Opublikowano: 17 kwietnia 2011

Wybuch jest zjawiskiem trudnym do modelowania ze względu na złożoność występujących w nim procesów. Mają one bardzo dynamiczny charakter i wiążą się z wydzielaniem bardzo dużych ilości energii. Energia ta powstaje w wyniku egzotermicznych reakcji chemicznych, które zachodzą w materiale wybuchowym. Szybkość reakcji jest na tyle duża, że powoduje powstanie w materiale naddźwiękowej fali uderzeniowej, która następnie propaguje w medium otaczającym materiał wybuchowy.

Tomasz Czyż

Kształt typowego impulsu fali uderzeniowej jest przedstawiony na rysunku 1. Wzrost ciśnienia na froncie impulsu występuje prawie natychmiastowo, a następnie, za frontem, zmiana ciśnienia ma charakter eksponencjalny [1]. Ciśnienie za frontem spada i w pewnym miejscu występuje obszar podciśnienia.

Rys. 1. Impuls ciśnienia fali uderzeniowej

Impuls fali propaguje z prędkością rzędu 7-9 km/s, dla najczęściej stosowanych materiałów wybuchowych, takich jak trotyl czy heksogen.
Najciekawsze, z punktu widzenia praktyki inżynierskiej, jest oszacowanie obciążenia konstrukcji pod wpływem wybuchu oraz zniszczeń, jakie w niej wystąpią. Metody, które pozwalają nam na to oszacowanie możemy podzielić ogólnie na empiryczne i numeryczne. Metody empiryczne polegają na badaniu korelacji między eksperymentem, a pewnymi zależnościami analitycznymi. Najpopularniejsza z metod empirycznych CONWEP została stworzona przez Kingerego i Bulmasha w 1992 roku [2]. Równania analityczne opracowane przez autorów pozwalają określić parametry wybuchu kulistego lub półkolistego, takie jak ciśnienie fali nacierającej i odbitej, oraz obciążenie dowolnie oddalonej przeszkody od ładunku wybuchowego o masie od 1 do 400000 kg. Metoda ta dobrze sprawdza się do wyznaczania ciśnień w przestrzeni bez przeszkód lub analizy pojedynczego odbicia.
W przypadku wybuchu np. w środowisku miejskim, gdzie fale mogą się wielokrotnie odbijać, wzmacniać lub osłabiać, ta metoda nie jest już wystarczająca. Do tego celu możemy użyć metod numerycznych, które dostarczą nam dokładniejszych wyników, jednocześnie będąc opłacalnymi obliczeniowo. Metody te bazują na równaniach matematycznych opisujących fizykę zjawiska wybuchu, razem z prawem zachowania masy, pędu i energii, oraz równaniach konstytutywnych modelu materiałowego. Programy służące do tego typu obliczeń wykorzystują metodę objętości skończonych wraz z metodą elementów skończonych i jawnym schematem całkowania w dziedzinie czasu. Jednym z nich jest program ANSYS AUTODYN.

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 12 (40) grudzień 2010

Opublikowano: 17 kwietnia 2011

(felieton)

13 grudnia – mało komu już mówi coś ta data. Pewnie kilku prymusów w szkole potrafi coś powiedzieć o stanie wojennym, tak samo, jak potrafi powiedzieć coś o hołdzie pruskim, czy bitwie pod Płowcami. Ale wszystkie te wydarzenia tak samo są odległe dla dzisiejszego młodego człowieka, nie czuje się z nimi związany.

Tomasz Gerard

To już raczej wstąpienie do Unii Europejskiej, takie bardziej dla niego „swojskie”. Nie czuje się zbytnio związany z własną Ojczyzną, bo teraz on ma być obywatelem świata czy tam Europy, wszystko jedno. Niektórzy naprawdę w to wierzą, że młodzież tak spontanicznie odrzuciła dawny patriotyzm, a wybrała „nowoczesny”, taki... trochę... inny.
No, bo gdyby pozostała przy normalnie pojętej miłości do Ojczyzny, umiłowaniu prawości, poczuciu odpowiedzialności, to z pewnością interesowałaby się sprawami własnego kraju. A nuż zaczęłaby wtedy badać, jak to z tym słynnym przełomem było i odkryłaby genezę obecnego „porządku”? No tak, bo skoro „jesteśmy wreszcie we własnym domu” to dlaczego nikt nie sprząta, ba, nie można nawet przewietrzyć, a o niektórych sprawach to nie tylko nie wolno głośno mówić ale nawet nie wolno myśleć! I jakoś dawni prześladowcy prawdy i wolności, i ci, którzy się im wysługiwali, mają się świetnie, wygląda na to, że to oni właśnie są we własnym domu.
Nasza ojczyzna, ojczyzna wszystkich partyjniaków jest w Moskwie! - mówił PRL-owski aparatczyk Mieczysław Moczar, który właściwie nazywał się Mikołaj Diomko, bo to wtedy większość tych u władzy miała co najmniej po dwa nazwiska. Oczywiście nie po to, żeby coś ukryć, w żadnym razie, tylko...bo tak było fajniej.
W każdym razie, skoro dom - ojczyzna partyjniaków jest w Moskwie (jako symbolu wszystkich rewolucjonistów świata), a w Polsce czują się jak we własnym domu, to... Nie trzeba Sherlocka Holmesa, żeby wnioskować trafnie. Dokładnie tak samo wmawiano Polakom, że są we własnym domu w 1945 roku...
Jasne, że we własnym, a w czyim? Tylko kogo tutaj dokwaterowano, na zasadzie zarządcy nieruchomości?
Generał Józef Dowbór-Muśnicki wspomina czas powstawania Sejmu Ustawodawczego w 1919r.:
„Przypuszczałem, że posłami zostaną wybrani ludzie wykształceni, światli, orientujący się w międzynarodowych zagadnieniach, rozumiejący czym ma i może być Polska. (…) Niestety, srogo się zawiodłem! Agitacja przedwyborcza niczym bodaj nie różniła się od tego, co widziałem w Rosji: jakieś indywidua niemyte, półuczesane, siały na wiecach demagogię, podniecały nienawiść i zazdrość w ciemnych ogłupiałych tłumach... Wynik tej agitacji nietrudno było przewidzieć; na posłów obrano przeważnie demagogów lub ludzi, którzy z wiecowania stworzyli sobie fach. (…) Zaledwie czwarta część posiadała wyższe wykształcenie, reszta półinteligenci, a nawet zdaje się analfabeci. Posła nie noszącego partyjnego chomonta, w całym komplecie Sejmu nie było.”

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 12 (40) grudzień 2010

Opublikowano: 17 kwietnia 2011

Części zaprojektowane w systemach CAD, które powstają przez wyciągnięcie profilu dwuwymiarowego po linii śrubowej można w wielu przypadkach wykonać na obrabiarce sterowanej numerycznie w bardzo prosty i niedrogi sposób.

Roman Wdowik, Robert Ostrowski

Zastosowana może być tutaj 3- osiowa frezarka CNC z dodatkową osią (stół obrotowy). Maszyna może być wyposażona zamiast stołu obrotowego również w podzielnicę sterowaną numerycznie.
Etapy powstawania ślimaka:
1. Model 3D wykonany w systemie CAD.
2. Opracowanie strategii obróbki.
3. Opracowanie profilu 2D będącego torem ruchu roboczego narzędzia.
4. Opracowanie podprogramu w systemie CAM
5. Opracowanie programu głównego (ręcznie) na bazie kodu ISO. W programie głównym należy wywołać podprogram opracowany w systemie CAM.
Ślimaka wykonywano ze stali narzędziowej do pracy na zimno. Materiał obrabiany o twardości około 235 HB można uzyskać po wyżarzaniu zmiękczającym. Narzędzie zastosowane do obróbki to 4-ostrzowy frez węglikowy.

Rys. 1 – Rys.3 Przykłady ślimaków możliwych do wykonania opisaną metodą

Przykładowa struktura programu głównego sterującego obróbką ślimaka (kolejność programowanych zadań maszyny CNC):

%MPF1 (PRZYKŁAD DLA UKŁADU STEROWANIA PRONUM 640 FC) N10 G90 G71 G94 … (DEKLARACJA FUNKCJI PRZYG.) N20 G54 D200 (DEKLARACJA ZERA PRZEDMIOTU) N30 T1  (WYBÓR NARZĘDZIA) N40 D1 (DEKLARACJA OFFSETU NARZĘDZIOWEGO) N50   ……. (DEKLARACJA ZMIENNYCH) N60   ……. (SPARAMETRYZOWANE RUCHY POZYCJONOWANIA) N70   ……. (RUCHY ROBOCZE- WYWOŁANIE PODPROGRAMU) N80   ……. (DEKLARACJA PRZYROSTU ZMIENNEJ POZYCJONOWANIA) N90   ……. (DEKLARACJA  NOWEJ WARTOŚCI ZMIENNEJ PĘTLI) N100 ……. (OBRÓT STOŁU LUB PODZIELNICY O KĄT ø) N110 ……. (PĘTLA PROGRAMOWA- POWRÓT DO BLOKU N50) N120 M30   (KONIEC PROGRAMU)

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 12 (40) grudzień 2010

Opublikowano: 17 kwietnia 2011

We współczesnym spawalnictwie coraz większą rolę odgrywa mechatronika. O ile stale można było spawać tradycyjnymi spawarkami to spawanie aluminium, czy blach karoseryjnych aluminiowych z ocynkowanymi blachami stalowymi, wymaga zastosowania najnowszych osiągnięć  elektroniki, oprogramowania i sprzężenia sterowania ruchami zakosowymi robota z impulsowaniem spawarki, czyli „mechatroniki spawania”.

Ryszard Jastrzębski

Wprzypadku aluminium nie udało się opracować odpowiednich topników, więc nie da się spawać drutami proszkowymi, a jakość złączy elektrodą otuloną jest tak niska, że poza drobnymi naprawami tej metody nie stosuje się w odpowiedzialnych konstrukcjach.
Pozostają metody TIG i MIG, do których urządzenia, oprogramowanie, materiały, automatyka, zrobotyzowane systemy i technika spawania zostaną szerzej omówione w tym artykule. Mamy nadzieję, że okaże się to pomocne przy projektowaniu nowoczesnych linii spawalniczych i projektowaniu wyrobów spawanych niemożliwych do wykonania tradycyjnymi spawarkami. Bez tej wiedzy nie da się bowiem projektować tak zaawansowanych technologicznie urządzeń.

Rodzaje spawarek /8/
Do tradycyjnych spawarek zaliczamy spawarki wirowe, spawarki transformatorowe i prostowniki spawalnicze. Nowoczesne spawarki to spawarki falownikowe, zwane inwertorowymi.

Spawarka wirowa przeznaczona jest do spawania prądem stałym. W zależności od konstruk­cji, spawarki wirowe składają się z:

• silnika asynchronicznego prądu zmiennego i prądnicy prądu stałego (EW23u i EW32a). (zgrubną regulację prądu spawania wykonuje się na odczepach; dokładną - przez wkręcanie bocznika magnetycznego prądnicy),
• silnika asynchronicznego i prądnicy prądu zmiennego z prostownikiem (np. EWPa 500). (regulację prądu spawania wykonuje się potencjometrem drutowym, wpiętym w obwód wzbudzenia prądnicy). W tym przypadku, przez przedłużenie przewodu łączącego spawarkę z potencjometrem, można ustawić zdalne sterowanie.

Spawarki wirowe są energochłonne i wycofywane z użycia. Jedyną spawarką wirową wciąż znajdującą nabywców jest spawarka z silnikiem spalinowym Leylanda.

Spawarka transformatorowa składa się z transformatora 2 lub 3 - fazowego z odczepami do zgrubnej regulacji prądu spawania i bocznikiem magnetycznym do dokładnej regulacji prądu spawania. W nowych rozwiązaniach spawarek transformatorowych, bocznik magnetyczny przesuwany jest śrubą pociągową z silnikiem stosowanym do wycieraczek.
Urządzenia te są proste i niezawodne, lecz ich zastosowanie ogranicza się do spawania prądem zmiennym.

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 12 (40) grudzień 2010