Krótka charakterystyka prac podejmowanych przez pracowników Katedry

Tematyka Rodzaje prac
Ekspertyzy, wydawanie opinii o innowacyjności Wykonywanie ekspertyz dotyczących stanu technicznego maszyn i urządzeń. Poszukiwanie przyczyn awarii, modyfikacje konstrukcji maszyn.
Analiza konstrukcji maszyn, obliczenia MES Analiza i optymalizacja konstrukcji maszyn (lub ich elementów) z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES).
Projektowanie maszyn i urządzeń Projektowanie, nietypowych maszyn i urządzeń (w tym stanowisk badawczych do wykonywania prób, testów, kontroli jakości itp.).
Wykonywanie prototypów zaprojektowanych urządzeń i ich wdrażanie.
Projektowanie układów napędowych.
Projektowanie konstrukcji stalowych Projektowanie prototypowych konstrukcji stalowych wykorzystywanych przy wydobyciu i przetwarzaniu ropy naftowej na morzu.
Analizy stanu naprężeń i odkształceń w istniejących konstrukcjach stalowych wykorzystywanych na morzu.
Inżynieria łożyskowania Badania łożysk (eksploatacyjne oraz na własnych stanowiskach badawczych).
Projektowanie i modernizacja węzłów łożyskowych, zwłaszcza łożysk ślizgowych wzdłużnych i poprzecznych.
Projektowanie łożysk nietypowych. Ocena stanu technicznego łożysk, doradztwo, ekspertyzy.
Wykonywanie zaprojektowanych łożysk przez wypróbowane firmy.
Nadzór nad wykonaniem, montażem i rozruchem.
Tarcie,zużycie i smarowanie Analiza i dobór materiałów łożyskowych do nietypowych węzłów tarcia (np. materiałów bezsmarowych lub do smarowania wodą).
Obliczeniowa ocena rurociągów Wyznaczanie stanu naprężeń w rurociągach zdeformowanych lub z wadami korozyjnymi (metodą elementów skończonych, ale także wg ASME i DNV).

PRZYKŁADY ZREALIZOWANYCH PRAC

Ekspertyzy, poszukiwanie przyczyn awarii, modyfikacje konstrukcji maszyn, wydawanie opinii o innowacyjności

Badania stanu technicznego i stopnia zużycia łożyska wieńcowego ładowarko zwałowarki węgla ŁZKS - 1000 oraz obliczenia elementów konstrukcji ustrojów nośnych za pomocą metody elementów skończonych (MES) - na zlecenie PPŁS Port Północny (Więcej informacji: dr hab. inż. Michał Wasilczuk, prof. nadzw. PG


Poniżej wieniec ładowarko zwałowarki


Ocena bezpieczeństwa zdeformowanego węzłów ładowarki statkowej i możliwości jego naprawy - na zlecenie PPŁS Port Północny (Więcej informacji: dr hab. inż. Michał Wasilczuk, prof. nadzw. PG

Poniżej rozkłady naprężeń dla wybranych dwóch węzłów ramy ładowarki:

Ocena stanu technicznego młynów, wykonana na zlecenie KGHM Polska Miedź S.A. przez pracowników Katedry Mechaniki i Wytrzymałości Materiałów oraz Katedry Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. (Więcej informacji: dr inż. Jacek Łubiński)
Poniżej widok ogólny oraz model komputerowy geometrii walczaka młyna przeznaczonego do rozdrabniania rudy miedzi oraz model walczaka.



Przygotowanie przekładni głównej młyna do rozdrabniania rudy (KGHM Polska Miedź S.A.) do pomiaru zużycia zębów - zmywanie smaru.


Pomiar stanu czopa łożyska głównego młyna do rozdrabniania rudy (KGHM Polska Miedź S.A.) przy pomocy specjalnie zaprojektowanego i wykonanego narzędzia. Ocena zużycia średnicowego i błędów kształtu wynikających z nierównomiernego zużycia.


  

Analiza konstrukcji maszyn, obliczenia MES

Platforma bezzałogowa podtrzymująca zagłowiczenia eksploatacyjne otworów czerpalnych i technologicznych na złożu ropy naftowej na Morzu Bałtyckim. Prace nad projektem prowadzone były przez pracowników Katedry Mechaniki i Wytrzymałości Materiałów oraz Katedry Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. (Więcej informacji: dr inż. Jacek Łubiński)


Projekt nowego sprzęgła z kołnierzami nastawnymi giętnie, wdrożony w elektrowni wodnej Myczkowce (Więcej informacji: dr inż. Artur Olszewski)

Obliczenia modernizowanego sprzęgła podatnego giętnie wdrożonego w elektrowni wodnej Podgaje (Więcej informacji: dr inż. Rafał Gawarkiewicz)


Analiza naprężeń i deformacji węzła łożyskowego (do ekspertyzy przyczyn zniszczenia wielkogabarytowego łożyska tocznego) - zamawiający nie wyraził zgody na udzielanie szczegółowych informacji o zdarzeniu. Poniżej przykładowy model do symulacji oraz obraz deformacji promieniowych (Więcej informacji dot. symulacji: dr inż. Rafał Gawarkiewicz)



Analiza (przy wykorzystaniu MES) naprężeń oraz granicy strukturalnej stateczności rurociągu w warunkach zadanych obciążeń (Więcej informacji: dr inż. Rafał Gawarkiewicz)


Obliczeniowa symulacja działania sprężystego styku (dla EATON Gdańsk - obecnie DELPHI AUTOMOTIVE SYSTEMS).

Przeprowadzono obliczenia programem ANSYS symulacji sprężyny samochodowego przełącznika świateł w procesie technologicznym z uwzględnieniem efektów plastyczności. Wyznaczono ugięcie, które należy nadać stykowi w procesie technologicznym tak, aby podczas pracy siła docisku styku do bieżni była zgodna z wymaganiami. Przeprowadzono obliczenia wpływu tolerancji wykonania i rozrzutu właściwości materiałowych na siłę docisku styku przełącznika elektrycznego do bieżni podczas pracy. Wyniki wykazały, że wpływ rozrzutu właściwości materiałowych jest mniejszy niż wpływ tolerancji wykonania elementów styku. Przedstawiono propozycje działań umożliwiających uzyskanie pożądanego zakresu sił docisku styku.


  

Projektowanie maszyn i urządzeń

Maszyna do automatycznego klejenia folii PCV i materiału (Więcej informacji: dr inż. Artur Olszewski)


Uchwyt do unieruchamiania pola operacyjnego pracującego serca. (Więcej informacji: dr. inż. Paweł Romanowski, doc. PG)


  

Projektowanie konstrukcji stalowych

Projekty modyfikacji pontonów platform wiertniczych "Petrobaltic" i "Baltic Beta" (dla Przedsiębiorstwa Poszukiwań i Eksploatacji Złóż Ropy i Gazu PETROBALTIC)

W okresie 1997 - 2004 wykonano kilka projektów modyfikacji konstrukcji pontonów platform. Między innymi projekt wzmocnień burt slotu platformy Petrobaltic, projekt fundamentowania kolumny deaeratora wody morskiej na pokładzie platformy Baltic Beta, projekt wzmocnień pokładu i fundamentowania pod elementy systemu energetycznego i systemu sprężania gazu naturalnego (instalacja obróbki gazu, kompresor z wyposażeniem, generator elektryczny napędzany turbiną gazową, odzysknicowa, wytwornica pary technologicznej, rurociągi). Ostatni z wymienionych projektów zrealizowano w roku 2002 a całość systemu została ostatecznie uruchomiona w roku 2003 i jest obecnie w ciągłej eksploatacji. We wszystkich projektach wykonywano analizy wytrzymałościowe metodą elementów skończonych. Projekty były weryfikowane i zatwierdzane przez PRS.


Konstrukcja naprawcza dla uszkodzonej przez sztorm platformy głowicowej przeznaczona do montażu podwodnego przez nurków na głębokości do 57 m. Prace nad projektem prowadzone były przez pracowników Katedry Mechaniki i Wytrzymałości Materiałów oraz Katedry Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. (Więcej informacji: dr inż. Jacek Łubiński)


  

Inżynieria łożyskowania - tarcie, zużycie i smarowanie

Modernizacja korpusu łożyska wzdłużnego elektrowni wodnej Dychów (Więcej informacji: dr hab. inż. Michał Wasilczuk, prof. nadzw. PG


na podstawie obliczeń MES korpus łożyska

W zmodernizowanym łożysku zastosowano dodatkowy element sprężysty poprawiający rozkład obciążenia na poszczególne klocki łożyskowe.

Natomiast kształt szczeliny smarowej w pracy hydrodynamicznej z uwzględnieniem odkształceń termosprężystych klocka. Poniżej deformacje podczas pracy hydrostatycznej


Symulacja przepływu oleju w korpusie łożyska - efekt działania pompy wiskotycznej - pierścienia pompującego. Opracowano i zweryfikowano proste modele obliczeniowe umożliwiające projektowanie pierścieni pompujących. Praca dla Alstom Hydro (Birr Szwajcaria) (Więcej informacji: dr hab. inż. Michał Wasilczuk, prof. nadzw. PG

Opracowano nową metodę diagnostyki dużych łożysk wzdłużnych oparta o IHCP (odwrotne zagadnienie w przepływie ciepła). Metoda umożliwia odtworzenie temperatury na powierzchni ślizgowej w oparciu o pomiary wewnątrz segmentu oraz obliczanie strumienia ciepła przepływającego przez klocek.
Na zlecenie Andritz Hydro (Austria) opracowano algorytmy, projekt segmentu pomiarowego i opracowano wyniki pomiarów w oddawanej do użytku elektrowni wodnej we Włoszech.

Poniżej ozkład temperatury powierzchni ślizgowej podczas pracy hydrodynamicznej

oraz obraz diagnostyczny hydrostatycznej pracy łożyska


Projekt i wdrożenie zewnętrznego układu chłodzenia w hydrozespole elektrowni szczytowo pompowej Porąbka Żar (Więcej informacji: dr hab. inż. Michał Wasilczuk, prof. nadzw. PG


W zewnętrznym układzie chłodzenia wykorzystano płytowy wymiennik ciepła

Zaprojektowano także nowy sposób doprowadzania schłodzonego oleju w pobliże klocków łożyskowych

W wyniku skuteczniejszego chłodzenia wyraźnemu obniżeniu uległy temperatury łożyska wzdłużnego. Efekt modernizacji układu chłodzenia - temperatury klocka łożyskowego w funkcji temperatury wody chłodzącej wyższe przed modernizacją (czerwony) i niższe po modernizacji (zielony)

Efekt modernizacji - temperatura łożyska w różnych stanach pracy maszynie Hz-1 (z dotychczasowym układem chłodzenia) i w Hz-2 (z układem zmodernizowanym)


Modernizacja łożysk prowadzących elektrowni wodnej Porąbka Żar (Więcej informacji: dr inż. Artur Olszewski)


Badania łożysk silników spalinowych w laboratorium KKiEM (Więcej informacji: dr inż. Artur Olszewski)


Ekologiczne łożysko smarowane wodą turbiny elektrowni wodnej zaprojektowane w KKiEM (Więcej informacji: dr inż. Artur Olszewski)


Badania bezsmarowych łożysk ślizgowych (Więcej informacji: dr inż. Artur Olszewski)


Projekt i wdrożenie antywibracyjnego łożyska poprzecznego typu Y przeznaczonego głównie dla turbin parowych (dla ALSTOM Power).

Opracowano i wdrożono zupełnie nową konstrukcję poprzecznego łożyska ślizgowego typu Y. Łożysko to charakteryzuje się znacznie korzystniejszymi właściwościami filmu olejowego w porównaniu do dotychczas stosowanych wielopowierzchniowych łożysk poprzecznych. Wynalazek oryginalnego łożyska został opatentowany. Wdrożono kilka łożysk typu Y do turbin 78-200 MW.


Modernizacja łożysk generatora 150MW (dla ABB Generation Vasteras - Szwecja).

Opracowano i wdrożono technologię i metodykę projektowania łożysk samonastawnych na teflonowej czaszy kulistej. Skojarzenie stal - teflon zapewnia zachowanie minimalnego współczynnika tarcia pomiędzy panwią i korpusem, co gwarantuje uzyskanie równoległości czopa i panwi podczas pracy.


Opracowanie łożysk antywibracyjnych przekładni szybkoobrotowych (dla MAAG, ABB Marine).

Opracowano projekt łożysk antywibracyjnych z tamą hydrodynamiczną do szybkoobrotowych przekładni RBTL wykonywanych przez ABB Marine.


Opracowanie zmodernizowanych łożysk klatki walcarki (dla Huty Częstochowa S.A).

Opracowano projekt zmodernizowanych łożysk walcarki. Zwiększono trwałość łożysk i wprowadzono system wymiennych panewek skracając czas remontów.


  

Obliczeniowa ocena stanu technicznego rurociągów

Metodyka obliczania naprężeń w ścianach rurociągu, wynikających z deformacji i ubytków korozyjnych na podstawie badań tłokami inteligentnymi (dla Centrum Diagnostyki Rurociągów i Aparatury)

W oparciu o teorię cienkich powłok Fluggego opracowano metodykę obliczania naprężeń w ściankach rurociągu na podstawie danych o deformacji, określonych na drodze wewnętrznej inspekcji rurociągu inteligentnym tłokiem pomiarowym Kalibrak. Analiza w zakresie liniowym, uwzględnia możliwości tłoka pomiarowego oraz ciśnienie w rurociągu. W oparciu o w/w metodykę opracowano program komputerowy do określania przestrzennego rozkładu współczynnika bezpieczeństwa rurociągu, związanego z deformacją, który wdrożono w PERN PRZYJAŹŃ w Płocku.