ne od dwóch czynników. Pierwszy z nich obejmuje znalezienie metod maksymalizacji czasu 

dost´pnoÊci obrabiarki do skrawania, a drugi taktyk´ wykorzystania tego czasu w sposób najbardziej 

produktywny, niezawodny i op∏acalny. 

Maksymalne wykorzystanie 

dost´pnego czasu 

Pe∏ne wykorzystanie obrabiarki 

rozpoczyna si´ od maksymalizacji 

czasu skrawania. Nawet jeÊli obrabiarka 

jest dost´pna w warsztacie 

przez 365 dni w roku, jej produktywna 

dost´pnoÊç jest znacznie 

ni˝sza. W przypadku pićiodniowych 

tygodni roboczych z pojedynczymi 

zmianami roboczymi, po 

odliczeniu Êwiàt i innych przerw, 

rok zawiera ok. 1300 – 1400 godzin 

roboczych. Obrabiarka nie skrawa 

jednak metalu nieustannie. Pewnà 

iloÊç czasu zajmuje programowanie 

i konfiguracja obrabiarki. W celu 

skrócenia tego nieproduktywnego 

okresu do minimum, producenci 

stosujà strategie obejmujàce programowanie 

off-line oraz modu∏owe 

strategie konfiguracji. Magazyny 

narz´dzi i automatyczna zmiana 

narz´dzi przyspieszajà obs∏ug´ obrabiarki, 

kolejnà czynnoÊç wymagajàcà 

czasu. Zautomatyzowana 

obs∏uga elementów obrabianych 

i palet skraca czas wymagany na 

∏adowanie nieobrobionych elementów 

i roz∏adunek gotowych cz´Êci. 

Ka˝da godzina zaoszcz´dzona wskutek 

zwi´kszonej pr´dkoÊci programowania, 

szybszych metod konfiguracji 

oraz uproszczonej obs∏ugi 

narz´dzi i elementów obrabianych 

to dodatkowa godzina na obróbk´ 

cz´Êci. 

Wydajne 

wykorzystanie czasu 

Po wdro˝eniu strategii maksymalizujàcych 

czas dost´pny na skrawanie 

metalu, producenci muszà jak 

najbardziej efektywnie z niego korzystaç 

i produkowaç jak najwi´kszà 

liczb´ cz´Êci przy jak najmniejszym 

koszcie. Mo˝na to osiàgnàç 

przez pe∏ne wykorzystanie mo˝liwoÊci 

obrabiarki, gdy kraw´dê skrawajàca 

styka si´ z elementem obrabianym. 

Znaczenie ma tak˝e uwzgl´dnienie 

ograniczeƒ obrabiarki. 

Podczas planowania najlepszego 

wykorzystania dost´pnego czasu 

oczywiste jest, ˝e niektóre elementy 

procesu obróbki nie podlegajà 

zmianom. Przeznaczenie elementu 

obrabianego okreÊla wybór materia∏u, 

a obrabialnoÊç materia∏u dyktuje 

poczàtkowe parametry skrawania. 

Na przyk∏ad, niska przewodnoÊç 

cieplna stopów tytanu wymaga 

zastosowania niskich pr´dkoÊci 

skrawania i pr´dkoÊci posuwu 

w celu zminimalizowania gromadzenia 

ciep∏a. WartoÊcià sta∏à sà 

tak˝e mo˝liwoÊci obrabiarki, poniewa˝ 

zazwyczaj nie jest mo˝liwa natychmiastowa 

zmiana obrabiarki. 

Producenci biorà te czynniki pod 

uwag´ podczas szacowania kosztów 

produkcji. Jednak˝e niedok∏adna 

ocena charakterystyki obrabiarki 

i zastosowanie nieprawid∏owych 

parametrów skrawania mogà powodowaç 

znaczne ró˝nice mi´dzy 

kosztami szacowanymi a rzeczywistymi. 

Podczas okreÊlania poczàtkowych 

parametrów skrawania dla dowolnej 

operacji obróbki wyst´pujà pewne 



sta∏e wymagania. Nale˝y wybraç 

g∏´bokoÊç skrawania i pr´dkoÊç posuwu 

w celu uniknićia z∏amania 

narz´dzia, zapewnienia formowania 

odpowiednich wiórów oraz ograniczenia 

wytwarzania ciep∏a. Zbyt 

wysoka pr´dkoÊç skrawania powoduje 

szybkie zu˝ycie narz´dzia, 

a zbyt niska – obni˝a jego produktywnoÊç. 

Szybsze skrawanie skraca zazwyczaj 

czas produkcji elementu obrabianego. 

Jednak˝e wraz z czasem 

obróbki obni˝a si´ tak˝e trwa∏oÊç 

narz´dzia, rosnà natomiast jego 

koszty. Do wykonania zadania potrzebna 

jest wi´ksza liczba narz´dzi. 

Konieczna jest tak˝e wymiana 

zu˝ytych kraw´dzi skrawajàcych. 

Przestoje wynikajàce ze zmiany narz´dzi 

podnoszà ca∏kowite koszty 

operacji. W zwiàzku z tym konieczne 

jest znalezienie kompromisu 

mi´dzy szybszym, dro˝szym obrabianiem 

a wolniejszà, taƒszà pracà. 

Sta∏a produktywnoÊç i stabilnoÊç 

procesu wymaga znalezienia kompromisu 

mi´dzy tymi dwoma podejÊciami: 

niewystarczajàco agresywne 

parametry skrawania obni- 

˝ajà koszty, ale zmniejszajà tak˝e 

efektywnoÊç narz´dzia i powodujà 

utrat´ produktywnoÊci, a wy˝sze 

parametry podnoszà produktywnoÊç, 

lecz powodujà zbyt szybkie 

zu˝ycie narz´dzi, a nawet ich 

uszkodzenia. 

Dodatkowo, wybór warunków 

skrawania jest zale˝ny nie tylko od 

charakterystyki narz´dzi skrawajàcych, 

lecz cz´sto tak˝e od mo˝liwoÊci 

obrabiarek. Ró˝ne obrabiarki 

cechujà si´ ró˝nymi ograniczeniami 

mocy, momentu, obrotów i stabilnoÊci. 

Najbardziej oczywistym 

ograniczeniem jest moc. 

Moc znamionowa nie jest jedynym 

wyznacznikiem przydatnoÊci 

obrabiarki do konkretnego zastosowania. 

Obrabiarka o mocy 60 kW 

mo˝e pozornie zapewniaç wystarczajàcà 

moc, ale jeÊli dana operacja 

obejmuje na przyk∏ad wytwarzanie 

rolek o d∏ugoÊci 12 m i szerokoÊci 

3 m, 60 kW jest wartoÊcià niewystarczajàcà. 

Moc wymagana do 

skrawania konkretnych elementów 

jest zale˝na od materia∏u i wielkoÊci 

elementu obrabianego, g∏´bokoÊci 

skrawania, pr´dkoÊci posuwu 

i pr´dkoÊci skrawania. Wymagana 

moc roÊnie wraz ze wzrostem 

pr´dkoÊci skrawania. W zwiàzku 

z tym wysokie pr´dkoÊci skrawania 

mogà wymagaç mocy przekraczajàcej 

mo˝liwoÊci obrabiarki. 

Dodatkowo, ekstremalne parametry 

skrawania mogà wywo∏ywaç 

efekty przekraczajàce inne mo˝liwoÊci 

obrabiarki. Nadmierna g∏´bokoÊç 

skrawania mo˝e powodowaç 

powstawanie si∏ przekraczajàcych 

sztywnoÊç strukturalnà obrabiarki, 

a wibracje mogà obni˝aç 

jakoÊç cz´Êci. Podobnie, zbyt wy- 


9


soka pr´dkoÊç posuwu mo˝e 

powodowaç powstawanie du˝ych 

iloÊci wiórów, które przeszkadzajà 

w procesie skrawania lub zatykajà 

uk∏ady do ich usuwania. 

Maksymalizacja wykorzystania 

obrabiarki w ramach jej mo˝liwoÊci 

wymaga inteligentnego, zrównowa- 

˝onego podejÊcia przy okreÊlaniu 

parametrów skrawania. Zazwyczaj 

obejmuje to zmniejszanie pr´dkoÊci 

skrawania przy proporcjonalnym 

podnoszeniu pr´dkoÊci posuwu 

i g∏´bokoÊci skrawania. Zastosowanie 

najwi´kszej mo˝liwej g∏´bokoÊci 

skrawania (przy uwzgl´dnieniu 

jej wp∏ywu na stabilnoÊç 

obrabiarki) zmniejsza liczb´ wymaganych 

przejÊç skrawania, redukujàc 

czas skrawania. G∏´bokoÊç 

skrawania zazwyczaj nie ma znacznego 

wp∏ywu na trwa∏oÊç narz´dzia, 

lecz wp∏yw pr´dkoÊci skrawania 

jest znaczàcy. Nale˝y tak˝e 

zmaksymalizowaç pr´dkoÊç posuwu, 

chocia˝ zbyt wysoka pr´dkoÊç 

posuwu mo˝e wp∏ywaç negatywnie 

na g∏adkoÊç powierzchni elementu 

obrabianego. 

Po osiàgnićiu przez producenta 

zadowalajàcej kombinacji pr´dkoÊci 

posuwu i g∏´bokoÊci skrawania, do 

ostatecznej kalibracji operacji s∏u˝y 

pr´dkoÊç skrawania. Celem jest zastosowanie 

warunków skrawania, 

które zapewniajà wydajne usuwanie 

materia∏u oraz stabilnoÊç procesu. 

Najlepsza kombinacja mo˝liwoÊci 

obrabiarki i parametrów skrawania 

zapewnia idealne zrównowa˝enie 

kosztów narz´dzi, niezawodnoÊci 

procesu i produktywnoÊci. 

Przysz∏e strategie 

Chocia˝ mo˝liwoÊci obrabiarki 

mogà stwarzaç ograniczenia podczas 

procesów obróbki, wymiana 

obrabiarki nie jest rozwiàzaniem 

prostym, szybkim i niedrogim. 

Szybszym i ∏atwiejszym rozwiàzaniem 

jest zmiana parametrów zastosowania 

narz´dzia skrawajàcego 

w celu osiàgnićia optymalnej 

wydajnoÊci dost´pnej obrabiarki. 

Nawet jeÊli inwestycja w nowà 

maszyn´ jest mo˝liwa, konieczne 

jest wzićie pod uwag´ stosunkowo 

d∏ugiego okresu eksploatacji urzàdzeƒ. 

Firma mo˝e kupiç obrabiark´ 

o mo˝liwoÊciach odpowiadajàcych 

lub przekraczajàcych obecne 

potrzeby, lecz czynniki takie jak 

materia∏, wielkoÊç i obj´toÊç elementów 

obrabianych mogà ulec 

znacznym zmianom podczas okresu 

eksploatacji wynoszàcego co najmniej 

5 – 10 lat. Sprostanie zmianom 

wymaga inteligentnego dostosowania 

warunków skrawania. 

Po zidentyfikowaniu metod maksymalizacji 

czasu dost´pnoÊci obrabiarki, 

preferowanym rozwiàzaniem 

jest wybór narz´dzi o pod- 

∏o˝ach, pow∏okach i geometriach 

kraw´dzi skrawajàcych najlepiej 

sprawdzajàcych si´ w przypadku 

okreÊlonych materia∏ów i operacji. 

Nast´pnym krokiem jest zastosowanie 

minimalnych pr´dkoÊci 

skrawania, przy których narz´dzia 

oferujà odpowiednià wydajnoÊç. 

Nast´pnie nale˝y zastosowaç najwy˝sze 

mo˝liwe pr´dkoÊci posuwu 

i g∏´bokoÊci skrawania, uwzgl´dniajàc 

charakterystyk´ mocy i stabilnoÊci 

obrabiarki. Dost´pne sà 

wzory matematyczne, które pomagajà 

w okreÊleniu najlepszego dopasowania 

parametrów obróbki 

i mo˝liwoÊci maszyny. JeÊli istnieje 

taka mo˝liwoÊç, warsztaty mogà 

preferowaç przeprowadzenie testów 

praktycznych w celu uzyskania podobnych 

wyników. Cz´sto wzory 

jedynie potwierdzajà rzeczywiste 

uwarunkowania. Przypuszczalnie, 

w ponad 90% przypadków najlepiej 

sprawdza si´ proste, pragmatyczne 

podejÊcie obejmujàce ni˝sze 

pr´dkoÊci skrawania z maksymalnymi 

pr´dkoÊciami posuwu i g∏´bokoÊciami 

skrawania, po∏àczone 

z manipulacjà pr´dkoÊcià skrawania. 

PodejÊcie to zapewnia niezawodnà, 

produktywnà obróbk´, a tak- 

˝e pe∏ne wykorzystanie mo˝liwoÊci 

dost´pnej obrabiarki. 

Patrick de Vos, 

mened˝er ds. korporacyjnej 

edukacji technicznej, Seco Tools 

SECO TOOLS POLAND Sp. z o.o. 

ul. Naukowa 1, 02-463 Warszawa 

tel. +48 22 637-53-83, fax +48 22 637-53-84 

mob. +48 607-559-607 

seco.pl@secotools.com 

www.secotools.com/pl 



Pojazd drogowo-szynowy 

do obs∏ugi technicznej 

trakcji pojazdów szynowych 

Ma∏opolska Wytwórnia Maszyn Brzesko Sp. z o.o., producent 

pojazdów specjalistycznych i maszyn, zaprezentowa∏a ostatnio nowy 

produkt: pojazd drogowo-szynowy przeznaczony do obs∏ugi 

technicznej trakcji pojazdów szynowych. Zakres jego mo˝liwoÊci 

obejmuje m.in.: wkolejanie tramwajów po wypadnićiu z szyn lub 

holowanie uszkodzonych wagonów. 

Pojazd wykonany jest na podwoziu 

IVECO Trakker AD380T41 

o dopuszczalnej masie ca∏kowitej 

26 ton. Nowy pojazd MWM 

Brzesko zosta∏ oznaczony symbolem 

DS-1. Wyposa˝ony jest w szynowe 

wózki jezdne, umo˝liwiajàce 

jazd´ po torach z pr´dkoÊcià 

do 10 km/godz. 

Do nap´du wózków jezdnych 

zastosowano hydrostatyczny uk∏ad 

jazdy typu otwartego. 

Uk∏ad nap´dowy zbudowano 

przy wspó∏pracy i na komponentach 

hydraulicznych firmy Bosch Rexroth 

Sp. z o.o. 

budowà, o ciÊnieniu roboczym 

350 barów, a maksymalnym 400 barów, 

z mo˝liwoÊcià montowania 

na przystawce odbioru mocy, oraz 

silniki wielot∏okowo-promieniowe 

typu MCR5 D380 bezpoÊrednio 

przenoszàce nap´d na ko∏a jezdne, 

wyposa˝one w hamulce postojowe 

oraz czujniki pr´dkoÊci obrotowej. 

Do sterowania hydraulicznymi silnikami 

uk∏adu jazdy zastosowano 

wielosekcyjny rozdzielacz hydrauliczny 

typu M4-15, z mo˝liwoÊcià 

przesterowania elektroproporcjonalnie 

ka˝dej sekcji rozdzielacza, 

pracujàcy w uk∏adzie load sensing 

Nowy pojazd drogowo-szynowy MWMB s∏u˝y m.in. do wkolejania tramwajów po 

wypadnićiu z szyn lub holowania uszkodzonych wagonów 

Bosch Rexroth Sp. z o.o. 

Centrala: 

ul. Jutrzenki 102/104, 


tel.: (22) 738 18 00, 

fax: (22) 758 87 35 

info@boschrexroth.pl 

www.boschrexroth.pl 

Biura Regionalne: 

Gdaƒsk: 

ul. Galaktyczna 32, 80-299 Gdaƒsk 

tel.: (58) 520 89 90, 

fax: (58) 552 54 75 

gdansk@boschrexroth.pl 

Katowice: 

ul. Wiejska 46, 41-253 Czeladê 

tel.: (32) 363 51 00, 

fax: (32) 363 51 01 

katowice@boschrexroth.pl 

Poznaƒ: 

ul. Krucza 6, 

62-080 Tarnowo Podgórne 

tel.: (61) 816 77 60, 

fax: (61) 816 77 64 

poznan@boschrexroth.pl 

Rzeszów: 

ul. Hoffmanowej 19, 35-016 Rzeszów 

tel.: (17) 865 86 07, 

fax: (17) 865 87 70 

rzeszow@boschrexroth.pl 

Szczecin: 

ul. Królowej Korony Polskiej 24, 

70-486 Szczecin 

tel.: (91) 483 67 82, 

fax: (91) 435 89 77 

szczecin@boschrexroth.pl 

Wroc∏aw: 

ul. J. Wymys∏owskiego 3, 

55-080 Nowa WieÊ Wroc∏awska 

tel.: (71) 364 73 20, 

fax: (71) 364 73 24 

wroclaw@boschrexroth.pl 

Istotnà zaletà zastosowanego nap´du 

hydrostatycznego jest mo˝liwoÊç 

przenoszenia du˝ej mocy 

w uk∏adzie nap´dowym przy niewielkich 

wymiarach elementów 

hydraulicznych. 

G∏ównymi elementami uk∏adu 

hydraulicznego sà: pompa wielot∏okowa 

osiowa o zmiennej wydajnoÊci 

z regulatorem typu „load sensing” 

(LS), cechujàca si´ kompaktowà 

i skonfigurowany wg za∏o˝eƒ technicznych 

klienta. 

WielkoÊci jednostek hydraulicznych 

hydrostatycznego nap´du jazdy 

zosta∏y dobrane z wykorzystaniem 

programu FADI stosowanego 

w firmie Bosch Rexroth do symulacji 

i opracowywania wykresów trakcyjnych 

na etapie projektowania, co 

pozwala na optymalizacj´ i ograniczenie 

kosztów budowy prototypu. 

Dope∏nieniem hydrostatycznego 

uk∏adu jazdy jest elektroniczny uk∏ad 

sterowania. 

W uk∏adzie tym zastosowano programowalny 

sterownik RC12-10/30 

z oprogramowaniem BODAS, wy- 

Êwietlacz typu DI3 wraz z dwiema 

kamerami oraz inne akcesoria 

elektryczne do po∏àczeƒ, diagnostyki, 

monitorowania stanu i obs∏ugi. 


11


Schemat ideowy hydrostatycznego uk∏adu jazdy pojazdu szynowego DS1 

Pojazd drogowo-szynowy podczas pracy 

Wymiary pojazdu umo˝liwiajà pokonywanie 

∏uków szynowych o promieniu 

minimum 22 metrów oraz 

nachyleniu torów do 10%. Energooszcz´dny 

uk∏ad hydrauliczny s∏u˝y 

do zasilania zarówno ˝urawia, jak 

i uk∏adu jazdy szynowej. Do poruszania 

si´ po torach pojazd wykorzystuje 

dwa nap´dzane wózki: 

przedni – jednoosiowy oraz dwuosiowy 

– tylny. Wózek tylny, z jednà 

osià nap´dzanà, wyposa˝ony jest 

w adaptacyjny uk∏ad kó∏, dostosowujàcy 

si´ do krzywizny toru oraz 

nierównoÊci torowiska, zapewniajàcy 

sta∏y i równomierny rozk∏ad nacisków 

na ko∏a wózków torowych. 

Sterowanie uk∏adem jazdy po 

torach odbywa si´ z kabiny kierowcy, 

za poÊrednictwem sterownika 

i wyÊwietlacza Bosch Rexroth. 

Operowanie wózkami torowymi 

u∏atwiajà dwie kamery umo˝liwiajàce 

obserwacj´ obszaru otoczenia 

wózków. Obraz z kamer widoczny 

jest na ekranie wyÊwietlacza uk∏adu 

sterowania. 

Innowacyjny uk∏ad niezale˝nego 

nap´du czterech kó∏ wózków torowych 

zapewnia skutecznà trakcj´ 

pojazdu, w ka˝dych warunkach. 

Du˝à zaletà nowego produktu 

MWM jest fakt, i˝ podwozie pojazdu 

wraz z uk∏adem jazdy szynowej 

mo˝e byç bazà dla innych zabudów, 

jak np. podest ruchomy do obs∏ugi 

sieci trakcyjnej, pojazd transportowy, 

pojazd do konserwacji i napraw 

torowisk itp. 

Kontakt dla czytelników: 

mgr in˝. Witold Sztaba 

E-mail: witold.sztaba@boschrexroth.pl 

www.boschrexroth.pl 



Rusza pierwszy, zasilany sztucznà inteligencjà, 

akcelerator biznesu 

Wystartowa∏ Internest – pionierska platforma internetowa, dedykowana spo∏ecznoÊciowemu 

rozwojowi projektów z pogranicza designu i technologii. To niespotykany 

dotàd w Polsce projekt biznesowy, w ca∏oÊci zrealizowany w przestrzeni wirtualnej. 

Stanowi platform´ spotkaƒ przedsi´biorców z rynkiem, przestrzeƒ dla tych, którzy chcà 

urzeczywistniç w∏asne pomys∏y lub w∏àczyç si´ w dzia∏ania innych. 

To, co wyró˝nia Internest na rynku, to wykorzystanie 

sztucznej inteligencji do realizacji celów 

biznesowych obu stron rynku. – Platforma zosta∏a 

zbudowana z wykorzystaniem sieci neuronowej, 

która uczy si´ preferencji u˝ytkowników, 

by sugerowaç im projekty i oferty pracy, które 

potencjalnie mogà najbardziej ich zainteresowaç. 

Dzi´ki temu mo˝emy ograniczyç przypadkowoÊç, 

jakiej doÊwiadczamy w codziennym ˝yciu, 

gdzie zwykle trzeba si´ znaleêç w odpowiednim 

miejscu i czasie, by kogoÊ poznaç lub czegoÊ si´ 

dowiedzieç – mówià twórcy platformy, Katarzyna 

Janocha i Marek Kotelnicki. 

Pomys∏ na stworzenie Internest powsta∏ w wyniku 

Êledzenia trudnoÊci, z jakimi borykajà si´ 

przedsi´biorcy, i z chći u∏atwienia im rozwoju 

ich biznesu – Od lat obserwowaliÊmy, jak wiele 

g∏ów doko∏a nas a˝ huczy od dobrych pomys- 

∏ów i jak niewiele z nich jest w ogóle realizowanych. 

Powodem tego nie zawsze by∏ brak funduszy 

– cz´Êciej brak czasu, kontaktów czy wiedzy 

o samym rynku. PostanowiliÊmy zrobiç coÊ, 

co tym zdeterminowanym wizjonerom usunie 

najwi´ksze k∏ody spod nóg – wyjaÊnia Marek 

Kotelnicki. 

Jednà z g∏ównych mo˝liwoÊci, jakie daje 

Internest, jest tworzenie w∏asnych projektów 

i anga˝owanie spo∏ecznoÊci w ich realizacj´. Na 

platformie ka˝dy sam okreÊla, kogo i czego potrzebuje, 

w jaki sposób b´dzie weryfikowaç 

umiej´tnoÊci osób zainteresowanych wspó∏pracà 

i jak ich wynagrodzi. Mo˝e na przyk∏ad skorzystaç 

ze wsparcia innych u˝ytkowników przy optymalizacji 

modelu biznesowego, zbudowaç zespó∏ 

ludzi lub zebraç Êrodki na realizacj´ swojego 

przedsi´wzićia. Wszystko po to, by wspó∏dzieliç 

ryzyko i maksymalizowaç szanse w biznesie. 

– Internest opiera si´ na crowdsourcingu i ekonomii 

wspó∏dzielenia (z ang. sharing economy). Mo˝esz 

m.in. zebraç pieniàdze od ludzi, by nast´pnie 

przekazaç je w formie wynagrodzenia za wykonanà 

prac´, zg∏oszone pomys∏y, rozwiàzane problemy. 

To proste i sprawiedliwe – podkreÊla Katarzyna 

Janocha. 

Nie zawsze jednak trzeba mieç w∏asny projekt 

biznesowy, by z satysfakcjà korzystaç z Internest. 

Platforma jest przestrzenià rozwoju projektów, 

w które u˝ytkownicy mogà si´ anga˝owaç. Wystarczy 

stworzyç profil i opisaç swoje zainteresowania 

i kompetencje, a inteligentny algorytm 

b´dzie dopasowywaç na ich podstawie odpowiednie 

projekty i proponowaç konkretne oferty 

wspó∏pracy. Ju˝ teraz na platformie sà dost´pne 

pierwsze pomys∏y, w które mo˝na si´ zaanga˝owaç. 

Kolejne sà w przygotowaniu, m.in.: 

Budowa Kropelki – najbardziej ekonomicznego 

pojazdu w Polsce, mogàcego przejechaç 1000 km 

na jednym litrze paliwa. 

Wynalazek Piotra Górskiego z AP Dizajn 

– Just pen – opatentowany projekt d∏ugopisu, 

który obs∏uguje si´ tylko jednym palcem. 

Lampki tlàce Braci Ebert – kszta∏ty zamkni´te 

w szklanej baƒce, dooko∏a których Êwieci gaz 

szlachetny. Ich najwi´kszà wartoÊcià jest to, ˝e 

w lampce mo˝na zawrzeç z∏o˝ony kszta∏t ˝arnika. 

Korzystanie z platformy jest bezp∏atne i dost´pne 

dla wszystkich. Dla tych, którzy zechcà wesprzeç 

jej dzia∏alnoÊç finansowo, twórcy przewidzieli mo˝liwoÊç 

skorzystania z dodatkowych funkcji. 

Wićej informacji o projekcie 

dost´pnych jest na stronie www.interne.st 

èród∏o: www.pi.gov.pl 


13


SpiroGrooving 

– rozwiàzanie do obróbki rowków 

pod pierÊcienie uszczelniajàce 

SpiroGrooving, innowacyjny system do obróbki rowków pod pierÊcienie uszczelniajàce 

opracowany przez Sandvik Coromant, zapewnia du˝à wydajnoÊç i wysokà jakoÊç produkcji oraz 

spe∏nia surowe wymogi bezpieczeƒstwa. W tej technice obróbki, wykorzystujàcej system 

CoroBore ® XL, droga narz´dzia jest wyznaczana metodà spirograficznà, co umo˝liwia wykonywanie 

rowków do osadzenia pierÊcieni uszczelniajàcych z du˝à dok∏adnoÊcià, w bardzo bezpieczny 

i produktywny sposób. 

Wyzwania w obróbce 

Rowki do osadzenia pierÊcieni 

uszczelniajàcych, wa˝nego elementu 

wielu przedmiotów wytwarzanych 

dla sektora naftowego 

i gazowniczego, wymagajà du˝ej 

dok∏adnoÊci wykonania i wysokiej 

jakoÊci wykoƒczenia powierzchni. 

Konwencjonalne metody obróbki 

rowków tego typu cz´sto cechujà 

si´ niskim bezpieczeƒstwem i spowalniajà 

produkcj´. Czas wykonania 

przedmiotu wyd∏u˝a si´ te˝ 

na skutek rozdzielenia obróbki 

na etap zgrubny i wykoƒczeniowy. 

Do obróbki wykorzystuje si´ podatne 

na drgania frezy jednoostrzowe 

lub wg∏´bne. Dodatkowe 

problemy wynikajà z cz´stego 

stosowania materia∏ów trudnych 

w obróbce skrawaniem, takich jak 

Inconel 718 czy ok∏adziny z Inconelu 

625. SpiroGrooving to technika 

obróbki wykorzystujàca system 

CoroBore ® XL. Droga narz´dzia 

jest wyznaczana metodà 

spirograficznà, co umo˝liwia wykonywanie 

rowków pod pierÊcienie 

uszczelniajàce z du˝à dok∏adnoÊcià, 

w bardzo bezpieczny i produktywny 

sposób. 

Wysoka jakoÊç 

i bezpieczny przebieg obróbki 

To rozwiàzanie doskonale nadaje 

si´ do wykonywania rowków 

na uszczelnienie w stali i stali 

nierdzewnej przed na∏o˝eniem ok∏adziny. 

System wytaczade∏ Coro- 

Bore ® XL z wewn´trznym doprowadzeniem 

ch∏odziwa u∏atwia obróbk´ 

materia∏ów trudno skrawalnych. 

Obróbk´ zgrubnà i wykoƒczeniowà 

przeprowadza si´ w jednym 

etapie, co pozwala znaczàco 

skróciç czas pracy maszyny i poprawiç 

produktywnoÊç. Metoda ta 

zapewnia du˝à wydajnoÊç, bezpieczeƒstwo 

i wysokà jakoÊç wykonania 

rowków pod pierÊcienie 

uszczelniajàce. 

Jak to dzia∏a? 

W technice SpiroGrooving narz´dzie 

osadzone w sto˝ku porusza 

si´ po drodze zamkni´tej, wyznaczanej 

metodà stosowanà w spirografie. 

W ten sposób uzyskuje 

si´ cieƒsze wióry, a skrawanie 

przebiega w sposób mniej si∏owy 

i z wy˝szymi posuwami. Niektóre 

punkty na ostrzu p∏ytki pracujà 

w sposób przerywany, co zapobiega 

okrćaniu si´ d∏ugich wiórów 

wokó∏ narz´dzia i wrzeciona. Wyjàtkowy 

generator kodu numerycznego 

SpiroGrooving tworzy 

oprogramowanie w kilku ∏atwych 

etapach. 

SpiroGrooving – innowacyjny system do obróbki rowków pod pierÊcienie uszczelniajàce 

Wićej informacji: 

www.sandvik.coromant.com/ 

pl-pl/knowledge/ 

calculators_and_software/ 

spirogrooving/pages/ 

default.aspx. 



magsnap 

– magnetyczne nak∏adki utrzymujà 

e-prowadniki w ustalonym torze pracy 

Szybka i ∏atwa instalacja na poprzeczkach e-prowadnika 

Wiele innowacyjnych produktów igus powstaje w wyniku wspó∏pracy 

z klientami przy konkretnych projektach. Nowe nak∏adki 

magnetyczne „magsnap” (magnetyczne zapićia) do e-prowadników 

to przyk∏ad takiej w∏aÊnie wspó∏pracy. Te ma∏e zapićia 

magnetyczne mogà byç z ∏atwoÊcià przytwierdzone do poprzeczek 

e-prowadnika, zapewniajàc nowe mo˝liwoÊci pracy w aplikacjach 

ruchomych lub obrotowych. 

Ma∏e nak∏adki „magsnap” 

sà przytwierdzone do e-prowadnika 

i utrzymujà jego 

bieg po powierzchni metalowej 

oraz zapobiegajà jego 

ko∏ysaniu si´ do przodu 

i do ty∏u 

(êród∏o: igus GmbH) 

Nowe nak∏adki „magsnap” zosta∏y stworzone przez igus, aby 

utrzymywaç e-prowadnik po powierzchni metalowej i zapobiegaç 

jego ko∏ysaniu si´ do przodu i do ty∏u. Eliminujà one potrzeb´ instalacji 

rynny prowadzàcej, oszcz´dzajàc tym samym koszty, czas 

monta˝u i wag´. Magnetyczne zapićia „magsnap” mo˝na w szybki 

i prosty sposób zamontowaç na istniejàcych ju˝ rozwiàzaniach” 

– wyjaÊnia Daniel Marzec, mened˝er produktu e-prowadniki w firmie 

igus Sp. z o.o. „Dwie ma∏e nak∏adki sà po prostu montowane 

na co piàtej poprzeczce e-prowadnika.” W zale˝noÊci od wagi wype∏nienia 

∏aƒcucha kablowego, w nak∏adki mo˝na wyposa˝yç wićej 

poprzeczek. 

Z magnetycznymi nak∏adkami 

przyczepionymi do 

e-prowadnika ∏aƒcuch mo˝e 

pracowaç na powierzchni 

metalowej 

(êród∏o: igus GmbH) 

Cicha praca w najbardziej 

zró˝nicowanych Êrodowiskach 

Mo˝liwe zastosowania to transport materia∏ów, suwnice z wiszàcymi 

e-prowadnikami oraz zautomatyzowane gara˝e. W celu 

uniknićia niepo˝àdanego ha∏asu, do ka˝dej nak∏adki „magsnap” 

przytwierdzone sà elementy t∏umiàce, dzi´ki którym zredukowany 

jest ha∏as powodowany si∏à przyciàgania magnesu. Nak∏adki magnetyczne 

sà równie˝ odpowiednie do aplikacji z ruchem obrotowym, 

w których e-prowadniki pracujà w okreÊlonej przestrzeni (RBR 

– aplikacje z odwróconym promieniem gićia). W tych przypadkach 

magnetyczne nak∏adki zapewniajà utrzymanie e-prowadnika 

w obudowie przytwierdzonego po zewn´trznym promieniu, umo˝liwiajàc 

∏atwiejsze prowadzenie. 


15


XXI Mi´dzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów 

AUTOMATICON ® 2015 

Mi´dzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów AUTOMATICON ® , uwa˝ane za najlepszà imprez´ 

w bran˝y automatyki i elektroniki przemys∏owej w Europie Ârodkowo-Wschodniej, odbywa∏y si´ 

ju˝ po raz dwudziesty pierwszy. W warszawskiej hali EXPO XXI od 17 do 20 marca br. spotka∏y 

si´ prawie wszystkie znaczàce w tej bran˝y firmy. W tym roku w targach uczestniczy∏o 

316 wystawców z 14 krajów, którzy reprezentowali ponad 650 firm. 

dzaju urzàdzenia od manipulatorów 

do realizacji prostych zadaƒ 

do skomplikowanych robotów 

przemys∏owych. 

WÊród nowoÊci bogatà ofert´ 

prezentowa∏y firmy produkujàce 

i wdra˝ajàce roboty przemys∏owe 

(fot. 1, 2, 3). 

Firma Comau zaprezentowa∏a 

robota RACER 999. Przy konstruowaniu 

robota wzorowano si´ 

na budowie ludzkich mi´Êni. 

Zasi´g 999 mm powoduje, i˝ robot 

jest idealny dla aplikacji wymagajàcych 

pracy na ograniczonej 

powierzchni, takich jak: monta˝, 

przemieszczanie, spawanie ∏ukowe, 

klejenie oraz obs∏uga maszyn. 

Mimo ˝e robot zosta∏ zaprojektowany 

dla ∏adownoÊci 7 kg, w zastosowaniu 

w aplikacji Pick & Place 

jest w stanie udêwignàç do 10 kg 

przy ograniczonym wychyleniu 

piàtej osi. Konstrukcja podstawy 

Fot. 1 (mj) Fot. 2 (mj) Fot. 3 (mj) 

Podczas targów mo˝na by∏o zapoznaç 

si´ z najnowszymi osiàgnićiami, 

poczàwszy od komponentów, 

takich jak pojedyncze 

czujniki czy przetworniki, przez 

aparatur´ pomiarowà, sterowniki, 

regulatory, a˝ do skomplikowanych 

systemów sterowania mogàcych 

nadzorowaç prac´ ca∏ych fabryk. 

Prezentowane by∏y ró˝nego ro- 

robota zapewnia maksymalnà stabilnoÊç, 

system sterowania oraz 

algorytm ruchu – E-motion optymalizuje 

wszelkie ruchy robota 

i zwi´ksza ich p∏ynnoÊç, powodujàc 

redukcj´ czasu cyklu, a˝ 

do 25%. Kontroler piàtej generacji 

– C5G Compact jest niewielkich 

rozmiarów, co zapewnia 

mniejsze zu˝ycie energii, dzi´ki 

zainstalowanemu Systemowi Zarzàdzania 

Energià „eComau”. 

Z kolei firma Kuka Roboter 

zaprezentowa∏a robota LBR iiwa. 

Jest to ultralekki, „inteligentny” 

robot stworzony do wspó∏pracy 

z cz∏owiekiem. Model LBR iiwa 

to pierwszy na Êwiecie robot, 

który dzi´ki swojej lekkoÊci i wysokiej 

czu∏oÊci umo˝liwia wprowadzenie 

pe∏nej automatyzacji 

w miejscach, w których do tej 

pory by∏o to niemo˝liwe. Wbudowane 

czujniki zapewniajà wysoki 

poziom bezpieczeƒstwa, 

szybkie uczenie si´ i prostà obs∏ug´. 

Model LBR iiwa umo˝liwia 

dost´p do nowych, do tej pory 

niedost´pnych dla robotów obszarów 

zastosowaƒ w Êrodowisku 

pracy cz∏owieka. LBR to skrót 

od „Leichtbauroboter” (lekki robot 

przemys∏owy), iiwa oznacza „intelligent 

industrial work assistant”. 

LBR iiwa z opcjà wspó∏pracy 

jest dost´pny w dwóch wersjach, 

o maksymalnym udêwigu wynoszàcym 

7 i 14 kg. 



Podczas targów prezentowane 

by∏y rozwiàzania z dziedziny 

automatyki poczàwszy od prostych 

urzàdzeƒ wykonawczych i regulatorów 

bezpoÊredniego dzia∏ania, 

przez regulatory cyfrowe z zaimplementowanymi 

nowoczesnymi 

algorytmami sterowania, a˝ po 

ca∏e systemy sterowania procesami 

technologicznymi na poziomie 

zak∏adu. Oferta dotyczàca 

urzàdzeƒ pomiarowych obejmowa∏a 

pe∏nà gam´ czujników 

i przetworników ró˝norodnych 

parametrów fizykochemicznych 

od pomiaru temperatury i ciÊnienia, 

przez detektory gazów, pomiary 

pH, po analizatory sk∏adu 

chemicznego i du˝e systemy pomiarowe. 

WÊród wielu nowych produktów 

mo˝na wymieniç innowacyjny, 

elektroniczny wskaênik po- 

∏o˝enia z nap´dem bezpoÊrednim 

DD51-E oferowany przez firm´ 

Elesa Ganter. Wskaênik umo˝liwia 

obs∏ug´ uk∏adów przemieszczeƒ 

niedost´pnych dla mechanicznych 

wskaêników po∏o˝enia 

oraz rozszerza zakres dost´pnych 

funkcji pomiaru. Jest to odpowiednie 

rozwiàzanie dla wszystkich 

aplikacji, do których nie 

mo˝na dobraç standardowego 

prze∏o˝enia, jak np. uk∏ady liniowe 

pracujàce na pasku z´batym, ∏aƒcuchu 

lub na innych mechanizmach 

o niestandardowym prze- 

∏o˝eniu. Ze wzgl´du na budow´ 

(nierdzewna piasta) oraz szczelne 

wykonanie korpusu (IP65 do IP67), 

wskaênik DD51-E znajdzie zastosowanie 

w maszynach przetwórstwa 

spo˝ywczego lub przemys∏u 

farmaceutycznego, gdzie istotne 

sà czystoÊç i higiena. 

Na stoisku firmy Parker Hannifin 

mo˝na by∏o zobaczyç m.in. pompy 

elektrohydrauliczne do zastosowaƒ 

mobilnych (EHP). Zestawy 

EHP zawierajà silnik elektryczny 

sprz´˝ony bezpoÊrednio 

z pompà hydraulicznà, kontrolowany 

przez wysoko sprawny 

wzmocniony nap´d, który umo˝liwia 

dok∏adne dopasowanie mocy 

wykorzystywanej przez urzàdzenie 

do iloÊci energii wymaganej 

przez dane zadanie. Jest 

to kompletny system elektrohydrauliczny, 

dostarczany przez 

jednego producenta. Standardowy 

uk∏ad to sterownik nisko- 

(MC) lub wysokonapićiowy 

(MA3), silnik synchroniczny 

(GVM210) i ∏opatkowa pompa 

hydrauliczna T7 (inne typy pomp 

w opcji). Dobór uk∏adu do aplikacji 

jest prosty i w rzeczywistoÊci 

opiera si´ na trzech parametrach: 

przep∏yw, ciÊnienie 

i napićie. 

Fot. 4 (mj) Fot. 5 (mj) Fot. 6 (mj) 

Za najciekawsze produkty prezentowane na targach AUTOMATICON 2015 przyznano medale 

nast´pujàcym firmom: 

BECKHOFF Automation Sp. z o.o. za XTS – EXTENDED TRANSPORT SYSTEM. 

DRÄGER Safety Polska Sp. z o.o. za stacjonarny detektor gazowy DRÄGER Polytron 8700. 

Klauke Polska Sp. z o.o. za Klauke Micro EK50ML. 

PARKER HANNIFIN SALES Poland Sp. z o.o. za EHP – pomp´ elektrohydraulicznà. 

KUKA Roboter CEE GmbH Sp. z o.o. oddzia∏ w Polsce za KUKA Robot LBR iiwa. 

TURCK Sp. z o.o. za bezkontaktowy enkoder indukcyjny serii Ri360P-QR24. 


17

O FIRMACH 

Prima Power nagrodzona z∏otym medalem 

targów STOM-BLECH w Kielcach 

W dniach 10 – 12 marca 2015 r. 

odby∏y si´ VIII Targi Obróbki Blach 

STOM-BLECH w Kielcach. W zwiàzku 

z tym wydarzeniem zorganizowany 

zosta∏ konkurs na najlepsze 

wyroby prezentowane na Targach. 

Firma Prima Power w kategorii 

STOM-BLECH jako jedyna zosta∏a 

nagrodzona z∏otym medalem za 

maszyn´ SGe5 – wykrawark´ rewolwerowà 

zintegrowanà z gilotynà 

kàtowà. 

Firma Seco przedstawia 

pierwszy gatunek Duratomic ® CVD 

do toczenia gwintów 

Firma Seco opracowa∏a nowy 

gatunek TM4000 przeznaczony do 

jednopunktowych p∏ytek do toczenia 

gwintów, w celu zapewnienia jak 

najlepszej ochrony przed narostami 

na kraw´dzi podczas toczenia elementów 

stalowych. Jest to pierwszy 

tego typu gatunek wykonany z twardego, 

ciàgliwego w´glika spiekanego 

i pokryty metodà CVD w technologii 

Duratomic. 

Pierwsza warstwa to Ti (C, N), 

a druga – Duratomic z Al 2 

O 3 

. Tworzà 

one pow∏ok´ zapewniajàcà imponujàcà 

odpornoÊç na Êcieranie przy 

wysokiej pr´dkoÊci skrawania oraz 

zapobiegajàcà narostowi na kraw´dzi 

przy niskich pr´dkoÊciach skrawania. 

P∏ytki wykonane z tego gatunku 

cechujà si´ optymalnà trwa- 

∏oÊcià i pozwalajà na skrawanie 

Celem konkursu by∏o wy∏onienie 

najlepszych wyrobów prezentowanych 

na Targach w Kielcach w kilku 

kategoriach: STOM-TOOL 2015, 

STOM-BLECH 2015, STOM-LASER 

2015, WIRTOPROCESY 2015 oraz 

SPAWALNICTWO 2015. W kategorii 

STOM-BLECH 2015 jako jedyna 

medalem zosta∏a nagrodzona Prima 

Power za maszyn´ SGe5 – wykrawark´ 

rewolwerowà zintegrowanà 

z gilotynà kàtowà. Jest ona optymalnym 

rozwiàzaniem w obróbce 

blach. Maszyna stanowi jeden system 

do przetworzenia pe∏nowymiarowego 

arkusza wyjÊciowego 

w gotowy wyci´ty element, który 

mo˝e zostaç przekazany do kolejnego 

procesu. Obecnie technologia 

SGe (gilotyna kàtowa z wykrawarkà) 

jest stosowana w przemyÊle 

jako niezale˝ne urzàdzenie produkcyjne 

z nap´dem serwoelektrycznym 

lub jako jednostka centralna 

w zintegrowanym systemie produkcji 

i magazynowania produktów 

z blachy. 

Targi Obróbki Blach STOM-BLECH 

sà jednym z wa˝niejszych wydarzeƒ 

w Europie Ârodkowo-Wschodniej. 

Prima Power na swoim stoisku zaprezentowa∏a 

maszyny do kompleksowej 

obróbki blachy pod szyldem 

„Ma∏a przestrzeƒ, wielkie mo˝liwoÊci”. 

Has∏o nawiàzywa∏o bezpo- 

Êrednio do maszyn, które zapewniajà 

kompleksowà obróbk´ blachy ju˝ 

na bardzo ma∏ej powierzchni. Wydarzenie 

by∏o doskona∏à okazjà do 

przetestowania prasy kraw´dziowej 

eP – 1030 i wykrawarki rewolwerowej 

zintegrowanej z gilotynà kàtowà 

– SGe5. 

szybsze nawet o 15% w porównaniu 

z poprzednià serià do toczenia 

gwintów. 

Technologia Duratomic firmy Seco 

∏àczy atomy glinu i tlenu w szczególny 

sposób, który umo˝liwia stworzenie 

trwa∏ej, ciàgliwej i odpornej na 

Êcieranie pow∏oki. 

Substrat p∏ytek – w´glik spiekany 

– stanowi dodatkowy atut, poniewa˝ 

∏àczy w sobie twardoÊç z ciàgliwoÊcià. 

To umo˝liwia stosowanie 

p∏ytek w wysokich temperaturach 

oraz zapewnia odpornoÊç na wahania 

temperatur i wstrzàsy mechaniczne. 

P∏ytki do toczenia gwintów TM4000 

sprawdzajà si´ w obrabiarkach 

zarówno o du˝ej, jak i mniejszej 

mocy. Cechujà si´ precyzyjnie szlifowanymi 

profilami odpowiednimi 

do gwintowania Êrednic zewn´trznych 

i wewn´trznych. Sà dost´pne 

w wersji Snap-Tap ® firmy Seco 

i umo˝liwiajà tworzenie ró˝nych 

profili gwintu, takich jak: gwint ISO, 

zunifikowany, Whitworth, BSPT, NPT, 

gwint okràg∏y, gwint trapezowy 

ACME, trzpieƒ ACME, API i okràg∏y 

gwint API. 

Wićej informacji na temat gatunku 

TM4000 na stronie internetowej 

www.secotools.com/tm4000. 

VENTUO 

– system pompujàcy 

firmy Schenck RoTec 

Firma Schenck RoTec opracowa- 

∏a VENTUO, zupe∏nie nowy system 

pompowania kó∏ do precyzyjnie 

okreÊlonego poziomu ciÊnienia powietrza, 

który wyznacza nowe standardy 

w zakresie wydajnoÊci, elastycznoÊci 

i wydajnoÊci energetycznej. 

VENTUO to kompletny, ca∏kowicie 

zautomatyzowany, wydajny 

i oszcz´dny system pompujàcy do 

kó∏ samochodowych. Dzi´ki zintegrowanemu 

magazynowi obejmujàcemu 

do szeÊciu obrćzy pompujàcych, 

maszyna mo˝e w rekordowo 

krótkim czasie obs∏u˝yç ró˝ne rozmiary 

opon: od 14 do 24 cali Êrednicy. 

Nowe VENTUO potrzebuje równie˝ 

znacznie mniej spr´˝onego 

powietrza i przestrzeni instalacyjnej 

ni˝ tradycyjne rozwiàzania. VENTUO 

umo˝liwia pompowanie kó∏ ró˝nych 

rozmiarów, o Êrednicy od 14 

do 24 cali w ramach jednego systemu. 

Jest to mo˝liwe dzi´ki innowacyjnemu 

magazynowi, który ma 

a˝ do szeÊciu obrćzy pompujàcych, 

gotowych do natychmiastowej zmiany 

– system ten dzia∏a na podobnej 

zasadzie co zmieniarka w odtwarzaczach 

CD. Do tej pory, aby wykonaç 

podobny zakres pracy, potrzebne 

by∏y dwie stacje pompujàce. Znaczne 

skrócenie czasu cyklu wyraênie 

dowodzi innowacyjnej roli systemu 

VENTUO firmy Schenck RoTec 

w przemyÊle motoryzacyjnym. 


WARUNKI PRENUMERATY 

„Przeglàdu Mechanicznego” w 2015 r. 

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

Zak∏ad Kolporta˝u 

Wydawnictwa SIGMA-NOT Sp. z o.o. 

ul. Ku WiÊle 7 


tel. 22 8403086, 

tel./fax 22 8911374 

www.sigma-not.pl 

RUCH S.A. Oddzia∏ Warszawa 

oraz oddzia∏y w ca∏ym kraju 

Infolinia: 801 800 803 

www.prenumerata.ruch.com.pl 

KOLPORTER S.A. 

ul. Zagnaƒska 61 

25-528 Kielce 

Infolinia: 801 404 044 

www.kolporter.com.pl 

GARMOND PRESS S.A. 

ul. Nakielska 3 


tel. 22 8367059, 22 8367008 

www.garmond.com.pl 

Redakcja PRZEGLÑD MECHANICZNY 


tel. 22 8538113, 22 8430201 w. 255 

www.przegladmechaniczny.pl 

Cena 1 egz. w 2015 r.: 

•wersja drukowana – 24 z∏ (w tym 5% VAT) 

•wersja na CD – 12,20 z∏ (w tym 23% VAT) 

Cena prenumeraty w 2015 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´ przez 

ca∏y rok. Warunkiem przyjćia i realizacji zamówienia jest 

otrzymanie z banku potwierdzenia wp∏aty. 

Prenumerata ze zleceniem wysy∏ki za granic´ – dla osób 

prawnych i fizycznych – jest dwukrotnie wy˝sza. 

Wp∏at na prenumerat´ mo˝na dokonaç na ogólnie dost´pnych 

blankietach w urz´dach pocztowych (przekazy pieni´˝ne) 

lub w bankach (polecenie przelewu), przekazujàc 

Êrodki pod adresem: 

Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego 

„Przeglàd Mechaniczny” 


konto: BPH S.A. O/Warszawa 

97 1060 0076 0000 3210 0014 6850 

Na blankiecie wp∏aty nale˝y podaç liczb´ egzemplarzy, 

okres prenumeraty oraz adres wysy∏kowy. 


19


Numeryczna analiza stanu napr´˝enia 

nadbudowy pod∏ogi kompozytowej 

do zastosowania w pojazdach dostawczych *) 

Numerical analysis of the stress state of the composite 

floor structure assigned to an application in vans 

LESZEK CZECHOWSKI 

MARIA KOTE¸KO 

MARCIN JANKOWSKI 

Streszczenie: Prezentowana praca zawiera modele trójwymiarowe oraz wyniki analizy stanu napr´˝enia w nadbudowie 

pod∏ogi kompozytowej-aluminiowej, mocowanej do konstrukcji samochodu dostawczego za pomocà Êrub. Nadbudowana 

konstrukcja w zale˝noÊci od przeznaczenia jest tak projektowana, aby by∏a mo˝liwoÊç zamocowania siedzeƒ do przewozu 

osób z ∏atwà regulacjà, a jednoczeÊnie zosta∏ spe∏niony warunek wytrzyma∏oÊciowy i przemieszczeniowy, wynikajàcy 

z wymogów normatywnych dla tego typu pojazdów. Materia∏y zastosowane w symulacji cz´Êci podzespo∏ów sà 

kompozytami wzmocnionymi w∏óknem szklanym z matrycà ˝ywicznà, a w symulacji elementów prowadzàcych i suwajàcych 

sà stopem aluminium, natomiast stela˝ siedzenia wykonany zosta∏ ze stali o podwy˝szonej wytrzyma∏oÊci. W analizie 

numerycznej wykorzystano elementy bry∏owe, belkowe oraz elementy wià˝àce RBE3. Celem symulacji by∏o odwzorowanie 

rzeczywistych warunków wyrywania siedzenia z prowadnic pod obcià˝eniem statycznym. Problem rozwiàzano, stosujàc 

oprogramowanie MSC Patran/Nastran. 

S∏owa kluczowe: metoda elementów skoƒczonych, konstrukcje kompozytowe, analiza wytrzyma∏oÊciowa, modelowanie 3D 

Abstract: The present work includes tree-dimensional models and analysis results of the stress state in the compositealuminum 

floor superstructure, fixed to the vehicle structure by means of bolts. The superstructure, depending on its 

purpose, was designed to make mounting of easy regulation passenger seats possible and with fulfiling the strength and 

displacement terms concerning, normative requirements. The materials used in the simulation are composite reinforced 

with glass fibers in the epoxy matrix and aluminum for sliding parts. The structure of the seat is made of a high-strength 

steel. In numerical simulation, the solid elements, the beam elements and the connection elements RBE3 were implemented. 

The main purpose of the simulation was to conduct numerical calculation of pulling seats from the floor structure under 

the static loading close to real conditions. The problem by means of MSC FEA software was solved. 

Keywords: superstructure in vehicles, glass fibers composite, 3-dimensional modelling, strength analysis 

W wyniku rosnàcych potrzeb poprawy jakoÊci 

projektowanych konstrukcji, zarówno producenci, jak 

i konstruktorzy szukajà lepszych materia∏ów. Zwykle 

stosujà ró˝nego rodzaju kompozyty o lepszych w∏asnoÊciach 

fizyczno-mechanicznych, które od stali czy 

aluminium lepiej t∏umià ha∏as oraz drgania, a przy 

tym dorównujà lub przewy˝szajà pod wzgl´dem 

wytrzyma∏oÊciowym materia∏y klasyczne. Kolejnym 

aspektem faworyzujàcym kompozyty jest fakt, i˝ ceny 

* ) Praca zosta∏a wykonana w ramach projektu 182458/NCBR/ 

2013, finansowanego przez Narodowe Centrum Badaƒ i Rozwoju. 

Dr in˝. Leszek Czechowski – Katedra Wytrzyma∏oÊci 

Materia∏ów i Konstrukcji, Politechnika ¸ódzka, 90-924 ¸ódê, 

ul. Stefanowskiego 1/15, e-mail: leszek.czechowski@p.lodz.pl; 

prof. dr hab. in˝. Maria Kote∏ko – Katedra Wytrzyma∏oÊci 

Materia∏ów i Konstrukcji, Politechnika ¸ódzka, 90-924 ¸ódê, 

ul. Stefanowskiego 1/15, e-mail: maria.kotelko@p.lodz.pl, 

dr in˝. Marcin Jankowski – OÊrodek Konstrukcyjno-Badawczy, 

ul. Rokiciƒska 108/110 Bukowiec, 95-006 Brójce, 

e-mail: m.jankowski@okb1.com.pl. 

gotowych wyrobów sà porównywalne z dotychczasowymi 

rozwiàzaniami i obecnie wykonanie dowolnych 

kszta∏tów nie powinno stanowiç wi´kszego 

problemu. Dodatkowo, bardzo istotnym parametrem 

materia∏ów kompozytowych jest ich g´stoÊç, która 

waha si´ w zale˝noÊci od typu kompozytu od 1,3 

do 2,3 g/cm 3 . G∏ównym celem prezentowanej pracy 

jest wykonanie konstrukcji nadpod∏ogowej z lekkiego 

kompozytowego materia∏u, której zasadniczymi 

zaletami by∏y korzystna cena oraz ma∏y ci´˝ar w∏aÊciwy 

materia∏u. Odnoszàc si´ do dost´pnej literatury, 

mo˝na przytoczyç prac´ [1], w której badano kompozytowà 

p∏yt´ umieszczonà w pod∏odze pojazdu 

na obcià˝enia balistyczne. Jednak analiza tu prezentowana 

odbiega zdecydowanie od przedmiotu 

pracy [1]. 

Od kilkudziesićiu lat firmy zachodnie wprowadzajà 

na rynek konstrukcje aluminiowe mocowane 

do pojazdu, najcz´Êciej dostawczego lub minibusa, 

s∏u˝àce do przytwierdzenia gotowych siedzeƒ do 

przewozu osób. Wymogi stawiane tego typu konstrukcjom 

przez ca∏y okres ewoluowa∏y, majàc na celu 


21

nieustanny wzrost bezpieczeƒstwa pasa˝erów w przypadku 

mo˝liwoÊci kolizji lub zderzenia pojazdów. 

Obecnie, wi´kszoÊç producentów przedmiotowych 

konstrukcji zwykle stosuje aluminiowe belki o ró˝nych 

profilach, które sà ∏àczone w ca∏e struktury, 

wype∏niajàc ca∏kowicie obszar za∏adunkowy pojazdu 

(rys. 1a). Dotychczas mocowanie ca∏ej konstrukcji 

odbywa si´ technikà klejenia, co mo˝e powodowaç 

pewne wady, np. nieca∏kowite doschnićie kleju lub 

– z powodu profilowanej pod∏ogi pojazdu – trudny do 

osiàgnićia równomierny rozk∏ad kleju (rys. 1b). 

WÊród obecnych producentów wytwarzajàcych 

i sprzedajàcych konstrukcj´ nadpod∏ogowà do pojazdów 

mo˝na znaleêç kilka podmiotów g∏ównie 

z Europy Zachodniej. Mo˝na tu wymieniç firmy, takie 

jak: MarTech, Handicare, NekTech, Q’Straint, Unwin 

oraz Schnierle. Wymienieni producenci oferujà od 

kilku do kilkunastu ró˝nych kszta∏tów profili aluminiowych, 

mocowanych do pojazdu tylko za pomocà 

kleju. 

Podstawowym warunkiem pozwalajàcym na wprowadzenie 

do sprzeda˝y gotowej konstrukcji nadpod∏ogowej 

jest pozytywne przejÊcie testu homologacyjnego 

[2]. Badanie to polega na wyrywaniu 

rz´du siedzeƒ przy okreÊlonym obcià˝eniu statycznym 

przez kilka sekund. Widok konstrukcji przygotowanej 

do przeprowadzenia testu wyrywania pokazano 

na rys. 2a i 2b. 

Artyku∏ jest wynikiem cz´Êci prac wykonanych 

w ramach realizowanego projektu w OÊrodku Konstrukcyjno-Badawczym 

w Bukowcu we wspó∏pracy 

z Katedrà Wytrzyma∏oÊci Materia∏ów i Konstrukcji 

Politechniki ¸ódzkiej oraz z Przemys∏owym Instytutem 

a) b) 

Rys. 1. Widok: a) konstrukcji aluminiowej z p∏ytami wype∏niajàcymi oraz b) sposobu mocowania konstrukcji nadpod∏ogowej 

do pod∏ogi pojazdu (êród∏o – firma OKB, Mercedes Sprinter [2]) 

Motoryzacji [3]. Podstawowym celem projektu jest 

zaprojektowanie i wdro˝enie taniej konstrukcji nadpod∏ogowej, 

wykonanej z kompozytu o ma∏ym ci´˝arze 

w∏aÊciwym, lepszych w∏asnoÊciach t∏umiàcych 

drgania i ha∏as, mocowanej za pomocà Êrub. 

Modele trójwymiarowe (3D) 

W niniejszym punkcie przedstawiony zostanie 

wybrany model 3D, który poddano symulacji. Zanim 

powstanie ostateczny model numeryczny z dok∏ad- 

a) b) 

Rys. 2. Konstrukcja aluminiowa wraz z rz´dem siedzeƒ przygotowana do empirycznych testów wytrzyma∏oÊciowych: a) dla pojedynczego 

siedzenia, b) dla rz´du trzech siedzeƒ (êród∏o – firma OKB, Mercedes Sprinter) 


nymi cechami (dok∏adnymi kszta∏tami profili, z∏àczkami 

lub otworami technologicznymi itp.), buduje 

si´ przybli˝ony model 3D w celu oceny jego szacunkowego 

ca∏kowitego ci´˝aru oraz przybli˝onego 

rozk∏adu napr´˝eƒ i odkszta∏ceƒ. Zwykle, zanim 

model 3D zostanie ostatecznie wybrany jako prototypowa 

konstrukcja, nale˝y zamodelowaç wiele 

przypadków z ró˝nymi rozwiàzaniami spe∏niajàcymi 

za∏o˝enia projektowe. Dwa z opracowanych modeli 

konstrukcji nadpod∏óg zosta∏y przedstawione na rys. 3 

i rys. 4. 

kompozytów o okreÊlonych parametrach mechanicznych, 

w przyst´pnych cenach, mo˝liwych do 

akceptacji w porównaniu z produktami konkurencji. 

Uznano, ˝e materia∏em o zbli˝onych w∏aÊciwoÊciach 

mechanicznych mo˝e byç kompozyt 

wzmocniony w∏óknem szklanym wytwarzany metodà 

pultruzji, którego g´stoÊç waha si´ w granicach 

1,6÷2,1 g/cm 3 , a wytrzyma∏oÊç w najgorszym 

przypadku zbli˝ona jest do wytrzyma∏oÊci aluminium 

(ok. 200 MPa), ale równie˝ mo˝e si´gaç nawet 

1000 MPa. 

Rys. 3. Wizualizacja nadpod∏ogi 3D przykrćanej do pod∏ogi – wariant 1 

Opis proponowanych rozwiàzaƒ jest nast´pujàcy: 

niski ci´˝ar nadpod∏óg (powierzchnia pod∏ogi 

3,2x1,77 m wa˝y oko∏o 100 kg), 

konstrukcja przykrćana do pod∏ogi – eliminacja 

ca∏kowita lub cz´Êciowa u˝ycia kleju, 

zastosowanie w wolnych przestrzeniach lekkich 

wype∏niaczy poprawiajàcych sztywnoÊç oraz t∏umiàcych 

drgania i ha∏as, 

∏atwa regulacja liczby zastosowanych profili 

w odniesieniu do liczby siedzeƒ w rz´dzie. 

Opis prowadzonych symulacji 

Rozpoczynajàc prace zwiàzane z projektowaniem 

konstrukcji nadpod∏ogi, nale˝a∏o zweryfikowaç 

dost´pne rodzaje i techniki wytwarzania 

G∏ównym kryterium testu numerycznego by∏o 

otrzymanie maksymalnych napr´˝eƒ zast´pczych 

na odpowiednim poziomie. Materia∏ kompozytowy 

przyj´to jako materia∏ ortotropowy, w którym g∏ówne 

kierunki ortotropii pokrywa∏y si´ z zewn´trznymi kraw´dziami 

profilu (za∏o˝ono wy˝szy modu∏ Younga 

w kierunku wzd∏u˝nym i ni˝szy w kierunku poprzecznym). 

Ze wzgl´du na brak znajomoÊci wszystkich 

parametrów zniszczenia kompozytu w∏óknistego 

podanych przez producentów, w ocenie wytrzyma∏oÊciowej 

przyj´to uproszczonà hipotez´ – dotyczàcà 

równie˝ kompozytów – maksymalnych napr´˝eƒ 

g∏ównych. Inne hipotezy, tak jak dobrze znane 

np. Tsai-Wu lub Hilla, dla materia∏ów kompozytowych 

nie sà bezpoÊrednio dost´pne w oprogramowaniu. 


23

W celach porównawczych przeprowadzono symulacje 

wyrywania siedzenia równie˝ dla pod∏óg 

wykonanych przez innych producentów, których testy 

empiryczne ju˝ zda∏y egzamin. Na rys. 5 pokazano 

jeden z modeli numerycznych (wariant 1) nadbudowy 

pod∏ogi, zaprojektowany w ramach niniejszego 

projektu. 

siedzenia. Odpowiednie po∏àczenie elementów belkowych 

z bry∏owymi by∏o osiàgni´te dzi´ki zastosowaniu 

elementów RBE3 (MSC FEA [4]). 

Obcià˝enie by∏o realizowane nast´pujàco (zgodnie 

z rys. 5): zosta∏y przy∏o˝one dwie si∏y dolne oraz 

dwie si∏y górne wzd∏u˝ osi pod∏u˝nej siedzenia, 

o wartoÊciach odpowiednio 13 500 N i 3500 N 

Rys. 4. Wizualizacja nadpod∏ogi 3D przykrćanej do pod∏ogi – wariant 2 

Na rys. 5 zilustrowano model dyskretny wycinka 

pod∏ogi (ok. 200 mm x 700 mm) wraz z 1/2 stela- 

˝a siedzenia. W symulacji wykorzystano elementy 

bry∏owe typu Hex i Wedge [4], otrzymane przez 

wyciàgnićie ich z elementów powierzchniowych 

oraz elementy typu Beam, odwzorowujàc stela˝ 

(zgodnie z regulaminem ECE 14 [2]). ¸àczna liczba 

stopni swobody modelu numerycznego wynios∏a 

oko∏o 1,85 mln. 

W∏asnoÊci materia∏owe wykorzystane do symulacji 

podano w tabeli. W obliczeniach przyj´to tylko zakres 

liniowo-spr´˝ysty materia∏ów. 

W∏asnoÊci materia∏owe 

W∏aÊciwoÊci Kompozyt z w∏ókna szklanego Aluminium Stal 

materia∏owe (konstrukcja nadpod∏ogowa) (listwy suwajàce) (stela˝ siedzenia) 

Modu∏ Younga, GPa 

kierunek wzd∏u˝ny: 20 

kierunek poprzeczny: 6 

70 200 

Modu∏ Kirchhoffa, GPa 3 26,1 76,92 

Liczba Poissona [-] 0,4 0,33 0,3 

G´stoÊç, kg/m 3 1900 2700 7800 


Rys. 5. Belkowo-bry∏owy model numeryczny wraz z warunkami brzegowymi przygotowany do symulacji 

Wyniki symulacji 

W rzeczywistych warunkach testów homologacyjnych 

dopuszczalne jest p´kanie lub uplastycznienie 

miejscowe kompozytu, jednak by próba zosta∏a zaliczona 

pozytywnie, stela˝ siedzenia pod zadanym 

obcià˝eniem wyrywajàcym powinien pozostaç w konstrukcji 

nadpod∏ogowej przez co najmniej 5 s [2]. Zatem 

by oceniç wyt´˝enie modelowanej konstrukcji, 

nale˝y oceniç nie tylko wartoÊç napr´˝eƒ, ale i rozmiar 

obszaru wysokich napr´˝eƒ (przekroczenie dopuszczalnych 

napr´˝eƒ w dowolnym punkcie nie wyklucza 

poprawnoÊci modelowanej konstrukcji). 

Na rys. 6a przedstawiono rozk∏ad maksymalnych 

napr´˝eƒ g∏ównych dla szyny kompozytowej (maks. 

wartoÊç wynios∏a 411 MPa, ale tylko w miejscach 

koncentracji) oraz na rys. 6b – rozk∏ad napr´˝eƒ zredukowanych, 

oparty na hipotezie wytrzyma∏oÊciowej 

Hubera-Misesa-Hencky’ego, dla wycinka profilu 

aluminiowego produkowanego przez firm´ MarTech 

(maks. wartoÊç w tym przypadku wynios∏a ok. 

400 MPa). Realne wartoÊci napr´˝eƒ (po pominićiu 

spi´trzenia napr´˝eƒ) przy zeskalowaniu do 300 MPa 

i 100 MPa pokazano na rys. 7a i 7b. Na tych mapach 

widaç nieco wyraêniej rozk∏ad napr´˝eƒ i miejsca, 

w których napr´˝enia maksymalne wyst´pujà. Na 

rys. 8a i 8b zilustrowano rozk∏ad napr´˝eƒ zredukowanych 

oraz przemieszczeƒ w kierunku dzia∏ania 

obcià˝enia dla ca∏ej rozwa˝anej konstrukcji. Przy tym 

samym obcià˝eniu, wartoÊci maksymalne przemiesza) 

b) 

Rys. 6. Mapy napr´˝eƒ maksymalnych: a) napr´˝eƒ g∏ównych w kszta∏towniku kompozytowym oraz b) napr´˝eƒ zredukowanych 

w kszta∏towniku firmy Martech, MPa 


25

a) b) 

Rys. 7. Mapy napr´˝eƒ maksymalnych napr´˝eƒ g∏ównych zeskalowane: a) do 300 MPa, b) do 100 MPa 

a) b) 

Rys. 8. Mapy rozk∏adów w elementach belkowych: a) napr´˝eƒ zredukowanych, b) przemieszczeƒ w kierunku osi dzia∏ania 

obcià˝enia 

czeƒ (oko∏o 115 mm), jak równie˝ graniczne napr´- 

˝enia by∏y porównywalne z wartoÊciami uzyskanymi 

przez konstrukcje innych producentów. Maksymalne 

napr´˝enia zredukowane 1880 MPa, otrzymane dla 

stela˝a siedzenia sà do zaakceptowania, poniewa˝ 

jak pokaza∏ test empiryczny dla pod∏ogi aluminiowej, 

niektóre miejsca stela˝a uplastyczniajà si´ i powinny 

si´ uplastyczniaç. Test rzeczywisty wyrywania 

siedzenia z konstrukcji kompozytowej jest w przygotowaniu. 

Podsumowanie 

Obecnie, numeryczne symulacje pozwalajà zdecydowanie 

∏atwiej projektowaç i przewidywaç zachowanie 

si´ materia∏ów w okreÊlonych warunkach 

zewn´trznych. Zanim w prototypowy model zostanà 

zainwestowane Êrodki, w celu skrócenia czasu wykonuje 

si´ wiele analiz numerycznych, zdecydowanie 

taƒszych od wytworzenia prototypów, co pozwala 

wybraç najbardziej odpowiedni wariant. Przedmiotem 

pracy by∏o równie˝ przeprowadzenie analiz wyrywania 

siedzenia z prowadnic. 

Bioràc pod uwag´ wyniki obliczeƒ, wykazano, ˝e: 

napr´˝enia graniczne dla prezentowanej konstrukcji 

nadpod∏ogowej wynios∏y ok. 411 MPa (na 

podstawie hipotezy maksymalnych napr´˝eƒ g∏ównych) 

i by∏y porównywalne z wynikami symulacji 

konstrukcji konkurencji, 

powsta∏e koncentracje napr´˝eƒ wynikajà z modelu 

numerycznego i dajà zwykle zawy˝one wartoÊci. 

Z map napr´˝eƒ wynika, ˝e w niewielkiej odleg∏oÊci 

od punktów spi´trzenia, napr´˝enia w elementach 

sàsiadujàcych gwa∏townie spadajà. 

LITERATURA 

1. Grujicic M., Cheeseman B.A.: Concurrent Computational 

and Dimensional Analyses of Design of Vehicle Floor-Plates 

for Landmine-Blast Survivability. Journal of Materials Engineering 

and Performance, Vol. 23, Issue 1, pp. 1 – 12. 

2. Regulamin ECE 14: Uniform provisions concerning the 

approval of vehicles with regard to safety-belt anchorages, 

isofix anchorages systems and isofix top tether anchorages. 

3. Materia∏y w∏asne OÊrodka Konstrukcyjno-Badawczego nabyte 

w wyniku przeprowadzenia badaƒ zewn´trznych. 

4. Materia∏y pomocnicze oprogramowania MSC PATRAN/ 

NASTRAN. 


Konstrukcja specjalnej g∏owicy 

do wyt∏aczania rur z tworzyw sztucznych 

Special construction of extrusion head for plastic pipes 

W¸ODZIMIERZ BARANOWSKI 

PAWE¸ PALUTKIEWICZ 

Streszczenie: W pracy przedstawiono nowe rozwiàzanie konstrukcji g∏owicy wyt∏aczarskiej do wytwarzania rur z tworzyw 

sztucznych, zw∏aszcza z PE. Charakterystycznà cechà opisywanej g∏owicy jest to, ˝e cz´Êç sto˝kowa rdzenia od strony dyszy 

oraz cz´Êç sto˝kowa dyszy od strony rdzenia majà na swych powierzchniach zwoje rozmieszczone po linii Êrubowej, 

które sà przesuni´te wzgl´dem siebie. Zwoje te tworzà kana∏, w którym tworzywo przep∏ywajàce zostaje skrćone po 

linii Êrubowej. Ukszta∏towana tym sposobem rura ma wi´kszà doraênà wytrzyma∏oÊç mechanicznà. 

S∏owa kluczowe: metoda wyt∏aczania, rura, tworzywo sztuczne 

Abstract: The paper presents the new solution for construction of extrusion head for plastic pipes, especially made 

from polyethylene. A significant feature of this head is that parts of the conical core from the nozzle side and the conical 

part of the nozzle from the core side have on their surfaces coils disposed in helical path, which are shifted relative to each 

other. The coils form a channel in which the flowing plastic is twisted helically. That shaped pipe has a higher mechanical 

strength. 

Keywords: extrusion method, pipe, plastic 

Dr in˝. W∏odzimierz Baranowski – Instytut Technologii 

Mechanicznych, Politechnika Cz´stochowska, 

ul. Armii Krajowej 19c, 42-201 Cz´stochowa, e-mail: 

baranowski@ipp.pcz.pl; dr in˝. Pawe∏ Palutkiewicz – Instytut 

Przetwórstwa Polimerów i Zarzàdzania Produkcjà, 

Politechnika Cz´stochowska, ul. Armii Krajowej 19c, 

42-201 Cz´stochowa, palutkiewicz@ipp.pcz.pl. 

W artykule przedstawiono nowe rozwiàzanie konstrukcyjne 

g∏owicy wyt∏aczarskiej do wytwarzania rur 

z polietylenu. G∏owica ta umo˝liwia wyt∏aczanie rur 

o powi´kszonej wytrzyma∏oÊci mechanicznej w standardowej 

linii technologicznej wyt∏aczania. Konstrukcja 

g∏owicy jest stosunkowo prosta, a jej wykonanie i u˝ytkowanie 

nie stwarza problemów technologicznych. 

Opracowanie oparto na tezie, ˝e przy wyt∏aczaniu 

rur z PE, nadajàc ruch Êrubowy warstwom uplastycznionego 

tworzywa, mo˝na zwi´kszyç wytrzyma∏oÊç 

mechanicznà rury, a zw∏aszcza wytrzyma∏oÊç na ciÊnienie 

wewn´trzne w rurze. Aby sprostaç tym wymaganiom, 

tworzywo podczas przep∏ywu przez kana∏y 

dyszy g∏owicy wyt∏aczarskiej powinno byç poddane 

napr´˝eniom obwodowym. W tym celu stosuje si´ 

g∏owice z obrotowym trzpieniem lub pierÊcieniem. 

W literaturze [1, 2] opisane sà ró˝ne konstrukcje g∏owic. 

Za rozwiàzanie konstrukcyjne, najbli˝sze przedstawionemu 

przez autorów, nale˝y uznaç rozwiàzanie 

opisane w pracy [3]. Na rys. 1 przedstawiono przyk∏adowe 

rozwiàzanie g∏owicy prostej z obrotowym 

rdzeniem sto˝kowym 8 nap´dzanym od silnika elektrycznego 

przez przek∏adni´ Êlimakowà i sprz´g∏o przenoszàce 

moment obrotowy. 

Kszta∏towanie profilu rury w g∏owicy odbywa si´ 

poprzez obrót rdzenia sto˝kowego 8 wzgl´dem 

cz´Êci dyszy 9. W wyniku dzia∏ania si∏ tarcia tworzywo 

przemieszcza si´ wzd∏u˝ osi g∏owicy ruchem 

Êrubowym. Osiowy przep∏yw uplastycznionego tworzywa 

odbywa si´ w wyniku ró˝nicy ciÊnienia w g∏owicy. 

Mo˝na przyjàç, ˝e wskutek tego osiowego przemieszczenia 

tworzywa powstajà w nim napr´˝enia 

osiowe, natomiast w efekcie ruchu obrotowego rdzenia 

powstajà napr´˝enia obwodowe. W wyniku ruchu 

Êrubowego nast´puje uporzàdkowanie struktury polimeru, 

jego wyd∏u˝enie i skrćenie, a tym samym wzrost 

doraênej wytrzyma∏oÊci mechanicznej rur. 

NiedogodnoÊcià rozwiàzania g∏owicy przedstawionej 

na rys. 1 jest koniecznoÊç zastosowania nap´du 

w postaci przek∏adni Êlimakowej i silnika elektrycznego 

do obrotu i sterowania obrotami rdzenia. Ponadto, 

takie rozwiàzanie stwarza koniecznoÊç zastosowania 

∏o˝yskowania elementów obrotowych w warunkach 

wysokiej temperatury ich eksploatacji. 

Znana jest tak˝e z polskiego opisu patentowego 

wynalazku [4] g∏owica wyt∏aczarska do rur z termoplastycznych 

tworzyw polimerowych majàca korpus, 

w którym znajduje si´ rdzeƒ kszta∏towy z centralnym 

Rys. 1. G∏owica prosta do rur (przekrój wzd∏u˝ny): 1 – pierÊcieƒ, 

2 – obudowa, 3 – sprz´g∏o, 4 – rdzeƒ sto˝kowy, 5 – spr´˝yna, 

6 – pierÊcieƒ rozprowadzajàcy powietrze, 7 – korpus dyszy, 

8 – obrotowy rdzeƒ sto˝kowy, 9 – cz´Êç dyszy, 10 – ko∏nierz, 

11 – hak do zamocowania liny z korkiem 


27

otworem ch∏odzàcym. Rdzeƒ kszta∏towy ma dwie 

Êrednice zewn´trzne, z ∏agodnym przejÊciem mi´dzy 

powierzchniami tworzàcymi oraz rowki wzd∏u˝ne równomiernie 

rozmieszczone na jego obwodzie, przy 

czym cz´Êç rdzenia kszta∏towego o wi´kszej Êrednicy 

wystaje poza czo∏o g∏owicy o wielkoÊç od u∏amka 

do kilku Êrednic. Innym rozwiàzaniem jest g∏owica 

wyt∏aczarska [5] sk∏adajàca si´ z cz´Êci sta∏ej i cz´Êci 

obrotowej, wyposa˝ona w element rurowy utwierdzony 

jednym koƒcem w korpusie, a drugim – w kszta∏cie 

spr´˝ystego wyst´pu, osadzony suwliwie w kanale 

przep∏ywu tworzywa. 

Nowa konstrukcja g∏owicy wyt∏aczarskiej 

Nowa konstrukcja g∏owicy przedstawiona jest na 

rys. 2, na którym pokazano g∏owic´ wyt∏aczarskà 

w przekroju pod∏u˝nym, natomiast na rys. 3 przedstawiono 

zwoje linii Êrubowej w przekroju poprzecznym. 

G∏owica wyt∏aczarska ma korpus 5 zakoƒczony dyszà 7 

z zamocowanym w nim kszta∏towym rdzeniem 2, którego 

koniec o kszta∏cie sto˝ka przechodzàcego w walec 

umieszczony jest w dyszy 7. Pomi´dzy wewn´trznà 

powierzchnià korpusu 5 oraz powierzchnià dyszy 7 

a zewn´trznà powierzchnià rdzenia 2 znajduje si´ kana∏ 

przep∏ywowy uplastycznionego tworzywa. Cz´Êç sto˝kowa 

rdzenia 2 od strony dyszy 7 oraz cz´Êç sto˝kowa 

dyszy 7 od strony rdzenia 2 majà na swych powierzchniach 

zwoje rozmieszczone po linii Êrubowej, umo˝liwiajàce 

równomierny przep∏yw tworzywa. Zwoje te 

sà przesuni´te wzgl´dem siebie o po∏ow´ wysokoÊci 

linii Êrubowej, a ich wysokoÊç wynosi 3 /4 wysokoÊci 

kana∏u. Jest to niezb´dne do ustawiania korpusu 

dyszy 5 w celu zachowania symetrii rury. Tworzywo 

wyt∏aczane w koƒcowej fazie przep∏ywu przez dysz´ 7 

jest ukierunkowane i wykonuje ruch Êrubowy wywo- 

∏any kszta∏tem kana∏u Êrubowego. 

Istotà przedstawionego rozwiàzania jest to, ˝e cz´Êç 

sto˝kowa rdzenia od strony dyszy oraz cz´Êç sto˝kowa 

Rys. 2. Schemat poglàdowy g∏owicy do rur w przekroju 

wzd∏u˝nym: 1 – pierÊcieƒ, 2 – rdzeƒ sto˝kowy z linià Êrubowà, 

3 – korpus, 4 – pierÊcieƒ ∏àczàcy, 5 – korpus dyszy, 6 – pokrywa, 

7 – cz´Êç dyszy z linià Êrubowà 

Rys. 3. Przekrój poprzeczny kana∏u Êrubowego 

dyszy od strony rdzenia majà na swych powierzchniach 

zwoje rozmieszczone po linii Êrubowej, które sà 

przesuni´te wzgl´dem siebie. W porównaniu ze znanymi 

rozwiàzaniami opracowana konstrukcja g∏owicy 

wyt∏aczarskiej umo˝liwia ruch Êrubowy wyt∏aczanego 

tworzywa w koƒcowej fazie przep∏ywu przez dysz´, 

który wymuszony jest przez nieruchome cz´Êci g∏owicy. 

Podsumowanie 

Przedstawione rozwiàzanie konstrukcyjne g∏owicy 

wyt∏aczarskiej do rur z polietylenu jest rozwiàzaniem 

nowatorskim umo˝liwiajàcym wytwarzanie rur o podwy˝szonej 

wytrzyma∏oÊci z polietylenu na standardowych 

liniach wyt∏aczarskich. Wykonanie g∏owicy jest 

stosunkowo proste, a wykonanie zwojów po linii Êrubowej 

na zewn´trznej i wewn´trznej powierzchni 

sto˝kowej realizowane mo˝e byç na obrabiarkach 

sterowanych numerycznie (CNC) i nie powinno sprawiaç 

trudnoÊci. Rozwiàzanie to zosta∏o zg∏oszone do 

Polskiego Urz´du Patentowego [6]. Nowoczesne metody 

szybkiego prototypowania [7] pozwalajà na ∏atwe 

i tanie wykonanie prototypu kana∏u Êrubowego dyszy 

g∏owicy przedstawionej w niniejszej pracy. Stan napr´˝eƒ 

wyst´pujàcy w rurach z tworzyw sztucznych 

oraz zagadnienia zwiàzane z ich wytrzyma∏oÊcià by∏y 

poruszone w pracach [8, 9]. Skrćenie w przedstawiony 

sposób tworzywa przep∏ywajàcego przez kana∏ dyszy 

po linii Êrubowej umo˝liwia wytwarzanie rur z tworzyw, 

cechujàcych si´ podwy˝szonà wytrzyma∏oÊcià na ciÊnienie 

wewn´trzne przy stosunkowo niskich kosztach 

wytwarzania i doposa˝enia linii technologicznej. 

Przedstawiona konstrukcja g∏owicy wyt∏aczarskiej, 

na którà patent uzyskano w grudniu 2014 r., zostanie 

wykonana z metalu. Podczas targów „Plastpol” w Kielcach 

prowadzone by∏y rozmowy na temat wykonania 

prototypu w firmie „Gamrat SA”. Zainteresowanie 

g∏owicà wykazali producenci rur z polietylenu. Jej 

stosunkowo prosta konstrukcja, mo˝liwa do zainstalowania 

w konwencjonalnej linii wyt∏aczarskiej, pozwala 

wytwarzaç rury bardziej wytrzyma∏e na ciÊnienie 

wewn´trzne, na co wskazujà obecnie teoretyczne 

obliczenia. Po wykonaniu prototypu g∏owicy zostanà 

przeprowadzone próby doÊwiadczalne i mo˝liwe b´dzie 

praktyczne potwierdzenie za∏o˝eƒ teoretycznych. 

LITERATURA 

1. Sikora R.: Przetwórstwo tworzyw polimerowych, podstawy 

logiczne, formalne i terminologiczne (praca zbiorowa). 

Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2006. 

2. Sikora J.: Selected Problems of Polimer Extrusion. Lublin 

University of Technology, Lublin 2008. 

3. Bortnikow W. G.: Osnowy tiechno∏ogi pierierabotki p∏asticzeskich 

mas. Chimia, Lenigrad 1983. 

4. Patent polski 180032. G∏owica wyt∏aczarska do rur. 

5. Patent polski 124605. G∏owica obrotowa do produkcji folii 

r´kawowej z termoplastycznych tworzyw sztucznych. 

6. Zg∏oszenie Patentowe P.399326. G∏owica wyt∏aczarska. 

7. Kowalik P., Pàczek Z., ˚uczek R.: Application of The Selected 

Techniques of Rapid Prototyping to The Design and Manufacture 

of Prototype Elements of Machines and Equipment. 

Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa, 11, 2011, 

ss. 197 – 208. 

8. Baranowski W.: Badania wytrzyma∏oÊci mechanicznej wyt∏aczanych 

rur polietylenowych. Post´p w przetwórstwie 

materia∏ów polimerowych. Praca zbiorowa pod red. Józefa 

Koszkula i El˝biety Bociàgi. Cz´st. Wyd. Archidiec Regina 

Poloniae, Cz´stochowa 2006, ss. 9 – 16. 

9. Baranowski W., Werner K.: Szybki rozwój p´knićia rury 

z polietylenu z wadà zewn´trznà i jej lokalne odkszta∏cenie. 

Przetwórstwo Tworzyw nr 3, t. 141, 2011, ss. 108 – 112. 


Identyfikacja parametryczna 

modelu uk∏adu wirujàcego 

ze sprz´˝eniem drgaƒ poprzecznych i skr´tnych 

Parametric identification of a model of rotational system 

with a coupling of transverse and torsional vibrations 

BOGUMI¸ CHILI¡SKI 

Streszczenie: W artykule przedstawiono zjawisko sprz´˝enia drgaƒ skr´tnych i gi´tnych wyst´pujàce w wi´kszoÊci uk∏adów 

wirujàcych. Szczegó∏owo sklasyfikowano przyczyny zaburzeƒ momentu obrotowego. Zaproponowano model dynamiczny 

o wysokim stopniu abstrakcji, uwzgl´dniajàcy zjawiska wyst´pujàce w wirnikach w sposób kompleksowy. Przedstawiono 

u˝yte w obliczeniach uproszczenia i wynik ich zastosowania do analizowanego modelu. Opisano podstawy teoretyczne 

identyfikacji parametrycznej modelu dynamicznego. Pos∏u˝y∏o to do poprawnego wykonania zadania „dostrojenia” modelu 

do wyników eksperymentalnych. Ponadto zaprezentowano stanowisko badawcze wykonane w celu przeprowadzenia badaƒ 

eksperymentalnych oraz porównano wyniki modelowania z wynikami badaƒ doÊwiadczalnych. 

S∏owa kluczowe: uk∏ady wirujàce, identyfikacja modelu dynamicznego, zaburzenie momentu, dynamika uk∏adów nieliniowych 

Abstract: The article presents the phenomenon of a coupling of torsional and bending vibrations in most rotational systems. 

The causes of disturbances of rotational moment were clasified in details. Then, a dynamic model with a high level 

of abstraction was proposed. It included in a complex way the phenomena which occur in rotors. Moreover, there were 

presented simplifications used in calculations and the effect of application of these assumptions in the analysed model. 

Next, theoretical bases of parametric identification of the analysed model were described. It allowed for a proper solution 

of the task of “tuning in” the model to experimental results. What is more, there was presented a research station which 

was designed in order to do experimental research. In the end, the comparison of the results of modelling and experimental 

research was presented. Everything was summed up with a complex conclusion on the calculations and experiments 

which were carried out. 

Keywords: rotational systems, dynamic models identification, torque disturbance, dynamics of nonlinear systems 

Wspó∏czesne uk∏ady nap´dowe stajà si´ coraz 

bardziej z∏o˝one, co w wi´kszoÊci przypadków powoduje 

wzrost poziomu skomplikowania ich konstrukcji. 

Dzieje si´ tak g∏ównie z powodu zapotrzebowania 

rynku na konstrukcje energooszcz´dne 

o wysokiej sprawnoÊci, co w praktyce przek∏ada si´ 

na budowanie obiektów o znacznie zredukowanej 

masie w∏asnej oraz „mocno” wyt´˝onych. 

Nale˝y wiedzieç, ˝e jest to zadanie stosunkowo 

trudne. Stosowane „klasyczne” materia∏y konstrukcyjne 

w wielu wypadkach sà niewystarczajàce, 

a sprawdzone rozwiàzania konstrukcyjne okreÊla 

si´ mianem nieoptymalnych. Dlatego konstruktorzy 

coraz cz´Êciej si´gajà po materia∏y nowoczesne oraz 

innowacyjne rozwiàzania, o charakterystykach zupe∏nie 

odmiennych od dotychczas stosowanych. 

W wielu przypadkach sà to obiekty o nieliniowych 

lub anizotropowych w∏aÊciwoÊciach. W konsekwencji, 

we wspó∏czesnych uk∏adach dynamicznych mogà 

pojawiaç si´ efekty dotàd niewyst´pujàce lub pomijalne. 

Jednym z takich zjawisk jest sprz´˝enie drgaƒ 

gi´tnych i skr´tnych. 

Mgr in˝. Bogumi∏ Chiliƒski – Zak∏ad Podstaw Konstrukcji 

i Eksploatacji Maszyn, Instytut Podstaw Budowy 

Maszyn PW, ul. Narbutta 84, 02-524 Warszawa, e-mail: 

bogumil.chilinski@gmail.com. 

W zwiàzku z tym w wielu sytuacjach nie jest mo˝liwe 

(wrćz niewskazane) zrezygnowanie z obiektów 

o du˝ej z∏o˝onoÊci technicznej. Nasuwajà si´ pytania 

dotyczàce mo˝liwoÊci: modelowania, projektowania, 

badania oraz diagnozowania stanu technicznego. 

W przypadku prostych obiektów, ka˝de 

z tych zadaƒ jest stosunkowo ∏atwe. Wraz ze zwi´kszaniem 

poziomu skomplikowania uk∏adu nale˝y 

przewidywaç pojawienie si´ pewnych trudnoÊci, 

które mogà wynikaç np. z trudnoÊci w poprawnym 

okreÊleniu symptomów diagnostycznych lub z mo˝liwoÊci 

pomiarowych. Najcz´Êciej korzysta si´ z wyników 

odpowiednio przemyÊlanych eksperymentów. 

Pozwala to na ustalenie charakterystyki amplitudowo-cz´stotliwoÊciowej 

danego obiektu. Dla „nieskomplikowanych” 

obiektów analiza taka jest relatywnie 

∏atwa – zidentyfikowanie „anatomii” struktury 

widmowej jest intuicyjne. Natomiast wraz ze wzrostem 

z∏o˝onoÊci obiektu technicznego roÊnie skomplikowanie 

jego odpowiedzi dynamicznej. W konsekwencji 

proces dekompozycji widma na poszczególne 

sk∏adowe mo˝e staç si´ utrudniony. Problem 

jest o tyle istotny, ˝e proces identyfikacji parametrycznej 

modelu wygodnie jest prowadziç na 

podstawie miar spektralnych. 

Jednà z metod wyeliminowania tych niedogodnoÊci 

jest wst´pna analiza odpowiedzi dynamicznej 


29

modelu, a w przypadku ruchu okresowego – identyfikacja 

problemu w dziedzinie cz´stotliwoÊci. 

W tym miejscu warto podkreÊliç, ˝e rozwiàzania 

numeryczne sà w takim zagadnieniu ma∏o praktyczne. 

Zwiàzane jest to z charakterem otrzymywanych 

wyników w postaci ciàgu wektorów rozwiàzania 

w wybranych punktach czasowych. Niestety rozwiàzanie 

dyskretne nie pozwala na bezpoÊrednià ocen´ 

wp∏ywu poszczególnych parametrów modelu na 

charakterystyki widmowe. 

Sytuacja zmienia si´ radykalnie w momencie znalezienia 

zamkni´tego rozwiàzania. Mo˝liwe jest wtedy 

wykorzystanie ca∏ego wachlarza metod analizy matematycznej 

w celu zbadania otrzymanych rozwiàzaƒ, 

a w konsekwencji wykorzystania wyników do procesu 

identyfikacji parametrycznej modelu. 

Model uk∏adu wirujàcego 

z zaburzeniem momentu obrotowego 

Zjawisko zaburzenia momentu obrotowego jest 

powszechne w szeroko poj´tej budowie i eksploatacji 

maszyn. Wyst´puje np. we wszelkiego typu maszynach 

turbinowych lub silnikach t∏okowych. OczywiÊcie 

w zale˝noÊci od parametrów uk∏adu i punktu pracy, 

zmiennoÊç momentu oraz nieod∏àczne drgania 

skr´tne b´dà osiàgaç ró˝ne amplitudy. Problem ten 

jest o tyle istotny, ˝e w jego konsekwencji w uk∏adzie 

pojawiajà si´ znaczne nadwy˝ki dynamiczne. 

W przypadku silników t∏okowych drgania skr´tne 

w otoczeniu cz´stoÊci w∏asnej mogà nawet doprowadziç 

do uszkodzenia obiektu. Ponadto w obliczeniach 

wytrzyma∏oÊciowych nale˝y uwzgl´dniç wytrzyma∏oÊç 

zmćzeniowà. Zasadniczo mo˝na okreÊliç 

3 êród∏a powstawania zjawiska zaburzenia momentu 

obrotowego: 

– zmiennoÊç momentu nap´dowego w zale˝noÊci 

od parametrów pracy uk∏adu, tj. czasu, po∏o˝enia, 

pr´dkoÊci itp., 

– zmiennoÊç momentu oporowego w zale˝noÊci 

od parametrów pracy uk∏adu, tj. czasu, po∏o˝enia, 

pr´dkoÊci itp., 

– zale˝noÊç parametrów uk∏adu, takich jak sztywnoÊç, 

t∏umienie itp., od parametrów pracy uk∏adu, 

tj. czasu, po∏o˝enia, pr´dkoÊci itp. 

W celu zbadania tych zjawisk dog∏´bniej zaproponowano 

model o wysokim poziomie abstrakcji, 

w którym wyst´powanie drgaƒ skr´tnych ma znaczàcy 

wp∏yw na dynamik´ ca∏ego uk∏adu. Zaproponowany 

model fizyczny (rys. 1) sk∏ada si´ z tarczy 

o masie m i momencie bezw∏adnoÊci I, zamocowanej 

mimoÊrodowo na wale, w odleg∏oÊci e od osi obrotu. 

Sam wa∏ jest podatny gi´tnie oraz sztywny skr´tnie. 

SztywnoÊç gi´tna wa∏u wynosi k. 

Pomimo pozornej prostoty tego modelu mo˝liwe 

jest jego efektywne zastosowanie w opisie matematycznym 

bardziej skomplikowanych obiektów. Warunkiem 

jest poprawne przeprowadzenie procesu 

identyfikacji modelu dynamicznego. Równania ruchu 

badanego uk∏adu (znalezione z wykorzystaniem 

formalizmu równaƒ Lagrange’a II rodzaju) majà 

nast´pujàcà postaç: 

(3) 

Uk∏ad równaƒ ró˝niczkowych (1) – (3) jest nieliniowym 

sprz´˝onym uk∏adem równaƒ ró˝niczkowych 

zwyczajnych rz´du drugiego. Nale˝y podkreÊliç, 

˝e dla uk∏adu tej klasy nie istnieje zamkni´ty 

algorytm poszukiwania jego ca∏ek szczególnych. Co 

wićej, nie istnieje zamkni´ta forma rozwiàzania. 

Ponadto charakter pracy wi´kszoÊci uk∏adów nap´dowych 

wià˝e si´ z pewnymi ograniczeniami ruchu 

obrotowego. Po∏o˝enie kàtowe wirnika wygodnie 

jest przedstawiç w postaci sumy ruchu podstawowego 

oraz zaburzenia. Korzystanie z takiej formy 

uzasadnione jest przejrzystoÊcià, jakà daje rozdzielenie 

ruchu na jego cz´Êç zasadniczà oraz zaburzenie, 

które mo˝na traktowaç jako swego rodzaju ruch 

paso˝ytniczy. Zatem kàt obrotu wa∏u mo˝na zapisaç 

jako: 

gdzie: 

– ruch podstawowy, 

– zaburzenie ruchu – najcz´Êciej opisane 

pewnà funkcjà okresowà. 

Dodatkowo nale˝y za∏o˝yç, ˝e amplituda zaburzenia 

kàtowego nie mo˝e przekraczaç pewnych 

dopuszczalnych wartoÊci. Du˝e odst´pstwa ca∏kowitego 

przemieszczenia kàtowego od ruchu podstawowego 

sà niedopuszczalne, poniewa˝ wp∏yn´- 

∏oby to istotnie na dzia∏anie uk∏adu jako ca∏oÊci. 

Ograniczenie to mo˝na sformu∏owaç w sposób 

nast´pujàcy: 

gdzie: 

– maksymalna dopuszczalna amplituda 

zaburzenia po∏o˝enia kàtowego, 

(1) 

(2) 

(4) 

(5) 

– wielokrotnoÊç kàta w kàcie π. 

Ponadto, stosunek amplitudy pr´dkoÊci zaburzenia 

do pr´dkoÊci ruchu podstawowego jest ograniczony. 

Uzasadnione jest to faktem, ˝e praca uk∏adu 

mechanicznego z du˝ymi zmianami pr´dkoÊci kàtowej 

jest w wi´kszoÊci przypadków niedopuszczalna. 

Rys. 1. Model wa∏u [1] 


Ograniczenie to mo˝na sformu∏owaç w nast´pujàcy 

sposób: 

gdzie: 

– maksymalny dopuszczalny iloraz amplitudy 

pr´dkoÊci zaburzenia i pr´dkoÊci kàtowej wa∏u. 

Po zastosowaniu za∏o˝eƒ (4) – (6) do uk∏adu równaƒ 

(1) – (3) oraz po przekszta∏ceniach algebraicznych 

i trygonometrycznych otrzymuje si´ nast´pujàce 

uproszczenie analizowanego problemu: 

(6) 

(7) 

(8) 

(9) 

Gotowe do pracy stanowisko badawcze, którego 

projekt zosta∏ wykonany w ramach pracy przejÊciowej 

realizowanej w Pracowni Wibroakustyki, przedstawiono 

na rys. 2. 

Eksperyment weryfikujàcy 

Zastosowany w eksperymencie wirnik zosta∏ wykonany 

ze stali (materia∏ o liniowych charakterystykach). 

W trakcie eksperymentu zadawano sta∏à 

pr´dkoÊç kàtowa wa∏u oraz badano drgania ustalone 

obiektu. W zwiàzku z tym, w równaniach (7) – (9), 

z dobrym przybli˝eniem mo˝na przyjàç: 

(10) 

(11) 

(12) 

Do wyznaczenia ca∏ek szczególnych uk∏adu (7) – (9) 

wykorzystano metod´ Krylowa-Bogulobova [3, 4]. 

Rozwiàzanie analizowanego uk∏adu równaƒ ma nast´pujàcà 

postaç: 

Stanowisko do badania wirników 

(13) 

Weryfikacj´ zaproponowanego modelu mo˝na 

przeprowadziç jedynie metodà doÊwiadczalnà. Tylko 

poprawnie przeprowadzony eksperyment mo˝e byç 

ostatecznym argumentem za przyjćiem ka˝dego 

zaproponowanego modelu oraz stosowanych uproszczeƒ. 

W tym celu zaprojektowano odpowiednie stanowisko 

badawcze, sk∏adajàce si´ z elementów 

wykorzystanych w analizowanym uk∏adzie. Stanowisko 

zosta∏o z∏o˝one i przygotowane do uruchomienia 

w Pracowni Wibroakustyki Instytutu Podstaw 

Budowy Maszyn Politechniki Warszawskiej. 

Ze wzgl´du na mo˝liwoÊci badawcze oraz dost´pnà 

infrastruktur´ przyj´to nast´pujàce za∏o˝enia: 

– mo˝liwoÊç badania wielu wirników o jednym lub 

kilku stopniach swobody, 

– mo˝liwoÊç badania wirników o ró˝nych masach 

i sztywnoÊciach, 

– mo˝liwoÊç wytwarzania 

zmiennego momentu nap´dowego 

lub oporowego z wykorzystaniem 

zewn´trznego mechanizmu, 

– maksymalna pr´dkoÊç obrotowa 

uk∏adu nie przekracza 

3000 obr/min, 

– pomiary drgaƒ poprzecznych 

oraz skr´tnych b´dà realizowane 

przy u˝yciu laserowych 

czujników przemieszczeƒ. 

gdzie: 

– cz´stoÊç zaburzenia. 

(14) 

(15) 

Rys. 2. Projekt stanowiska badawczego: 

obiekt badany – 7, podpory – 1 i 2; 

tuleje redukcyjne – 5 i 6; ∏o˝ysko 

liniowe 10 [2] 


31

W rozpatrywanym eksperymencie cz´stoÊç wytwarzanego 

zaburzenia momentu by∏a 3 razy wi´ksza 

ni˝ pr´dkoÊç kàtowa wa∏u: 

(16) 

Widmo rozwiàzania dla zadanych wartoÊci parametrów 

uk∏adu przedstawiono na wykresach 

(rys. 3 i 4). 

Zestawienie wyników eksperymentu zosta∏o przedstawione 

na wykresach (rys. 5 i 6). 

Identyfikacja parametryczna modelu 

Dysponowanie danymi eksperymentalnymi umo˝liwia 

bezpoÊrednià konfrontacj´ modelu z rzeczywistoÊcià. 

Analizowane rozwiàzanie teoretyczne jest 

jednoznacznie okreÊlone przez wiele parametrów 

(ogólnie parametry te mo˝na oznaczyç ). Przez porównanie 

pomiarów doÊwiadczalnych i rozwiàzania 

, modelu teoretycznego mo˝liwe jest 

wyznaczenie wartoÊci parametrów pe∏niàcych 

w tak postawionym zadaniu rol´ zmiennych decyzyjnych. 

Sformu∏owanie to mo˝na zapisaç nast´pujàco 

w dziedzinie czasu [5]: 

(17) 

gdzie: 

– rozwiàzanie modelowe, 

– wynik eksperymentu, 

– operator selekcji w dziedzinie 

czasu, 

– dopuszczalny sumaryczny 

b∏àd procesu identyfikacji. 

Rys. 3. Widmo przemieszczeƒ poprzecznych wirnika – obliczenia modelowe 

W tym miejscu warto podkreÊliç 

koniecznoÊç wykorzystania operatora 

selekcji w dziedzinie czasu . 

Podyktowane jest to brakiem mo˝liwoÊci 

zarejestrowania sygna∏u 

bez dodatkowych informacji 

niezwiàzanych z identyfikowanym 

modelem. W ten sposób nadmiarowe 

informacje sà usuwane, a b∏´dy 

procesu identyfikacji sà mniejsze. 

Ze wzgl´du na charakter otrzymywanych 

wyników (sygna∏y okresowe 

spe∏niajàce warunki Dirichleta) 

oraz aktualnie stosowane techniki 

analizy sygna∏ów, wygodnie jest dokonaç 

transformacji równania (17) 

do dziedziny cz´stotliwoÊci: 

(18) 

(19) 

gdzie: 

– wynik eksperymentu, 

– operator selekcji i uÊredniania 

w dziedzinie cz´stotliwoÊci. 

Rys. 4. Widmo przemieszczeƒ poprzecznych wirnika – obliczenia modelowe z uwzgl´dnieniem 

pomiaru 

Dla rozpatrywanego zagadnienia 

(7) – (9) zaproponowano dwuetapowy 

proces identyfikacji modelu 

parametrycznego. W pierwszym 

kroku ustalano wartoÊci nieznanych 

cz´stotliwoÊci, a nast´pnie 

w kolejnym etapie ustalano amplitudy 

(rys. 7, 8). Podyktowane to 

by∏o strukturà widmowà otrzymywanych 

wyników (13) – (14), w której 

amplitudy zale˝à od cz´stotliwoÊci 

drgaƒ (jak w przypadku drgaƒ wymuszonych). 


W celu porównywania wyników teoretycznych 

i doÊwiadczalnych przyj´to metryk´ w postaci iloczynu 

skalarnego sygna∏u badanego z sygna∏em 

sinusoidalnym o poszukiwanej cz´stotliwoÊci: 

lub w postaci unormowanej: 

(20) 

Podsumowanie 

Znalezienie rozwiàzania przedstawionego w pracy 

modelu dynamicznego wirnika z uwzgl´dnieniem 

dzia∏ania zaburzonego momentu obrotowego jest 

mo˝liwe. W tym celu nale˝y dokonaç odpowiednich 

uproszczeƒ przedstawionych w treÊci artyku∏u. Znalezienie 

ca∏ek analizowanego uk∏adu równaƒ jest 

bardzo po˝àdane ze wzgl´du na jego analityczny 

charakter. Dzi´ki temu mo˝liwe jest wykorzystanie 

ca∏ego spektrum metod matematycznych w procesie 

projektowania. 

(21) 

Rys. 5. Widmo przemieszczeƒ poprzecznych wirnika – eksperyment (skala liniowa) 

Rys. 6. Widmo przemieszczeƒ poprzecznych wirnika – eksperyment (skala logarytmiczna) 


33

Rys. 7. Etap 1 procesu identyfikacji modelu parametrycznego – identyfikacja cz´stotliwoÊci 

Rys. 8. Etap 2 procesu identyfikacji modelu parametrycznego – identyfikacja amplitud 

Jednak samo rozwiàzanie nie tworzy rzeczywistoÊci. 

Konieczna jest weryfikacja doÊwiadczalna znalezionego 

wyniku. Jedynie konfrontacja modelu 

z eksperymentem mo˝e daç pewnoÊç dotyczàcà jego 

poprawnoÊci. Wyniki przeprowadzonych badaƒ stanowiskowych 

pokazujà pewnà zgodnoÊç przewidywaƒ 

teoretycznych z doÊwiadczeniami. 

OczywiÊcie, ze wzgl´dów technicznych i rachunkowych, 

niemo˝liwe jest uwzgl´dnienie wszystkich 

zjawisk fizycznych w modelu. Fakt ten mo˝e byç 

jednà z wielu przyczyn obserwowanych niezgodnoÊci. 

W celu wyeliminowania niezb´dnych uproszczeƒ 

warto uwzgl´dniane w modelu zjawiska potraktowaç 

w sposób ogólny. Nast´pnie tak dobraç 

wartoÊci parametrów modelu, aby uzyskaç zgodnoÊç 

z wynikami doÊwiadczalnymi, czyli dokonaç 

identyfikacji parametrycznej modelu. Ze wzgl´du na 

charakter otrzymywanych wyników proces ten najlepiej 

jest wykonywaç w dziedzinie cz´stotliwoÊci, 

w dwóch etapach. Na poczàtku okreÊliç nieznane 

cz´stotliwoÊci sk∏adowych, a nast´pnie znaleêç ich 

amplitudy. Tak zaproponowany algorytm zosta∏ 

wykorzystany do wyników badaƒ zaprezentowanych 

w treÊci artyku∏u. W ten sposób uda∏o si´ poprawnie 

zidentyfikowaç model dynamiczny uk∏adu wirnikowego 

ze sprz´˝eniem drgaƒ skr´tnych i gi´tnych, 

co Êwiadczy o jego u˝ytecznoÊci. 

LITERATURA 

1. Dàbrowski Z.: Wa∏y maszynowe. Paƒstwowe Wydawnictwo 

Naukowe, Warszawa 1999. 

2. Kinalski A.: Projekt stanowiska badawczego do analizy 

sprz´˝enia drgaƒ poprzecznych oraz skr´tnych w uk∏adach 

wirujàcych. Praca przejÊciowa ZPKiEM, Politechnika Warszawska 

rok 2014. 

3. Pilipchuk V.N.: Nonlinear Dynamics: Between Linear and 

Impact Limits. Springer, Berlin 2010. 

4. Minorsky N.: Drgania nieliniowe. Paƒstwowe Wydawnictwo 

Naukowe, Warszawa 1967. 

5. Batko W., Dàbrowski Z., Kiciƒski J.: Nonlinear Effects in 

Technical Diagnostics. ITE-PIB, Radom 2008. 


Badania wiskotycznych t∏umików drgaƒ skr´tnych 

wa∏u korbowego silnika spalinowego 

The viscous torsional vibration dampers of the 

combustion engine crankshaft researches 

CELINA JAGIE¸OWICZ-RYZNAR 

Streszczenie: W artykule przedstawiono problematyk´ sprawdzenia przydatnoÊci do dalszej eksploatacji wiskotycznych 

t∏umików drgaƒ skr´tnych. Na specjalnie utworzonym stanowisku badawczo-pomiarowym ustalono charakterystyki 

amplitudowo-cz´stotliwoÊciowe, na podstawie których oceniono stan techniczny t∏umików. 

S∏owa kluczowe: t∏umik wiskotyczny, wspó∏czynnik t∏umienia, skutecznoÊç, moment bezw∏adnoÊci 

Abstract: The usefulness testing of the viscous torsional vibration dampers to the further exploitation is the issue of this 

paper. On the specially created research work station the amplitude-frequency characteristics, being the base to assess 

the dampers technical state, were determined. 

Keywords: viscous damper, damping factor, efficiency, the moment of inertia 

W obecnym czasie w∏aÊciciele i u˝ytkownicy jednostek 

p∏ywajàcych wymagajà od projektantów 

i producentów du˝ej ˝ywotnoÊci, a przede wszystkim 

niezawodnoÊci okr´tów w trudnych warunkach 

eksploatacji. Jednym z podstawowych zespo∏ów, 

którego trwa∏oÊç i niezawodnoÊç przek∏ada si´ 

zastosowano w USA na poczàtku XX wieku w przemyÊle 

okr´towym do t∏umienia drgaƒ skr´tnych 

wa∏ów rozrzàdu w silnikach okr´tów podwodnych 

[2]. 

Przyk∏adowe rozwiàzanie konstrukcyjne t∏umika WT 

pokazano na rys. 1. 

a) b) 

Rys. 1. Wiskotyczny t∏umik drgaƒ skr´tnych: a) przekrój [2], b) widok z zamkni´tà pokrywà [1] 

w sposób bezpoÊredni na niezawodnoÊç jednostki 

p∏ywajàcej, jest silnik. Stan techniczny silnika zale˝y 

przede wszystkim od u˝ytkowania, czyli odpowiedniego 

diagnozowania, serwisowania, a tak˝e od wymiany 

odpowiednich podzespo∏ów [1, 2]. Problem ten 

dotyczy mi´dzy innymi t∏umików drgaƒ skr´tnych. 

SpoÊród wielu rozwiàzaƒ konstrukcyjnych najcz´Êciej 

stosowane w przemyÊle okr´towym sà t∏umiki 

wiskotyczne (WT). Pierwsze tego typu t∏umiki 

Dr in˝. Celina Jagie∏owicz-Ryznar – Politechnika Rzeszowska 

im. I. ¸ukasiewicza, Al. Powstaƒców Warszawy 12, 

Rzeszów 35-959, cjr@prz.edu.pl. 

Wiskotyczny t∏umik drgaƒ skr´tnych sk∏ada si´ 

z trzech podstawowych cz´Êci: obudowy, pokrywy 

i pierÊcienia bezw∏adnoÊciowego [2]. PierÊcieƒ bezw∏adnoÊciowy 

zanurzony jest w cieczy, która wype∏nia 

obudow´, jednoczeÊnie pozycjonowany jest w obudowie 

przez ∏o˝yska promieniowe lub osiowe [1]. 

Do nape∏niania t∏umików wiskotycznych stosuje 

si´ stabilizowane oleje silikonowe o lepkoÊci do 

1 000 000 cSt (rys. 2). 

Wymiary geometryczne t∏umików zale˝à od wymagaƒ 

stawianych przez producenta silnika oraz 

wielkoÊci przestrzeni w komorze silnika, w której 

t∏umik ma byç zamontowany [1, 2]. 


35

T∏umiki te powinny byç serwisowane co 12 000 godzin. 

Serwisowanie t∏umika polega na pobraniu próbki 

oleju silikonowego oraz okreÊleniu stopnia jego 

zanieczyszczenia i lepkoÊci. Us∏ug´ takà wykonujà 

wyspecjalizowane firmy. Na podstawie wyników badaƒ 

oleju silikonowego mo˝na dopuÊciç t∏umik do 

dalszej eksploatacji, a w przypadku zdecydowanej 

zmiany lepkoÊci oleju silikonowego lub du˝ej iloÊci 

Rys. 2. Olej silikonowy z widocznymi wtràceniami metalicznymi 

[1] 

zanieczyszczeƒ t∏umik musi byç poddany przeglàdowi 

lub regeneracji [2, 3]. 

Okresowa diagnostyka (badania) t∏umików mo˝e 

byç prowadzona jedynie przez wyspecjalizowany 

personel firmy produkujàcej lub serwisujàcej t∏umiki, 

posiadajàcej stosowne certyfikaty (rys. 3). 

Jednà z takich firm jest firma DAMPOL, w której 

przeprowadzono badania. Przedsi´biorstwo DAMPOL 

posiada nowoczesne zaplecze pomiarowe wraz ze 

specjalistycznym parkiem maszynowym. 

Badaniu poddano wiskotyczne t∏umiki drgaƒ skr´tnych 

wa∏u korbowego silnika 2112SSF, który jest 

g∏ównym silnikiem jednostek p∏ywajàcych. Schemat 

stanowiska pomiarowo-badawczego oraz wymiary 

t∏umika pokazano na rys. 4. 

Stanowisko, na którym przeprowadzano badania, 

sk∏ada si´ z u∏o˝yskowanego wa∏u o d∏ugoÊci oko∏o 

1000 mm, jednym koƒcem przyspawanego na sztywno 

do p∏yty, na którego drugim swobodnym koƒcu 

zamontowano ko∏nierz, w celu umo˝liwienia monta˝u 

badanego t∏umika drgaƒ skr´tnych. 

Do swobodnego koƒca wa∏u promieniowo, na 

sztywno zamontowano dêwigni´ o d∏ugoÊci oko∏o 

500 mm, na koƒcu której zainstalowano silnik elekt- 

a) b) 

Rys. 3. Wiskotyczny t∏umik drgaƒ skr´tnych: a) widok t∏umika ze zdemontowanà pokrywà i widocznym olejem silikonowym 

o konsystencji ˝elu, b) widoczne adhezyjne w˝ery, które powsta∏y w wyniku nieprawid∏owego magazynowania lub eksploatacji 

t∏umika [1] 

Rys. 4. Schemat stanowiska pomiarowo-badawczego 


yczny. Na wale wirnika zamontowano niewywa- 

˝onà mas´. WielkoÊç niewywa˝enia mo˝na regulowaç. 

Na swobodnym koƒcu wa∏u zamontowano 

czujnik drgaƒ skr´tnych. Silnik elektryczny po w∏àczeniu 

obraca si´, powodujàc drgania dêwigni, która 

z kolei poprzez sztywne po∏àczenie z wa∏em wywo- 

∏uje jego drgania skr´tne, które badany t∏umik 

eliminuje. WielkoÊç drgaƒ skr´tnych mierzy czujnik 

i przekazuje do rejestratora. Cz´stoÊç drgaƒ zmienia 

si´, zmieniajàc obroty silnika elektrycznego i zapewniajàc 

cz´stoÊç drgaƒ w przedziale 60 – 80 rad/s, 

co odpowiada pr´dkoÊci obrotowej wa∏u g∏ównego 

silnika spalinowego jednostki p∏ywajàcej w zakresie: 

od 573 do 764 obr/min. 

Zmiana po∏o˝enia masy powodowa∏a zmian´ amplitudy 

si∏y wymuszajàcej drgania skr´tne wa∏u 

pomiarowego. Badania polega∏y na wyznaczeniu 

charakterystyk amplitudowo-cz´stoÊciowych (rys. 5) 

dla dwóch t∏umików: 

„ma∏ej” – charakterystyki 3 i 4 – wielkoÊç masy 

niewywa˝onej 50 g 

„du˝ej” – charakterystyki 1 i 2 – wielkoÊç masy 

niewywa˝onej 100 g 

Celem badaƒ by∏o sprawdzenie, czy t∏umik WT-1 

nadaje si´ do dalszej eksploatacji, wzgl´dnie do 

remontu. Badane t∏umiki nale˝à do grupy „du˝ych” 

t∏umików, których koszt wykonania mo˝e byç 

wysoki. 

Ustalenie wzorcowego t∏umika odbywa∏o si´ przez 

nadzór produkcji tego t∏umika. T∏umik ten póêniej 

zosta∏ zamontowany na silniku 2112SSF i gdzie by∏y 

mierzone drgania skr´tne wa∏u korbowego. Poziom 

drgaƒ wa∏u korbowego silnika by∏ zgodny z warunkami 

odbioru silnika. 

Moment skuteczny wynosi: 

l skut. 

= l o 

+ l ef 

(1) 

Rys. 5. Charakterystyki amplitudowo-cz´stoÊciowe badanych t∏umików: 1 – t∏umik WT-1 przekazany do regeneracji – wymuszenie 

„du˝e”, 2 – t∏umik WT-2 wzorcowy – wymuszenie „du˝e”, 3 – t∏umik WT-1 przekazany do regeneracji – wymuszenie „ma∏e”, 

4 – t∏umik WT-2 wzorcowy – wymuszenie „ma∏e” 

WT-1/ t∏umik sprawdzany przekazany do regeneracji 

– charakterystyki 1 i 3; 

WT-2/ t∏umik wzorcowy – charakterystyki 2 i 4. 

Producent t∏umika udost´pni∏ nast´pujàce dane 

techniczne badanego t∏umika: 

l p = 13,4 kgm 2 – moment bezw∏adnoÊci pierÊcienia; 

l o = 8,7 kgm 2 – moment bezw∏adnoÊci obudowy 

i pokrywy; 

l skut. = 14,6 kgm 2 – skuteczny moment bezw∏adnoÊci. 

LepkoÊç kinematyczna oleju silikonowego – 

150 000 cSt w temperaturze 25°C. 

Badania przeprowadzono przy dwóch amplitudach 

wymuszenia: 

l ef 

– efektywny moment bezw∏adnoÊci t∏umika WT [4]. 

Stàd wspó∏czynnik t∏umienia efektywnego t∏umika 

dla danego ω, jest równy: 

Po podstawieniu danych otrzymano: α = ok. 11,9ω, 

Nms. 

(2) 

(3) 


37

Rys. 6. Wykres energii rozproszonej (wzgl´dnej) 

w t∏umiku WT w funkcji η [4] 

Na wykresie (rys. 6) przedstawiono zale˝noÊç energii 

(wzgl´dnej) rozproszonej w t∏umiku wiskotycznym 

w ciàgu jednego okresu w funkcji wspó∏czynnika 

η: 

Na podstawie wykresu (rys. 6) optymalny wspó∏czynnik 

t∏umienia α opt 

(η = 1) jest równy 

(4) 

α opt 

= l p 

· ω (5) 

Przy optymalnym t∏umieniu efektywny moment 

bezw∏adnoÊci: 

l ef 

= 0,5 · l p 

(6) 

SkutecznoÊç t∏umika drgaƒ zale˝y od cz´stoÊci, przy 

której „pracuje”. Najwi´kszà skutecznoÊç t∏umik ma 

(teoretycznie) w rezonansie, a praktycznie w strefie 

rezonansu. 

W przypadku t∏umienia drgaƒ skr´tnych wa∏u korbowego 

silnika spalinowego w miejsce ω we wzorze 

(5) nale˝y podstawiç g∏ównà cz´stoÊç skr´tnà 

wa∏u ∏àcznie z t∏umikiem, co oznacza, ˝e t∏umik dobiera 

si´ (lub projektuje) do pracy w rezonansie 

(praktycznie: do pracy w strefie rezonansowej). Zakres 

strefy rezonansowej n rez 

∈ zale˝y od 

wartoÊci dopuszczalnej drgaƒ skr´tnych wa∏u korbowego 

silnika spalinowego. 

Wnioski 

Sprawdzany t∏umik przy zwi´kszonym wymuszeniu 

(wykres 1, rys. 5), w porównaniu z t∏umikiem 

„dobrym”, przy tym samym wymuszeniu (wykres 2, 

rys. 5), mia∏ drgania zwi´kszone w rezonansie 

o ok. 32,5%. Ten sam t∏umik przy zmniejszonym 

wymuszeniu (wykres 3, rys. 5), w porównaniu z t∏umikiem 

„dobrym” (wykres 4, rys. 5), mia∏ drgania 

zwi´kszone o ok. 18,2%. Na tej podstawie stwierdzono, 

˝e badany t∏umik WT-1 nie nadaje si´ do eksploatacji. 

Poniewa˝ cz´stoÊci rezonansowe badanych 

t∏umików by∏y takie same ω = 65 ±1,1/rad oraz 

t∏umik TW-1 nie utraci∏ ca∏kowicie sprawnoÊci, to 

z du˝ym prawdopodobieƒstwem mo˝na 

stwierdziç, ˝e t∏umik WT-1 nadaje si´ 

do remontu. Dok∏adna ocena stanu 

technicznego t∏umika jest mo˝liwa po 

jego demonta˝u. Badane t∏umiki nale˝à 

do kategorii „du˝ych” t∏umików, 

których koszt wykonania jest znaczny, 

remont t∏umika mo˝e byç wówczas 

uzasadniony ekonomicznie, uwzgl´dniajàc 

fakt, ˝e konstrukcja t∏umika jest prosta, a sam 

remont mo˝e polegaç g∏ównie na wymianie czynnika 

t∏umiàcego. Przyj´to, ˝e t∏umik WT-1 w chwili 

oddania do eksploatacji by∏ sprawny, a pogorszenie 

sprawnoÊci (skutecznoÊci) t∏umika nastàpi∏o 

w czasie jego eksploatacji. Dla ka˝dego t∏umika, 

szczególnie typu „du˝ego” i specjalnego przeznaczenia 

(np. do silników okr´towych), powinien byç 

okreÊlony czas eksploatacji (resurs) do przeglàdu 

(sprawdzenia sprawnoÊci t∏umika) i ewentualnego 

remontu. 

Resurs t∏umika powinien dotyczyç zarówno godzin 

pracy silnika, np. 100 tys. godz., jak i czasu od monta˝u 

t∏umika do chwili wspomnianej kontroli. 

T∏umik (silnik) nieeksploatowany przez odpowiednio 

d∏ugi czas mo˝e „utraciç” sprawnoÊç na skutek: 

– wystàpienia trwa∏ych odkszta∏ceƒ ∏o˝yska Êlizgowego 

w t∏umiku pod wp∏ywem stosunkowo znacznej 

si∏y ci´˝koÊci pierÊcienia (uwaga dotyczy „du˝ych” 

t∏umików), która dzia∏a ca∏y czas w tym samym 

miejscu. W strefie kontaktu pomi´dzy stykajàcymi 

si´ powierzchniami pierÊcienia i panewki wyst´puje 

zjawisko pe∏zania, którego skutkiem mo˝e byç 

cz´Êciowe „zakleszczenie” ∏o˝yska, a po uruchomieniu 

silnika – jego zatarcie. T∏umik WT (silnik) powinien 

byç, co pewien czas, uruchamiany (bez obcià- 

˝enia) w celu przesmarowania i zmiany miejsc 

styku wszystkich w´z∏ów tarciowych ca∏ego uk∏adu 

silnik – t∏umik; 

– „bezruchu” pierÊcienia (w d∏ugim przedziale 

czasu wyst´puje zjawisko starzenia si´ p∏ynu t∏umiàcego, 

co mo˝e spowodowaç znaczne zmniejszenie 

jego lepkoÊci); 

– rozpadu d∏ugich wiàzaƒ molekularnych w oleju 

silikonowym, dlatego te˝ producent oleju silikonowego 

zaleca, ˝e po roku sk∏adowania konieczne 

jest cz´ste sprawdzanie jego lepkoÊci. 

LITERATURA 

1. DAMPOL Budy G∏ogowskie. Materia∏y firmowe, 2014. 

2. Homik W.: Szerokopasmowe t∏umiki drgaƒ skr´tnych. 

WNITE-PIB, Radom 2012. 

3. Homik W.: Projektowanie wiskotycznych t∏umików drgaƒ 

skr´tnych. Przeglàd Mechaniczny, nr 10, 2007. 

4. Giergiel J.: T∏umienie drgaƒ mechanicznych. WNT, Warszawa 

1990. 


Innowacyjne urzàdzenie 

do eksperymentalnej identyfikacji dynamicznych 

wskaêników interakcji mobilnych maszyn roboczych 

z pod∏o˝em odkszta∏calnym 

Innovative system for experimental prediction of dynamic 

interaction between off-road machines and terrain 

PIOTR DUDZI¡SKI 

DAMIAN STEFANOW 

Streszczenie: W artykule zaprezentowano zwi´z∏y opis innowacyjnego urzàdzenia do eksperymentalnej identyfikacji 

dynamicznych wskaêników interakcji mobilnych maszyn roboczych z pod∏o˝em odkszta∏calnym. Dzi´ki obszernej 

analizie literatury Êwiatowej dotyczàcej obecnie wyst´pujàcych metod badania w∏asnoÊci wytrzyma∏oÊciowych gruntów, 

mo˝liwe by∏o zaprojektowanie nowatorskiego urzàdzenia pozbawionego wielu wad wyst´pujàcych w rozwiàzaniach 

konwencjonalnych. Na podstawie wst´pnych badaƒ innowacyjnym urzàdzeniem wykazano, ˝e gleby spoiste umacniajà 

si´ nawet kilkakrotnie podczas dynamicznego Êcinania. 

S∏owa kluczowe: terramechanika, grunt, podwozie 

Abstract: The article presents a brief description of an innovative device for experimental prediction of dynamic interaction 

between off-road machines and terrain. After exhaustive analysis of existing methods of determination of soil properties, 

a new device was designed. Initial tests have shown that cohesive soils strengthen up to a few times during dynamic 

shearing. 

Keywords: terramechanics, soil, undercarriage 

Rys. 1. Metodologia projektowania pojazdów terenowych – dla 

racjonalnego doboru uk∏adu jezdnego konieczna jest znajomoÊç 

zarówno parametrów pojazdu, jak i pod∏o˝a 

Prof. dr hab. in˝. Piotr Dudziƒski, prof. zw. – kierownik 

Katedry In˝ynierii Maszyn Roboczych i Pojazdów Przemys- 

∏owych, Politechnika Wroc∏awska, Wybrze˝e Wyspiaƒskiego 

27, 50-370 Wroc∏aw, e-mail: piotr.dudzinski@pwr.edu.pl; 

mgr in˝. Damian Stefanow – Katedra In˝ynierii Maszyn 

Roboczych i Pojazdów Przemys∏owych, Politechnika Wroc- 

∏awska, Wybrze˝e Wyspiaƒskiego 27, 50-370 Wroc∏aw, 

e-mail: damian.stefanow@pwr.edu.pl. 

Wspó∏czeÊnie wiele ga∏´zi 

przemys∏u wykorzystuje pojazdy 

poruszajàce si´ w terenie 

czy te˝ maszyny do prac ziemnych. 

Nale˝à do nich przede 

wszystkim budownictwo, rolnictwo, 

górnictwo oraz przemys∏ 

wojskowy. Rosnàce wymagania 

dotyczàce mobilnoÊci 

pojazdów terenowych i maszyn 

roboczych wymuszajà na konstruktorach 

sta∏e poszukiwania 

lepszych rozwiàzaƒ, oferujàcych 

wi´ksze pr´dkoÊci oraz 

wi´ksze si∏y trakcyjne przy 

mniejszej destrukcji pod∏o˝a 

i mniejszym zu˝yciu paliwa. 

Projektowanie i optymalizacja 

tych pojazdów wymaga znajomoÊci 

opisu zjawisk w postaci modeli matematycznych 

wspó∏dzia∏ania elementów jezdnych czy narz´dzi 

roboczych z gruntem (rys. 1). Jednak˝e wspó∏czesna 

nauka nie dysponuje dotychczas zadowalajàcymi 

modelami matematycznymi, poniewa˝ w∏aÊciwoÊci 


39

gruntu sà losowo zmienne. Zale˝à tak˝e od chwilowych 

warunków atmosferycznych. 

W zwiàzku z tym do opisu tych zjawisk wykorzystywane 

sà odpowiednie wskaêniki testowe, tzw. analogi 

procesu, pochodzàce z badaƒ eksperymentalnych 

gruntu, realizowanych za pomocà ró˝nych urzàdzeƒ 

pomiarowych. Niestety te standardowe urzàdzenia ze 

wzgl´du na ich geometri´, z regu∏y nieodpowiednià 

kinematyk´ i quasi-statycznà realizacj´ procesu badawczego 

wprowadzajà istotne b∏´dy do eksperymentalnej 

identyfikacji wskaêników oÊrodków rozdrobnionych. 

Stan wiedzy i techniki 

Wspó∏czesne firmy produkujàce urzàdzenia do 

badaƒ eksperymentalnych gruntów oferujà szeroki 

wachlarz standaryzowanych urzàdzeƒ. Wi´kszoÊç 

z nich wywodzi si´ jednak z mechaniki gruntów, a wić 

przystosowane sà do badaƒ z pr´dkoÊciami odpowiadajàcymi 

odkszta∏ceniom wyst´pujàcym w obiektach 

stanowiàcych przedmiot zainteresowania in˝ynierii 

làdowej. Na przyk∏ad standardowy aparat bezpoÊredniego 

Êcinania, s∏u˝àcy do wyznaczania wytrzyma∏oÊci 

gruntów na Êcinanie, umo˝liwia badanie 

z pr´dkoÊcià odkszta∏cenia od ok. 0,01 mm/min do 

1 mm/min. Pr´dkoÊç dynamicznego odkszta∏cenia 

Rys. 2. Zale˝noÊç kohezji od metody pomiarowej dla 6 ró˝nych gruntów. Opracowanie 

w∏asne na podstawie [6] 

Rys. 3. Zale˝noÊç kàta tarcia wewn´trznego od metody pomiarowej dla 6 ró˝nych 

gruntów; opracowanie w∏asne na podstawie [6] 

gruntu pod pojazdami terenowymi czy narz´dziami 

maszyn roboczych si´ga nawet ponad 5 m/s [1]. 

Porównujàc te pr´dkoÊci, widaç, ˝e dynamiczne Êcinanie 

przebiega z pr´dkoÊcià nawet ponad 300 tysićy 

razy wi´kszà ni˝ w standardowych urzàdzeniach 

pomiarowych. Pr´dkoÊç ta nie pozostaje bez wp∏ywu 

na w∏asnoÊci gruntu. Jak wykaza∏y badania przeprowadzone 

przez autorów wynalazku zaprezentowanego 

w artykule, podczas dynamicznego Êcinania gruntu 

spoistego, zmierzona wytrzyma∏oÊç na Êcinanie mo˝e 

byç kilkakrotnie wy˝sza ni˝ podczas Êcinania quasi- 

-statycznego. Informacja ta staje si´ szczególnie istotna 

w odniesieniu do aktualnego trendu wyst´pujàcego 

wÊród pojazdów terenowych i mobilnych maszyn 

roboczych, jakim jest zwi´kszanie ich mobilnoÊci. 

Objawia si´ to przede wszystkim zwi´kszonymi pr´dkoÊciami, 

z jakimi si´ poruszajà, dochodzàcymi nawet 

do 100 km/h. Du˝e pr´dkoÊci poruszania si´ tych 

pojazdów ujawniajà jednak problemy zwiàzane z dynamikà, 

które dotychczas nie by∏y zidentyfikowane. 

Zagadnienie to jest równie˝ bardzo istotne w procesach 

roboczych maszyn zwiàzanych z odspajaniem gruntu. 

Pr´dkoÊç pomiaru nie jest jedynym parametrem 

wp∏ywajàcym na zmierzone w∏asnoÊci gruntu. W Êwiatowej 

literaturze mo˝na znaleêç liczne opracowania 

dotyczàce wp∏ywu geometrii urzàdzenia pomiarowego 

na otrzymane wyniki. Badania takie 

jak [2 – 4] wykaza∏y, ˝e wielkoÊç 

próbki gruntu poddanej pomiarom 

powinna mieç okreÊlone, minimalne 

wymiary, aby uniknàç wp∏ywu 

wielkoÊci ziarna na wyniki. Istotne 

sà tak˝e inne parametry, jak kinematyka 

pomiaru [5] czy wielkoÊç 

pojemnika z gruntem w przypadku 

badaƒ laboratoryjnych, co wynika 

z tzw. efektu Êciany. 

O tym, jak istotny jest dobór 

odpowiedniej metody badawczej, 

Êwiadczà wyniki badaƒ opublikowanych 

w Êwiatowej literaturze 

[6, 7]. Badania te wykaza∏y nawet 

6-krotne ró˝nice zmierzonych wartoÊci 

parametrów gruntu, w zale˝noÊci 

od zastosowanego przyrzàdu 

pomiarowego. Na rys. 2 i 3 

przedstawiono zestawienie wyników 

badaƒ kohezji i kàta tarcia 

wewn´trznego 6 ró˝nych gruntów, 

6 ró˝nymi metodami pomiarowymi 

przeprowadzone przez [6]. 

Jeden z przyrzàdów, aparat ∏opatkowy, 

jak widaç, nie jest odpowiedni 

do wyznaczania w∏aÊciwoÊci 

gruntów niespoistych, 

podczas gdy pozosta∏e przyrzàdy 

wykazujà znaczne rozbie˝noÊci 

w otrzymanych wynikach. 

Ogromne ró˝nice w otrzymywanych 

wynikach sà efektem przede 

wszystkim znaczàco ró˝niàcych si´ 

konstrukcji poszczególnych urzàdzeƒ 

i przyrzàdów pomiarowych. 

Jak pokazano na rys. 4, zasada 

dzia∏ania standaryzowanych przyrzàdów 

jest ró˝na i w ró˝ny sposób 


Rys. 4. Zasada dzia∏ania podstawowych 

urzàdzeƒ do wyznaczania parametrów 

wytrzyma∏oÊciowych gruntów stosowanych 

w mechanice gruntów: a) aparat 

trójosiowego Êciskania, b) aparat bezpoÊredniego 

Êcinania, c) Êcinarka pierÊcieniowa 

(tzw. bevametr prof. Bekkera), 

d) aparat ∏opatkowy, e) penetrometr 

sto˝kowy (cone penetrometer) 

a) b) c) d) e) 

wyznaczane sà parametry gruntu. Aparat trójosiowego 

Êciskania (a) gwarantuje równomierny rozk∏ad 

napr´˝eƒ w badanej próbce, aczkolwiek nie ma wymuszonej 

p∏aszczyzny Êcinania. W przypadku aparatu 

bezpoÊredniego Êcinania (b), p∏aszczyzna Êcinania jest 

doÊç jasno okreÊlona, aczkolwiek rozk∏ad napr´˝eƒ 

normalnych w próbce nie jest równomierny. Innym 

przyrzàdem umo˝liwiajàcym bezpoÊrednie Êcinanie, 

lecz o kinematyce obrotowej, jest Êcinarka pierÊcieniowa 

(c). Umo˝liwia ona wyznaczenie zarówno kohezji, 

jak i kàta tarcia wewn´trznego, lecz rozk∏ad 

napr´˝eƒ wzd∏u˝ ∏opatek pierÊcienia jest nierównomierny. 

Przyrzàdy takie jak aparat ∏opatkowy (d) s∏u˝à 

jedynie do okreÊlania kohezji gruntów spoistych. 

Obrotowa kinematyka ruchu przyrzàdów rzadko odpowiada 

kinematyce Êcinania gruntu pod elementami 

jezdnymi pojazdów terenowych. Penetrometr 

sto˝kowy (e) natomiast daje informacje, przede wszystkim, 

o noÊnoÊci pod∏o˝a odkszta∏calnego. Nie ma 

on praktycznego zastosowania przy okreÊlaniu wytrzyma∏oÊci 

gruntu na Êcinanie. 

Przeprowadzona analiza Êwiatowej literatury (której 

tylko fragment przedstawiono w tym artykule) sk∏oni∏a 

autorów do opracowania koncepcji, a nast´pnie skonstruowania 

nowatorskiego urzàdzenia, które mo˝liwie 

najlepiej b´dzie odzwierciedlaç procesy zachodzàce 

mi´dzy elementami jezdnymi pojazdów terenowych 

a pod∏o˝em odkszta∏calnym, przy uwzgl´dnieniu dynamiki 

tego procesu. 

Koncepcja i projekt urzàdzenia 

Na podstawie przeprowadzonej obszernej analizy 

literatury powsta∏a koncepcja stworzenia urzàdzenia 

pomiarowego do wyznaczania w∏asnoÊci wytrzyma- 

∏oÊciowych gruntów na potrzeby okreÊlania dynamicznych 

wskaêników interakcji mobilnych maszyn 

roboczych z gruntem. Urzàdzenie – dzi´ki odpowiedniej 

geometrii, eliminujàcej tzw. efekt skali, kinematyce 

kopiujàcej badane zjawisko, a przede wszystkim 

realizacji procesu z du˝ymi pr´dkoÊciami – umo˝liwia 

identyfikacj´ eksperymentalnà parametrów wytrzyma∏oÊciowych 

gruntu w sposób mo˝liwie najlepiej 

naÊladujàcy procesy zachodzàce pod elementami 

jezdnymi pojazdów. Do podstawowych za∏o˝eƒ konstrukcyjnych 

przyrzàdu, nale˝à: 

– odpowiednia wielkoÊç (powierzchnia Êcinania nie 

mniejsza ni˝ 300 cm 2 ), 

– pr´dkoÊci Êcinania odpowiadajàce tym wyst´pujàcym 

mi´dzy elementami jezdnymi bàdê narz´dziami 

roboczymi a glebà (zakres pr´dkoÊci pomiarowych 

od kilku mm/s do kilkuset cm/s), 

– liniowa kinematyka ruchu (odpowiednia dla danej 

klasy modelowanego elementu jezdnego), 

– sta∏a si∏a powodujàca naciski jednostkowe dla 

pomiarów wytrzyma∏oÊci na Êcinanie, 

– uniknićie oporów spychania (efektu buldo˝era), 

– mo˝liwoÊç stosowania do badaƒ laboratoryjnych 

oraz terenowych, 

– mo˝liwoÊç badaƒ w du˝ym zakresie obcià˝eƒ 

normalnych. 

Na rys. 5 przedstawiono ide´ funkcjonowania urzàdzenia 

i mierzone parametry. 

Na podstawie przedstawionej koncepcji powsta∏ 

projekt urzàdzenia w formie modelu podwozia gàsienicowego 

[8]. Powierzchnia pozostajàca w kontakcie 

z pod∏o˝em jest regulowana w zakresie od 350 

do 500 cm 2 . Kinematyka Êcinania gleby jest liniowa, 

w pe∏ni odpowiadajàca kinematyce ruchu elementów 

jezdnych i niektórych narz´dzi maszyn roboczych 

i rolniczych. Âcinanie wyst´puje wzd∏u˝ p∏aszczyzny 

wyznaczonej przez ostrogi gàsienicy. Rozwiàzanie 

w postaci modelu podwozia gàsienicowego gwarantuje 

pomiar wolny od efektu buldo˝era, wyst´pujàcy 

w przypadku Êcinania w aparacie skrzynkowym, 

ostrogà bàdê oprzyrzàdowanym ko∏em, które toczy 

si´ po pod∏o˝u. Dzi´ki temu mo˝liwe jest stworzenie 

warunków, które w znacznym stopniu spe∏niajà za- 

∏o˝enia kryterium Coulomba (w przypadku wyst´powania 

efektu buldo˝era trudno oceniç, jaki wp∏yw 

na zmierzony opór Êcinania ma opór spychania). Model 

podwozia gàsienicowego zamocowany jest do ramy 

za pomocà dwóch prowadnic liniowych – pionowej 

i poziomej. Mo˝e on poruszaç si´ jedynie wzd∏u˝ pionowej 

prowadnicy liniowej. Mi´dzy ramà a modelem 

zamocowany jest liniowy czujnik przemieszczeƒ, 

który rejestruje g∏´bokoÊç osiadania w czasie pomiaru. 

Ruch modelu wzd∏u˝ prowadnicy poziomej zablokowany 

jest przy u˝yciu czujnika si∏y, który mierzy si∏´ 

uciàgu (netto). Naciski normalne generowane sà za 

pomocà grawitacyjnego obcià˝enia. W celu umo˝liwienia 

badania w du˝ym zakresie pr´dkoÊci Êcinania 

do nap´du urzàdzenia wykorzystano nap´d hydrau- 

Rys. 5. Schemat urzàdzenia i mierzone parametry: 

V(t) – zmienna pr´dkoÊç penetracji (planowane), 

F N 

– obcià˝enie normalne, z(t) – g∏´bokoÊç 

osiadania, A – powierzchnia Êcinania, 

M – moment nap´dowy, ω(t) – pr´dkoÊç ko∏a 

nap´dowego, j – przemieszczenie liniowe gàsienicy, 

F d 

– si∏a uciàgu netto, τ max 

– maksymalne 

napr´˝enie Êcinajàce 


41

liczny z akumulatorem wytwarzajàcym du˝e przep∏ywy 

oraz dwa reduktory, które montowane sà w uk∏ad 

przeniesienia nap´du podczas pomiarów z ma∏à pr´dkoÊcià 

Êcinania. Konstrukcja urzàdzenia umo˝liwia 

Êcinanie oÊrodków rozdrobnionych z pr´dkoÊciami 

od ok. 1 mm/min do 300 000 mm/min (5 m/s). Na wale 

nap´dowym zamocowano enkoder s∏u˝àcy do okreÊlania 

pr´dkoÊci kàtowej i obrotu ko∏a nap´dowego. 

Z wartoÊci tych wyliczane jest odkszta∏cenie oraz 

pr´dkoÊç odkszta∏cenia. Jako element jezdny wykorzystano 

gàsienic´ aluminiowà. Jest ona naciàgni´ta 

mi´dzy ko∏em nap´dowym a dwoma ko∏ami noÊnymi, 

o regulowanym rozstawie. Umo˝liwia to regulacj´ 

powierzchni kontaktu z pod∏o˝em. Naciàg gàsienicy 

realizowany jest za pomocà Êruby rzymskiej po∏àczonej 

z czujnikiem si∏y, który pozwala rejestrowaç 

si∏´ naciàgu. Konstrukcja umo˝liwia pomiary w zakresie 

obcià˝eƒ odpowiadajàcych normalnym naciskom 

jednostkowym do ok. 150 kPa. Istnieje mo˝liwoÊç 

pod∏àczenia do urzàdzenia dodatkowego si∏ownika 

umo˝liwiajàcego pomiary przy zmiennej pr´dkoÊci 

osiadania. W celu umo˝liwienia badaƒ laboratoryjnych 

stanowisko zosta∏o wyposa˝one w zbiornik glebowy 

o wymiarach 45x45x70 cm. 

Urzàdzenie zosta∏o zg∏oszone jako wynalazek w urz´dzie 

patentowym, a nast´pnie wykonane w Katedrze 

In˝ynierii Maszyn Roboczych i Pojazdów Przemys∏owych 

(KIMRiPP) Politechniki Wroc∏awskiej. Aktualnie 

trwajà badania z jego u˝yciem. Wst´pne badania laboratoryjne 

i polowe wykaza∏y kilkukrotny wzrost 

wytwarzanej si∏y uciàgu podczas pomiarów dynamicznych 

wzgl´dem pomiarów quasi-statycznych. Planowane 

sà badania zarówno laboratoryjne, jak i terenowe. 

Na rys. 6 przedstawiono fotografi´ urzàdzenia 

znajdujàcego si´ w laboratorium KIMRiPP, a na rys. 7 

fotografi´ urzàdzenia podczas badaƒ terenowych. 

Rys. 6. Urzàdzenie w laboratorium Katedry In˝ynierii Maszyn 

Roboczych i Pojazdów Przemys∏owych Politechniki Wroc∏awskiej 

Podsumowanie 

Rys. 7. Urzàdzenie podczas badaƒ terenowych 

Na podstawie analizy stanu wiedzy i techniki opracowano 

koncepcj´ innowacyjnego urzàdzenia do 

eksperymentalnej identyfikacji dynamicznych wskaêników 

interakcji mobilnych maszyn roboczych z pod- 

∏o˝em odkszta∏calnym, eliminujàcego wady znanych 

standardowych rozwiàzaƒ. Urzàdzenie to, dzi´ki eliminacji 

tzw. efektu skali, a przede wszystkim dzi´ki 

realizacji procesu o kinematyce i dynamice odpowiadajàcej 

badanemu zjawisku oraz uniknićiu efektu 

spychania gruntu, stanowi rozwiàzanie nieposiadajàce 

swojego odpowiednika w skali Êwiatowej. W Katedrze 

In˝ynierii Maszyn Roboczych i Pojazdów Przemys∏owych 

trwajà aktualnie prace badawcze nad 

ró˝nymi oÊrodkami rozdrobnionymi. Wst´pne wyniki 

wykaza∏y, ˝e spoiste oÊrodki rozdrobnione umacniajà 

si´ podczas dynamicznego Êcinania nawet kilkukrotnie 

wzgl´dem Êcinania quasi-statycznego. 

Nale˝y dodaç, ˝e urzàdzenie to na Mi´dzynarodowych 

Targach WynalazczoÊci, Badaƒ Naukowych 

i Nowych Technik BRUSSELS INNOVA 2013 w Brukseli 

oraz na Mi´dzynarodowej Wystawie Wynalazków 

w Genewie w roku 2014 zosta∏o wyró˝nione z∏otymi 

medalami. 

LITERATURA 

1. Dudziƒski P.: Contribution to the studies on the dynamic 

shearing strength of soils. 9 th International Conference of 

ISTVS, Barcelona, Spain, 31 st August – 4 th September 1987. 

2. Cerato A.B., Lutenegger A.J.: Scale effects of shallow foundation 

bearing capacity on granular material. Journal of 

Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 133, 

No. 10, October, 2007, pp. 1192 –1202. 

3. Dadakh R., Ghafoori M., Ajalloeian R., Lashkaripour G.R.: 

The Effect of Scale Direct Shear Test on the Strength Parameters 

of Clayey Sand in Isfahan City, Iran. Journal of 

Applied Sciences, Vol. 10, No. 18, 2010, pp. 2027 – 2033. 

4. Wu P., Matsushima K., Tatsuoka F.: Effects of Specimen Size 

and Some Other Factors on the Strength and Deformation of 

Granular Soil in Direct Shear Tests. Geotechnical Testing 

Journal, Vol. 31, No. 1, 2008, pp. 45 – 64. 

5. Kogure K., Yamaguchi H., Ohira Y.: Comparison of strength 

and soil thrust characteristics among different soil shear tests. 

Journal Terramechanics, Vol. 25, No. 3, 1988, pp. 201 – 221. 

6. Stafford J.V., Tanner D.W.: Field measurement of soil shear 

strength and a new design of field shear meter. Proceedings 

of the 9th Conference of the International Soil Tillage 

Research Organization, ISTRO, Osijek, Yugoslavia, 1982. 

7. Zimbone S.M., Vickers A., Morgan R.P.C., Vella P.: Field 

investigations of different techniques for measuring surface 

soil shear strength. Soil Technology, Vol. 9, No. 1,1996, 

pp. 101 – 111. 

8. Zg∏oszenie patentowe P.405666. Urzàdzenie do wyznaczania 

w∏asnoÊci reologicznych oÊrodków rozdrobnionych. Wynalazcy: 

Dudziƒski P., Stefanow D. 


WSPÓ¸CZESNE MATERIA¸Y KONSTRUKCYJNE 

Innowacje BASF 

dla ró˝nych bran˝ 

W Pary˝u od 10 do 12 marca 2015 r. podczas JEC Composites Show firma BASF zaprezentowa∏a 

innowacyjne rozwiàzania materia∏owe przeznaczone dla ró˝nych bran˝. 

fot. BASF 

Infrastruktura 

Bardzo lekkie s∏upy wykonane z Elastolitu ® , 

odporne na ekstremalne obcià˝enia 

Nowy rodzaj s∏upa wykonany z systemu poliuretanowego 

Elastolit jest bardzo mocny i odporny 

na wiatr. Technologia ta ju˝ sprawdzi∏a si´ 

w Chinach, a teraz dost´pna jest tak˝e w Europie. 

S∏upy te, produkowane w technologii nawijania 

w∏ókien, sà znacznie l˝ejsze i co najmniej 2,5 razy 

bardziej odporne na wiatr od powszechnie stosowanych 

betonowych s∏upów sieci Êredniego 

napićia. Dzi´ki ich niskiej masie – 12-metrowy s∏up 

kompozytowy wa˝y tylko 250 kg – sà ∏atwe w monta˝u 

i nie trzeba stosowaç ci´˝kiego sprz´tu do ich 

podnoszenia. 

Wytrzyma∏oÊç na zginanie jest co najmniej 2,5 razy 

wi´ksza ni˝ s∏upów betonowych, co pozwala na wyd∏u˝enie 

odleg∏oÊci mi´dzy pojedynczymi s∏upami 

nawet do 120 metrów. 

Doskona∏a odpornoÊç na wiatr tych s∏upów zosta- 

∏a udowodniona podczas zesz∏orocznego tajfunu 

„Rammasun” w Chinach. Tajfun zniszczy∏ 70 000 s∏upów 

betonowych i metalowych, podczas gdy ˝aden 

ze s∏upów na bazie poliuretanu nie zosta∏ naruszony 

i wszystkie nadal dzia∏ajà. 

Przemys∏ motoryzacyjny 

Przyk∏ady ró˝nych materia∏ów kompozytowych 

do zastosowania w elementach o wysokiej wydajnoÊci 

BASF zaprezentowa∏ przyk∏ady nowych zastosowaƒ 

dla materia∏ów termoutwardzalnych i termoplastycznych 

w lekkich konstrukcjach w przemyÊle 

motoryzacyjnym. Pozwala to na dalszà redukcj´ masy 

komponentów i emisji CO 2 

. Pokazany element strukturalny 

zosta∏ wykonany metodà prasowania na 

mokro z u˝yciem systemu poliuretanowego Elastolit ® 

RTM (RTM: formowanie ˝ywicy) w eksperymentalnej 

formie odlewniczej. Elastolit ® cechuje si´ szybkim 

utwardzaniem, bardzo dobrà impregnacjà w∏ókien 

oraz doskona∏ymi w∏aÊciwoÊciami zmćzeniowymi. 

Dla MAI Qfast, projektu z udzia∏em Audi, BMW, 

Fraunhofer Institute for Chemical Technology i Krauss 

Maffei w MAI Carbon Cluster, cz´Êç ogólnej konstrukcji 

pojazdu zosta∏a zoptymalizowana i wykonana 

przy u˝yciu ró˝nych z∏o˝onych procesów produkcyjnych. 

Dwie cz´Êci demonstracyjne mo˝na by∏o 

zobaczyç na stoisku BASF: wariant RTM generycznej 

konstrukcji pod∏ogi wyprodukowanej z systemu 

epoksydowego Baxxodur; oraz wariant termoplastyczny 

ze zoptymalizowanym wzmocnieniem przeniesienia 

obcià˝enia, wykonanym z Ultratape TM firmy 


43

BASF – systemu wykorzystujàcego w∏ókna w´glowe 

w postaci taÊmy jednokierunkowej. W obu przypadkach 

optymalizacja wykonana przy u˝yciu narz´dzia 

do symulacji Ultraslim ® firmy BASF pozwoli∏a na 

osiàgnićie kompromisu pomi´dzy specyfikacjà podzespo∏u 

a oszcz´dnoÊcià masy. 

Spoiwo Novel Acrodur ® pomaga tworzyç efektywne 

kosztowo, lekkie kompozyty samochodowe 

o zintegrowanych funkcjach oraz wi´kszym udziale 

w∏ókien naturalnych 

Nowe spoiwo – Acrodur ® Power 2750 X jest przeznaczone 

do produkcji kompozytów z w∏ókien naturalnych 

do zastosowaƒ w przemyÊle motoryzacyjnym, 

takich jak panele wewn´trzne drzwi lub pó∏ki samochodów. 

Jako niskoemisyjna alternatywa ˝ywic reaktywnych 

opartych na formaldehydzie, Acrodur Power 

2750 X nadaje wysokà stabilnoÊç mechanicznà kompozytom 

w∏óknowym. JednoczeÊnie, produkt ten zapewnia 

mo˝liwoÊç obróbki termoplastycznej oraz, 

w przeciwieƒstwie do tradycyjnych spoiw termoplastycznych 

na bazie polipropylenu, pozwala na zastosowanie 

do 75 procent w∏ókien naturalnych w elementach 

lekkich. Ponadto mo˝na jednoczeÊnie przeprowadzaç 

formowanie w∏ókien naturalnych pó∏fabrykatów 

z laminatu zbrojonego oraz wstrzykiwanie 

elementów funkcjonalnych i strukturalnych z tworzywa 

Ultramid ® . 

Na targach JEC Composites Show zaprezentowano 

funkcjonalizowane lekkie kompozyty z w∏ókien naturalnych 

oparte na spoiwie Acrodur Power 2750 X. 

Niskoemisyjne spoiwa Acrodur sà stosowane do 

wzmacniania kompozytów z naturalnych w∏ókien, 

zanim zostanà one przetworzone w elementy odlewane. 

Sà równie˝ stosowane w produkcji wysokiej 

jakoÊci lekkich elementów dla przemys∏u meblowego 

i samochodowego. 

Ostatnio, spoiwo Acrodur 950 L otrzyma∏o nagrod´ 

za innowacyjnoÊç od JEC, mi´dzynarodowej sieci 

bran˝y kompozytowej. Francuski dostawca bran˝y 

motoryzacyjnej – Faurecia – wykorzysta∏ produkt 

BASF do opracowania lekkiego kompozytu o du˝ej 

stabilnoÊci mechanicznej w celu wzmocnienia d∏ugich 

w∏ókien lnianych. 

Energia wiatrowa 

Rozwiàzania dla przemys∏u wiatrowego z systemem 

˝ywic epoksydowych Baxxodur ® oraz z piankami 

strukturalnymi PET (politereftalan etylenu) 

Kerdyn ® 

Prezentowane rozwiàzania firmy BASF dla bran˝y 

wiatrowej obejmowa∏y system ˝ywic epoksydowych 

Baxxodur ® oraz pianek strukturalnych PET (politereftalan 

etylenu) Kerdyn ® , które uwzgl´dniajà potrzeb´ 

zwi´kszania wymiarów elementów oraz obejmujà 

wiele procesów produkcyjnych. System Baxxodur ® 

dla kompozytów wykorzystuje Êrodki utwardzajàce 

firmy BASF oparte na aminie. Pianka strukturalna 

Kerdyn ® PET (politereftalan etylenu) ∏àczy dobre w∏aÊciwoÊci 

mechaniczne z du˝à kompatybilnoÊcià procesowà. 

Dzi´ki wysokiej odpornoÊci chemicznej 

i odpornoÊci na dzia∏anie temperatury zwi´ksza si´ 

stabilnoÊç ∏opat wirnika. 

èród∏o:BASF 

Nowe kompozyty 

o w∏aÊciwoÊciach zmniejszajàcych palnoÊç 

Firma Bond Laminates GmbH b´dàca cz´Êcià 

koncernu Lanxess rozszerzy∏a swojà ofert´ wysokowydajnych 

termoplastycznych materia∏ów kompozytowych 

Tepex wzmacnianych w∏óknami ciàg∏ymi. 

Sà to materia∏y o osnowie poliw´glanowej, bezhalogenowej, 

o w∏aÊciwoÊciach zmniejszajàcych palnoÊç. 

„Nasze nowe materia∏y Tepex FR wykazujà wyjàtkowe 

w∏aÊciwoÊci zmniejszajàce palnoÊç, które zosta∏y 

potwierdzone w testach wed∏ug norm UL 94 ustalonych 

przez amerykaƒskà organizacj´ Underwriter 

Laboratory. Osiàgn´∏y one najwy˝szà z mo˝liwych 

klasyfikacji, tj. V-0. na tzw. Yellow Card organizacji 

UL dla gruboÊci próbki od 0,4 mm do 2 mm.” 

– powiedzia∏ Jochen Bauder, dyrektor zarzàdzajàcy 

Bond Laminates. 

Materia∏y Tepex FR 

dostarczane sà w arkuszach 

o gruboÊci od 

0,5 mm do 1,2 mm. 

Dost´pne sà równie˝ 

gatunki wzmacniane 

w∏óknem szklanym, 

w´glowym lub szklano-w´glowym 

(fot. LANXESS AG) 

Materia∏y Tepex FR dostarczane sà w arkuszach 

o gruboÊci od 0,5 mm do 1,2 mm. Dost´pne sà 

równie˝ gatunki wzmacniane w∏óknem szklanym, 

w´glowym lub szklano-w´glowym. ZawartoÊç w∏ókna 

mieÊci si´ w zakresie od 45 do 55%. Arkusze kompozytowe 

odznaczajà si´ znakomitymi w∏aÊciwoÊciami 

mechanicznymi. Modu∏ spr´˝ystoÊci przy zginaniu 

dla materia∏ów wzmacnianych w∏óknem w´glowym 

wynosi 40 – 54 GPa, w zale˝noÊci od zawartoÊci 

w∏ókna, natomiast dla materia∏ów wzmacnianych 

w∏óknem szklanym 20 – 24 GPa (DIN EN ISO 178). 

W∏aÊciwoÊci mechaniczne, niewielka masa oraz 

∏atwoÊç obróbki sprawiajà, ˝e nowe kompozyty sprawdzajà 

si´ szczególnie w produkcji du˝ych, cienko- 

Êciennych i wyjàtkowo sztywnych elementów obudowy, 

na przyk∏ad notebooków, tabletów i telewizorów. 

„¸atwiej jest je wyprodukowaç i wymagajà 

mniej obróbki technologicznej ni˝ aluminium lub 

magnez. W porównaniu z innymi materia∏ami do 

formowania wtryskowego, materia∏y kompozytowe 

Tepex mo˝na stosowaç do produkcji Êcianek o mniejszej 

gruboÊci, co sprawia, ˝e obudowy zajmujà mniej 

miejsca.” – mówi Bauder. 

Nowe materia∏y kompozytowe by∏y prezentowane 

podczas targów materia∏ów kompozytowych JEC 

Europe we Francji. 

èród∏o: LANXESS AG 


METODY I URZÑDZENIA POMIAROWE 

Nowe urzàdzenie 

do pomiaru gruboÊci pow∏ok 

MAXXI 6 to nowe urzàdzenie firmy Oxford Instruments s∏u˝àce do pomiaru gruboÊci pow∏ok 

i analizy materia∏ów. Urzàdzenie wykorzystuje zjawisko fluorescencji rentgenowskiej. Urzàdzenie 

mierzy gruboÊç pow∏ok w skali nanometrycznej oraz umo˝liwia analiz´ sk∏adu chemicznego 

na poziomie Êladowym. 

MAXXI 6 to nowe urzàdzenie firmy Oxford Instruments 

s∏u˝àce do pomiaru gruboÊci pow∏ok i analizy materia∏ów 

(fot. Oxford Instruments) 

Zakres zastosowaƒ 

Pomiar gruboÊci pow∏ok wykorzystujàcy fluorescencj´ 

rentgenowskà (XRF) to powszechnie przyj´ta 

i przemys∏owo sprawdzona technika analityczna, 

zapewniajàca ∏atwà w u˝yciu, szybkà i nieniszczàcà 

analiz´. Nie wymaga ona przygotowywania próbki 

lub wymaga jej jedynie w niewielkim stopniu. 

MAXXI 6 jest w stanie analizowaç cia∏a sta∏e i ciecze 

w szerokim zakresie pierwiastków od 13 Al do 92 U. 

W po∏àczeniu z wysokorozdzielczym detektorem 

SDD mo˝e mierzyç pow∏oki z nanometrycznà 

dok∏adnoÊcià oraz okreÊlaç sk∏ad chemiczny na 

poziomie Êladowym, co wykorzystywane jest np. 

w przemyÊle galwanotechnicznym i produkcji p∏ytek 

obwodów drukowanych. Osiem wymiennych 

kolimatorów ca∏kowicie spe∏nia potrzeby zwiàzane 

z zakresem zastosowaƒ, a detektor SDD gwarantuje 

optymalnà wydajnoÊç na wszystkich poziomach 

zdolnoÊci rozdzielczej a˝ do 140 eV. 

Przy nieograniczonym wyborze pierwiastków 

i struktur powierzchni do pomiaru gruboÊci i analizy 

sk∏adu MAXXI 6 zawsze zapewnia wysokà jakoÊç 

badania w sektorze wykoƒczenia elementów metalowych, 

elektroniki, testów zgodnoÊci, stopów 

metali i energii alternatywnych. 

Uproszczenie procedury analitycznej 

Analiza gruboÊci pow∏ok przy wykorzystaniu 

MAXXI 6 wymaga trzech prostych kroków: 

1. Umieszczenia próbki w komorze. 

2. Wybrania punktu próby. 

3. NaciÊnićia przycisku start. Intuicyjne oprogramowanie 

oparte jest na Windows TM 7. 

Wiele cech kalibracyjnych, takich jak kalibracja empiryczna, 

model FP lub kalibracja ze wst´pnym obcià- 

˝eniem dla RoHS i metali szlachetnych, zdecydowanie 

u∏atwia analiz´. Tak˝e komponenty sprz´towe wp∏ywajà 

na ∏atwoÊç obs∏ugi urzàdzenia: standardowy PC 

lub notebook mogà byç pod∏àczone do MAXXI 6 

przez USB bez dodatkowego sprz´tu lub oprogramowania 

uk∏adowego. Wyjàtkowo du˝a szczelinowa 

komora probiercza o wymiarach wewn´trznych 

500x450x170 mm jest odpowiednia dla ró˝nych 

próbek o standardowej i niestandardowej wielkoÊci. 

Oprogramowanie pozwala na zautomatyzowany pomiar 

i maksymalizuje zakres ruchu pó∏ki i pr´dkoÊç. 

Analiza gruboÊci pow∏ok przy wykorzystaniu MAXXI 6 wymaga 

trzech prostych kroków (fot. Oxford Instruments) 

MAXXI 6 jest produkowany w Niemczech i zatwierdzony 

przez PTB (Physikalisch Technische Bundesanstalt) 

w celu zagwarantowania najwy˝szego poziomu 

bezpieczeƒstwa zwiàzanego z promieniowaniem. 

Wićej informacji: www.oxford-instruments.com/maxxi6 


45

O ¸O˚YSKACH 

Wyraênie lepsze dzi´ki jakoÊci X-life 

– polepszone parametry ∏o˝ysk tocznych 

marki INA i FAG 

¸o˝yska toczne i Êlizgowe sà nadzwyczaj wa˝ne dla funkcjonowania, ograniczania kosztów i poprawy 

niezawodnoÊci w szerokim zakresie zastosowaƒ przemys∏owych. Ciàg∏y rozwój zwi´ksza mo˝liwoÊç 

ich stosowania w celu przenoszenia wi´kszych obcià˝eƒ, wyd∏u˝ania okresu eksploatacji i poprawy 

wydajnoÊci urzàdzeƒ. Od ponad 10 lat symbol X-life jest synonimem wysokiej jakoÊci produktów INA 

i FAG o najwy˝szych parametrach technicznych. Produkty jakoÊci X-life cechujà si´ potwierdzonà 

wy˝szà noÊnoÊcià dynamicznà w porównaniu z poprzednimi konstrukcjami (rys. 1). 

hydraulicznych, z zastosowanymi w wielu miejscach 

∏o˝yskami tocznymi i Êlizgowymi, stanowià tylko 

jeden z przyk∏adów zwi´kszenia ich wydajnoÊci nawet 

o ponad dwa procenty. Dla ∏adowarki o mocy 140 kW 

uzyskano oszcz´dnoÊci wynoszàce 9 kW. Mo˝na przyjàç, 

˝e przy 1000 pracujàcych ∏adowarek przez osiem 

godzin roczne oszcz´dnoÊci b´dà rz´du 26 000 MWh, 

a wić spowoduje to zmniejszenie kosztów na poziomie 

oko∏o pićiu milionów euro i ograniczenie 

emisji CO 2 

o 16 000 ton. Dodatkowo, stosowanie 

∏o˝ysk jakoÊci X-life pozwala na zastosowanie ich 

w mniejszych pompach i silnikach hydraulicznych. 

Rys. 1. Rozwój ∏o˝ysk tocznych na przestrzeni kilku ostatnich 

dekad (od lewej: ∏o˝yska kulkowe, sto˝kowe oraz igie∏kowe) 

doprowadzi∏ do znacznego wzrostu noÊnoÊci dynamicznej 

Zoptymalizowana konstrukcja umo˝liwia 

redukcj´ ca∏kowitych kosztów 

Dla niezmienionych warunków pracy ∏o˝yska 

jakoÊci X-life wykazujà potwierdzonà, d∏u˝szà trwa- 

∏oÊç eksploatacyjnà lub alternatywnie pozwalajà 

na przenoszenie znacznie wi´kszych obcià˝eƒ przy 

niezmienionej trwa∏oÊci w porównaniu z konstrukcjà 

standardowà. Zaawansowane mo˝liwoÊci technologiczne 

umo˝liwiajà wykonanie lepszej i jednorodnej 

powierzchni w ca∏ej strefie kontaktu pomi´dzy elementami 

tocznymi i bie˝niami pierÊcieni ∏o˝yskowych. 

Konstrukcja wewn´trzna zosta∏a zoptymalizowana 

przy u˝yciu najnowoczeÊniejszych metod 

analitycznych i badawczych. Zgodnie z aktualnym 

stanem wiedzy osiàgni´to najlepszà geometri´ kontaktu 

oraz najkorzystniejszy rozk∏ad napr´˝eƒ wewnàtrz 

∏o˝yska. W efekcie zredukowane i zrównane 

zosta∏y napr´˝enia powstajàce na styku powierzchni 

elementów tocznych i wspó∏pracujàcych z nimi 

bie˝ni. Uzyskano wy˝sze noÊnoÊci dynamiczne, 

d∏u˝sze okresy trwa∏oÊci obliczeniowej, zredukowano 

tarcie. Obni˝ona zosta∏a temperatura pracy, a tak- 

˝e zredukowane zosta∏y obcià˝enia oddzia∏ujàce na 

Êrodek smarny. 

Przeprowadzone testy potwierdzi∏y, ˝e zoptymalizowane 

∏o˝yska jakoÊci X-life spe∏niajà przyj´te 

za∏o˝enia i pozwalajà na ograniczenie ca∏kowitych 

kosztów eksploatacji, poprawiajàc efektywnoÊç aplikacji. 

Systemy hydrauliczne u˝ywane w maszynach 

budowlanych, akumulatorach, pompach i silnikach 

Wysokowydajne rozwiàzania ∏o˝yskowe 

dla przek∏adni w maszynach rolniczych: 

∏o˝yska sto˝kowe FAG w jakoÊci X-life 

Dzi´ki innowacyjnej konstrukcji wewn´trznej 

∏o˝yska sto˝kowe FAG jakoÊci X-life mogà byç wykorzystywane 

do ∏o˝yskowania „atakujàcych” wa∏ków 

z´batych w przek∏adniach traktorów, przenoszàcych 

najwy˝sze obcià˝enia. Specjalna obróbka 

powierzchni bie˝ni, elementów tocznych i zoptymalizowana 

geometria ich kontaktu z obrze˝ami bie˝ni 

pierÊcienia wewn´trznego pozwalajà na redukcj´ 

mocy traconej nawet do 50% (rys. 2). 

Rys. 2. ¸o˝yska sto˝kowe FAG w jakoÊci X-life: zoptymalizowana 

geometria styku pomi´dzy powierzchnià czo∏owà 

elementów tocznych oraz obrze˝em pierÊcienia wewn´trznego 

pozwala na znaczàce zmniejszenie strat mocy 

Ulepszone powierzchnie robocze umo˝liwiajà 

szybsze uformowanie si´ elastohydrodynamicznego 

filmu smarnego przy niskich pr´dkoÊciach obrotowych 

podczas rozruchu, a tak˝e podczas normalnej 

pracy. Oznacza to mniejsze zu˝ycie powierzchni 

i redukcj´ tarcia, co przek∏ada si´ na mniejszà iloÊç 

wytwarzanego ciep∏a. Wymienione cechy nowej kon- 


strukcji nie tylko pozwalajà na zmniejszenie zu˝ycia 

paliwa, ale jednoczeÊnie opóêniajà starzenie si´ 

Êrodka smarnego. Polepszone powierzchnie kontaktu 

i zastosowane wy˝szej jakoÊci materia∏y podwy˝szy∏y 

zdolnoÊç do przenoszenia obcià˝eƒ dynamicznych 

nawet o 20%, co z kolei zwi´kszy∏o obliczeniowà 

trwa∏oÊç ∏o˝ysk a˝ do 70%. Geometria kontaktu elementów 

tocznych z bie˝niami koryguje i przeciwdzia∏a 

powstawaniu spi´trzenia napr´˝eƒ kraw´dziowych, 

deformacji plastycznej na powierzchniach 

styku nawet w przypadku obcià˝eƒ udarowych 

i znacznego wychylenia wa∏ka w pe∏nym zakresie 

obcià˝eƒ (np. podczas pracy). Zabezpiecza to ∏o˝yska, 

a tak˝e ca∏e urzàdzenie przed przedwczesnym 

uszkodzeniem. Dzi´ki tym cechom, ∏o˝yska sto˝kowe 

FAG jakoÊci X-life podnoszà wydajnoÊç, trwa∏oÊç 

oraz niezawodnoÊç przek∏adni pojazdów roboczych 

i majà znaczàcy wk∏ad w redukcj´ kosztów ˝ycia 

produktu. 

Z ∏o˝yskami sto˝kowymi FAG jakoÊci X-life mo˝liwe 

jest budowanie mniejszych (downsizing) przek∏adni 

do traktorów przy zachowaniu, a nawet podniesieniu, 

parametrów eksploatacyjnych. 

¸o˝yska samonastawne 

i zespo∏y samonastawne INA jakoÊci X-life: 

wyd∏u˝ona trwa∏oÊç ∏o˝ysk 

Dzi´ki jakoÊci X-life ∏o˝yska i zespo∏y samonastawne 

zastosowane w rolnictwie, przetwórstwie spo- 

˝ywczym, przemyÊle maszynowym, a szczególnie 

w maszynach w∏ókienniczych, zapewniajà wzrost 

trwa∏oÊci o ponad 15%, rozszerzenie zakresu temperatur 

stosowania od -40°C do +180°C i wysoki 

poziom ochrony antykorozyjnej dzi´ki pow∏oce 

Corrotect ® N. Zmieniona konstrukcja pierÊcieni mimoÊrodowych 

zwi´ksza si∏´ i bezpieczeƒstwo mocowania 

na wa∏ku przez zoptymalizowanie geometrii 

i popraw´ w∏asnoÊci materia∏owych (rys. 3). Niezawodne 

uszczelnienia dwustronne utrzymujà smar 

Rys. 3. ¸o˝yska i zespo∏y samonastawne INA w jakoÊci X-life: 

dzi´ki kulistej powierzchni zewn´trznego pierÊcienia ∏o˝yska 

oraz wkl´s∏ej powierzchni oprawy mo˝liwe jest kompensowanie 

niewspó∏osiowoÊci statycznej 

wewnàtrz ∏o˝ysk i zabezpieczajà je przed wniknićiem 

zanieczyszczeƒ sta∏ych i wilgoci. Wszystko to 

podnosi trwa∏oÊç ∏o˝ysk i wyd∏u˝a okres eksploatacji 

ca∏ej maszyny. 

Promieniowe i wzd∏u˝ne 

∏o˝yska bary∏kowe FAG w jakoÊci X-life 

Promieniowe i wzd∏u˝ne ∏o˝yska bary∏kowe FAG 

w jakoÊci X-life cechujà si´ zwi´kszonà sztywnoÊcià, 

noÊnoÊcià, ni˝szym poziomem tarcia oraz wi´kszà 

wydajnoÊcià wraz z d∏u˝szà trwa∏oÊcià. Sà wyko- 


rzystywane w aplikacjach, w których muszà byç przenoszone 

bardzo du˝e obcià˝enia i kompensowane 

ugićia wa∏u lub niewspó∏osiowoÊci. 

Jak wykaza∏y testy, promieniowe ∏o˝yska bary∏kowe 

FAG majà o 50% wy˝szà granicznà pr´dkoÊç 

obrotowà i pozwalajà na zwi´kszenie noÊnoÊci dynamicznej 

o 15% i trwa∏oÊci nominalnej o 60%. Jest 

to mo˝liwe mi´dzy innymi dzi´ki nowej konstrukcji 

elementów tocznych, pozwalajàcej na zoptymalizowanie 

rozk∏adu obcià˝enia. JednoczeÊnie krzywizna 

powierzchni czo∏owych elementów tocznych zapewnia 

niski poziom tarcia w miejscu styku z obrze- 

˝ami (rys. 4). 

Rys. 4. Wzrost wydajnoÊci w ∏o˝yskach bary∏kowych promieniowych 

marki FAG oferowanych w jakoÊci X-life jest osiàgany 

dzi´ki nowemu projektowi ∏o˝yska bez Êrodkowego obrze˝a 

prowadzàcego oraz ze zoptymalizowanà liczbà oraz wymiarami 

elementów tocznych 

Zwi´kszenie wydajnoÊci osiàganej przez promieniowe 

i wzd∏u˝ne ∏o˝yska bary∏kowe FAG by∏o mo˝liwe 

dzi´ki zmianom konstrukcji zwi´kszajàcym 

noÊnoÊç, takim jak wi´ksza d∏ugoÊç i Êrednica elementów 

tocznych. 

Zoptymalizowane powierzchnie styku elementów 

tocznych i bie˝ni zapewniajà utworzenie filmu ze 

Êrodka smarnego o jeszcze wi´kszej noÊnoÊci, podczas 

gdy poprawiona stycznoÊç i dodatkowa optymalizacja 

kszta∏tu polepszajà kontakt toczny. Przyczynia 

si´ to do zwi´kszenia noÊnoÊci dynamicznej 

o 30%, zmniejszenia tarcia, a tak˝e wićej ni˝ 

podwojenia trwa∏oÊci ∏o˝yska, osiàgajàc wartoÊci 

240% trwa∏oÊci wczeÊniejszego wykonania. 

¸o˝yska do nap´dów Êrubowych 

– znacznie wy˝sza wydajnoÊç dzi´ki jakoÊci X-life 

Oprócz zmniejszenia zu˝ycia energii, optymalizacja 

techniczna w ramach jakoÊci X-life zwi´ksza 

noÊnoÊç dynamicznà, która jest znacznie wy˝sza ni˝ 

wartoÊç osiàgana przez poprzednie wersje. To z kolei 

zwi´ksza trwa∏oÊç nominalnà nawet o 33%. W rezultacie, 

wzd∏u˝ne ∏o˝yska kulkowe skoÊne majà 

wi´kszà trwa∏oÊç rzeczywistà w tych samych warunkach. 

Podpora ∏o˝yskowa mo˝e byç poddana odpowiednio 

wi´kszym obcià˝eniom, przy zachowaniu 

takiej samej trwa∏oÊci rzeczywistej. Konstruktorzy 

majà wić dodatkowe mo˝liwoÊci projektowania 

podpór ∏o˝yskowych. 

Oprócz ulepszeƒ powierzchni, materia∏ pierÊcieni 

∏o˝ysk zosta∏ poddany specjalnej obróbce termicznej. 

Dzi´ki temu uzyskane zosta∏o zwi´kszenie odpornoÊci 

zewn´trznych i wewn´trznych pierÊcieni na czàstki 

47

sta∏e oraz tarcie mieszane (rys. 5). Wyd∏u˝a si´ okres 

eksploatacji, a tak˝e redukuje obcià˝enia oddzia∏ujàce 

na Êrodek smarny. Obróbka termiczna powoduje, 

i˝ trwa∏oÊç eksploatacyjna ∏o˝ysk w jakoÊci 

X-life jest znacznie wi´ksza ni˝ standardowych ∏o˝ysk 

dost´pnych na rynku. Znaczàca poprawa wyników 

zwi´ksza ogólnà efektywnoÊç kosztowà, co oznacza 

korzyÊci dla klientów, wynikajàce z lepszego stosunku 

ceny do wydajnoÊci. 

Rys. 6. ¸o˝yska toczne igie∏kowe INA-D w jakoÊci X-life cechuje 

nowo zaprojektowany, profilowany koszyk stalowy produkowany 

za pomocà zoptymalizowanych metod obróbki, który 

pozwala osiàgnàç znacznie wy˝szà noÊnoÊç; koszyk zosta∏ 

zaprojektowany w taki sposób, ˝e liczba oraz d∏ugoÊç igie∏ek 

mog∏a zostaç zwi´kszona, nie powodujàc zmiany wymiarów 

∏o˝yska 

Rys. 5. ¸o˝yska kulkowe skoÊne INA w jakoÊci X-life dla nap´dów 

Êrubowych sà w standardzie uszczelnione obustronnie 

przy u˝yciu uszczelnienia wargowego lub bezstykowego 

(ilustracja: ZKLN) 

¸o˝yska igie∏kowe INA-D: 

wydajnoÊç wynikajàca ze zmniejszenia wielkoÊci 

¸o˝yska toczne igie∏kowe INA-D w jakoÊci X-life sà 

wyposa˝one w nowo zaprojektowany, profilowany 

koszyk stalowy, produkowany z zastosowaniem zoptymalizowanych 

metod obróbki, które pozwalajà osiàgnàç 

znacznie wy˝szà noÊnoÊç (rys. 6). Koszyk zosta∏ 

zaprojektowany w taki sposób, ˝e liczba oraz d∏ugoÊç 

igie∏ek mog∏a zostaç zwi´kszona, nie powodujàc 

zmiany wymiarów ∏o˝yska. Wi´ksza liczba elementów 

tocznych oraz wzrost d∏ugoÊci pozwoli∏y na zwi´kszenie 

noÊnoÊci nowych ∏o˝ysk igie∏kowych INA-D 

jakoÊci X-life nawet o 25%. Wynika z tego, i˝ ∏o˝yska 

instalowane w tej samej przestrzeni monta˝owej 

mogà byç poddane znacznie wi´kszym obcià˝eniom. 

Patrzàc z innej strony, nowe ∏o˝yska igie∏kowe INA-D 

jakoÊci X-life otwierajà nowe mo˝liwoÊci projektowe 

dla zmniejszania wymiarów przy zachowaniu 

takiej samej wydajnoÊci. Dla przyk∏adu: ∏o˝ysko igie∏kowe 

X-life NK20/16-D Êrednica otworu 20 mm, 

szerokoÊç 16 mm odpowiada noÊnoÊcià wczeÊniejszemu 

wykonaniu ∏o˝yska igie∏kowego NK26/16 

o Êrednicy otworu 26 mm. Wykorzystujàc nowe 

∏o˝ysko do redukcji wielkoÊci, mo˝na osiàgnàç zmniejszenie 

wysokoÊci przekroju o 15%, obni˝enie ci´˝aru 

o 20% oraz wyst´pujàcego tarcia o 30%, zachowujàc 

takà samà noÊnoÊç. 

Komputer przemys∏owy typu box 

Nowe komputery typu box serii Basicline 2000 firmy Phoenix Contact, przeznaczone do pracy w trudnych 

warunkach przemys∏owych, sà wyposa˝one w wydajne czterordzeniowe procesory trzeciej generacji 

(Bay Trail) zamkni´te w obudowie z pasywnym ch∏odzeniem. 

Urzàdzenia te mogà byç wykorzystywane 

do zadaƒ sterowania 

i komunikacji oraz gromadzenia 

danych z zakresu budowy 

maszyn i produkcji systemów, 

automatyki budynków, techniki 

ruchu i transmisji danych, np. 

w energetyce. Komputery typu 

box sà równie˝ przeznaczone do 

bezobs∏ugowej, ciàg∏ej, ca∏odobowej 

pracy nawet w warunkach 

wyst´powania wysokich temperatur 

– zakres od 0 do +50°C, wibracji, 

wstrzàsów i zak∏óceƒ EMC 

(elektromagnetycznych). 

Komputer ma czterordzeniowy 

procesor Intel ® Celeron N2930 

(maks. 2,16 GHz), generacji Bay 

Trail, ze zintegrowanym procesorem 

graficznym Intel HD, liczne 

interfejsy, w tym 4 x USB, 

2 x wyjÊcia DisplayPort oraz 

3 x COM. 2 x Gigabit Ethernet 

jest równie˝ dost´pny oraz slot CF, 

HDD lub SSD (do wyboru). Pami´ç 

RAM mo˝na rozbudowaç do 8 GB 

pamići DDR3. 

Emisja cieplna wynosi 7,5 W, 

co Êwiadczy o energooszcz´dnoÊci 

box PC. Komputer zasilany 

jest pràdem o napićiu wejÊciowym 

24 V (+/-20%). Kompaktowa 

konstrukcja obudowy 

162 x 145 x 49 mm oznacza, ˝e 

mo˝e byç montowany bezpo- 

Êrednio na szynie DIN, co umo˝liwia 

jego ∏atwe po∏àczenie z innymi 

elementami z asortymentu 

firmy Phoenix Contact. Dzi´ki tym 

cechom mo˝liwe jest stworzenie 

rozwiàzaƒ systemowych zorientowanych 

na klienta. 

èród∏o: Mat. firmy Phoenix Contact

PRZEGLĄD MECHANICZNY 5/2015

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?