SV - JME 57 (2011) - 10

 

---

Razvoj modela za oceno zahtevnosti oblike izdelka in uporaba v slojevitih tehnologijah

Avtorji - Bogdan Valentan ‒ Tomaž Brajlih ‒ Igor Drstvenšek ‒ Jože Balič

Povzetek

Klasičnim odrezovalnim postopkom so se v zadnjih letih pridružili tako imenovani dodajalni postopki (slojevite tehnologije ali po domače 3D-tiskalniki). Če smo še pred leti vsaj okvirno vedeli kateri postopek izbrati za kateri izdelek, pa danes, ob upoštevanju vedno širše palete slojevitih tehnologij, temu ni več tako in le redki posamezniki še zmorejo slediti razvoju na tem izredno živahnem in hitro rastočem področju. Predstavljen je način določanja kompleksnosti izdelka na osnovi 3D-modela in uporaba izračuna pri izbiri izdelovalnega postopka ter določanju časa poobdelave pri določenih slojevitih tehnologijah.
Članek opisuje osnovne značilnosti formata STL kot izhodne CAD-datoteke, ki predstavlja osnovo za analizo in razvoj postopkov določanja kompleksnosti oblike samega modela. Predstavljenih je več modelov iz realnega okolja, na katerih je izvedena analiza vhodnih podatkov in postopek določanja kompleksnosti oblike. Predstavljeni so aktualni izdelovalni postopki, primerni tako za izdelavo unikatnih izdelkov kot tudi za serijsko izdelavo, s posebnim poudarkom na slojevitih tehnologijah...

Ključne besede - hitra izdelava, STL, zahtevnost, oblika, slojevite tehnologije, izbira tehnologije

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)10, SI 141

Razvoj modela za oceno zahtevnosti oblike izdelka in uporaba v slojevitih tehnologijah (pdf)

 

---

 

Umerjanje celotne strukture paralelnega manipulatorja 3-UCR z metodo kvaternionov

Avtorji - Gang Cheng ‒ Wei Gu ‒ Jing-li Yu ‒ Ping Tang

Povzetek

Popolna kompenzacija napak pozicioniranja manj mobilnih paralelnih manipulatorjev ni mogoča. Metode umerjanja iz literature, ki se osredotočajo samo na kinematične parametre in ne vključujejo analize občutljivosti, niso uporabne za kompetentno obravnavo umerjanja celotne strukture paralelnih manipulatorjev 3-UCR. V članku je zato predlagan enostaven in učinkovit pristop k umerjanju konstrukcije.
V študiji je vzpostavljen model napak vzporednega manipulatorja na podlagi matrične teorije diferenčnih koeficientov. Nato je izpeljan statistični model občutljivosti z normalizacijo vseh virov napak v dosegljivem delovnem prostoru. Ob upoštevanju občutljivosti kinematičnih parametrov je predstavljen model umerjanja. Nato je predlagan algoritem umerjanja na osnovi metode najmanjših kvadratov. Sledi analiza numeričnih simulacij občutljivosti in umerjanja...

Ključne besede - paralelni manipulator 3-UCR, teorija diferenčnih koeficientov, kvaternion, metoda najmanjših kvadratov, model občutljivosti, kinematično umerjanje

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)10, SI 142

Umerjanje celotne strukture paralelnega manipulatorja 3-UCR z metodo kvaternionov (pdf)

 

---

 

Optimalno krmiljenje toplotnega stanja obdelovanca pri globokem brušenju z analizo inverznega prevoda toplote

Avtorji - Marin Gostimirović – Milenko Sekulić – Janez Kopač – Pavel Kovač

Povzetek

Brušenje je eden najpomembnejših obdelovalnih procesov. Razen konvencionalnega finega brušenja v več prehodih se v zadnjem času vse bolj uveljavljajo tudi postopki globokega brušenja. Za globoko brušenje so značilne večje globine rezanja in manjše hitrosti obdelovanca, stik med kolutom in obdelovancem je daljši, prav tako pa je daljši tudi čas stika med orodjem in obdelovancem. Posledica tega je nastajanje večjih količin toplotne energije na enoto površine v daljšem obdobju.
Toplotna energija, ki pri globokem brušenju nastaja v razmeroma ozkem delu področja rezanja, povzroča visoke rezalne temperature. Če so temperature dovolj visoke, da v materialu obdelovanca nastopijo strukturne in fazne spremembe, ima obdelana površina vrsto slabosti, v končni fazi pa se lahko tudi občutno zmanjšajo funkcijske zmogljivosti končnega izdelka. Problem toplotnih pojavov pri globokem brušenju in pojavi v površinskem sloju materiala obdelovanca si zato zaslužijo posebno pozornost...

Ključne besede - globoko brušenje, toplotna energija, temperatura, toplotni tok, problem inverznega prevoda toplote, optimalno krmiljenje

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)10, SI 143

Optimalno krmiljenje toplotnega stanja obdelovanca pri globokem brušenju z analizo inverznega prevoda toplote (pdf)

---

Formiranje nazobčanega odrezka pri rezanju titanove zlitine: vpliv konstitutivnih modelov

Avtorji - Roberto Alvarez – Rosario Domingo – Miguel Angel Sebastian

Povzetek

Članek obravnava ortogonalno rezanje zlitine Ti6Al4V, natančneje: i) možnosti uporabe Zerilli-Armstrongovih modelov pri simulacijah po metodi končnih elementov; ii) integracijo Zerilli-Armstrongovih modelov, Bakerjeve modifikacije El-Magdovega in Treppmannovega modela ter Johnson-Cookovega (J-C) modela z nižjim koeficientom toplotnega mehčanja s kriterijem loma; in iii) raziskavo vpliva mazanja na rezultate in vpliv koeficienta trenja pri suhem in mokrem rezanju za osem modelov.
V tem prispevku je analiziran vpliv osmih konstitutivnih modelov na formiranje nazobčanega odrezka pri ortogonalnem rezanju zlitine Ti6Al4V v okviru simulacije po metodi MKE in primerjava z eksperimentalnimi rezultati, in sicer za suho odrezavanje in za obdelavo ob prisotnosti običajne 7-odstotne vodne emulzije hladilno-rezalne tekočine...

Ključne besede - obdelava, ortogonalno rezanje, Ti6Al4V, MKE, morfologija odrezkov, konstitutivni modeli

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)10, SI 144

Formiranje nazobčanega odrezka pri rezanju titanove zlitine: vpliv konstitutivnih modelov (.pdf 250KB) (pdf)

---

Vpliv sprememb na vstopnem delu na lokalni izkoristek hladilnega stolpa na naravni vlek

Avtorji - Matjaž Dvoršek ‒ Marko Hočevar ‒ Brane Širok ‒ Nikola Holeček ‒ Božin Donevski

Povzetek

V prispevku je predstavljen vpliv izvedenih sprememb hladilnega stolpa na lokalni izkoristek hladilnega stolpa na naravni vlek Termoelektrarne Šoštanj 4. Lokalni izkoristek je bil ocenjen na podlagi sprememb temperatur na izstopu iz eliminatorjev kapljic pred in po rekonstrukciji. Pred modifikacijami je ponoči hrup na izbranih lokacijah presegal dovoljeno mejo za 4 dB(A). Za določitev virov hrupa so bile izvedene meritve z akustično kamero, pri čemer je bilo ugotovljeno, da so najpomembnejši vir hrupa vstopne odprtine na obodu hladilnega stolpa na višini lovilnikov kapljic. Zaradi prekomernega hrupa hladilnega stolpa so bile na mestu največjega vira hrupa odprtine na obodu hladilnega stolpa zaprte s perforiranimi ploščami za absorpcijo hrupa. Zaradi izvedenih protihrupnih ukrepov se je zmanjšala prosta površina na vstopu hladnega zraka v hladilni stolp. Namen dela je bil ugotoviti, ali se je posledično spremenil tudi lokalni izkoristek hladilnega stolpa...

Ključne besede - hladilni stolp, modifikacija, lokalni izkoristek, temperatura, termalna kamera, meritve

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)10, SI 145

Vpliv sprememb na vstopnem delu na lokalni izkoristek hladilnega stolpa na naravni vlek (pdf)

---

Globalna optimizacija bočne zmogljivosti dvostebrne varnostne konstrukcije pri prevrnitvi s pomočjo Krigingovega in genetskega algoritma

Avtorji - Wang Jixin ‒ Yao Mingyao ‒ Yang Yonghai

Povzetek

Namen študije je priprava razvojne metode za globalno optimizacijo varnostnih konstrukcij pri prevrnitvi (ROPS), ki izboljšuje sposobnost absorpcije energije, zmanjšuje poškodbe operaterja v primeru prevrnitve gradbenega stroja, zmanjšuje stopnjo odpovedi pri laboratorijskih preizkusih in skrajšuje čas konstrukcije.
V članku je predstavljena metoda globalne optimizacije konstrukcije ROPS na osnovi Krigingovega modela in genetskega algoritma. Za določitev vzorčnih točk je uporabljena metoda latinske hiperkocke, uporabljena pa sta tudi Krigingov model namesto tradicionalnih polinomskih odzivnih površin drugega reda za globalne aproksimacije ter genetski algoritem za optimizacijo rezultatov. Dvostebrna varnostna konstrukcija pri prevrnitvi je primer uporabe globalne optimizacijske metode pri gradbeni mehanizaciji...

Ključne besede - razvoj vozil, zaščitna konstrukcija pri prevrnitvi (ROPS), globalna optimizacija, Kriging, genetski algoritem, absorpcija energije

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)10, SI 146

Globalna optimizacija bočne zmogljivosti dvostebrne varnostne konstrukcije pri prevrnitvi s pomočjo Krigingovega in genetskega algoritma (pdf)

 

---

Razvoj proteznega kolena za alpsko smučanje

Avtorji - Ivan Demšar ‒ Matej Supej ‒ Zmago Vidrih ‒ Jožef Duhovnik

Povzetek

Prispevek predstavlja razvoj posebnega proteznega kolena za alpsko smučanje, namenjenega osebam z nadkolensko amputacijo. S preizkušanjem proteznih kolen, ki so dosegljiva na trgu, smo ugotovili, da le-ta ne zagotavljajo ustrezne kinematike nožne strukture, ki je pogoj za kakovostno alpsko smučanje. Cilj raziskave je razvoj in izdelava novega proteznega kolena, ki bo čim bolje posnemalo naravno gibanje in v največji možni meri nadomeščalo manjkajoči ud.
Pri razvoju proteznega kolena smo sledili teoriji razvojno-konstrukcijskega procesa, ki je osnovana na teoriji, da moramo razvijati take tehnične sisteme, ki v največji meri posnemajo naravne procese. Metoda temelji na analizi naravnega procesa in na razvojno-konstrukcijskem procesu, podprtem s kinematično, kinetično in trdnostno analizo virtualnega modela. V ta namen smo razvili in izdelali namensko preizkuševališče, ki omogoča simulacijo obremenitev smučarja in merjenje obremenitev podlage ter sočasno zajemanje kinematike človekove strukture v področju nog...

Ključne besede - alpsko smučanje, nadkolenska amputacija, kinematika proteze, dinamika pri smučanju, raziskave, razvoj, preizkušanje, osvajanje izdelka

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)10, SI 147

Razvoj proteznega kolena za alpsko smučanje (pdf)

 

---

 

Uporaba metodologije Promethee-Gaia pri izbiri sistemov za sušenje majhnih semen in praškastih materialov

Avtorji - Slavica Prvulovic − Dragisa Tolmac − Ljiljana Radovanovic

Povzetek

V članku so analizirani trije različni sušilni sistemi. Pri izbiri sušilnega sistema je uporabljena primerjalna analiza petih vplivnih dejavnikov: koeficienta prenosa toplote, cene, energije za sušenje, toplotnega izkoristka in specifične porabe energije. Analiza kaže, da je najcenejša uporaba pnevmatskega sušilnika, ki prinaša občutne prihranke (z ozirom na strošek naložbe in prihranek energije). Po koristih mu sledita spiralni sušilnik in rotacijski bobnasti sušilnik.
V članku je predstavljena uporaba metodologije Promethee-Gaia in izbira med tremi sistemi za sušenje majhnih semen in praškastih materialov – pnevmatskim sušilnikom, spiralnim sušilnikom in bobnastim rotacijskim sušilnikom – po petih različnih kriterijih. Analiza je bila opravljena po metodah Promethee I, Promethee II in Promethee-Gaia, pri čemer prikazuje tudi kompleksna razmerja med alternativami in kriteriji v ravnini Gaia. V delu je prikazana uporaba programa Decision Lab, ki je osnova za analizo rezultatov in razvrščanje alternativ...

Ključne besede - metoda Promethee-Gaia, večkriterijska izbira, sušilni sistemi, program Decision Lab

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 57(2011)10, SI 148

Uporaba metodologije Promethee-Gaia pri izbiri sistemov za sušenje majhnih semen in praškastih materialov (pdf)

 

---