ISSN 1507-2711
JOURNAL DOI: dx.doi.org/10.17531/ein
Our IF is 1.145
JCR Journal Profile


Członek(Member of): Europejskiej Federacji Narodowych Towarzystw Eksploatacyjnych  - European Federation of National Maintenance Societies  Wydawca(Publisher):Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne (Warszawa) - Polish Maintenance Society (Warsaw)   Patronat Naukowy(Scientific supervision): Polska Akademia Nauk o/Lublin  - Polish Akademy of Sciences Branch in Lublin  Członek(Member of): Europejskiej Federacji Narodowych Towarzystw Eksploatacyjnych  - European Federation of National Maintenance Societies

 


Publisher:
Polish Maintenance Society
(Warsaw)

Scientific supervision:
Polish Academy of Sciences Branch in Lublin

Member of:
European Federation
of National Maintenance Societies


Attention!

In accordance with the requirements of citation databases, proper citation of publications appearing in our Quarterly should include the full name of the journal in Polish and English without Polish diacritical marks, i.e. "Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability".


 

Submission On-Line

 




 

Impact Factor

Impact Factor

Impact Factor

Impact Factor

SCImago Journal & Country Rank

MOST CITED

Update: 2017-11-16

1. ON APPROACHES FOR NON-DIRECT DETERMINATION OF SYSTEM DETERIORATION
By: Valis, David; Koucky, Miroslav; Zak, Libor

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Issue: 1   Pages: 33-41   Published: 2012

Times Cited: 40
2. UTILIZATION OF DIFFUSION PROCESSES AND FUZZY LOGIC FOR VULNERABILITY ASSESSMENT
By: Valis, David; Pietrucha-Urbanik, Katarzyna

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume: 16   Issue: 1   Pages: 48-55   Published: 2014

Times Cited: 28
3. SELECTED ASPECTS OF PHYSICAL STRUCTURES VULNERABILITY - STATE-OF-THE-ART
By: Valis, David; Vintr, Zdenek; Malach, Jindrich

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Issue: 3 Pages: 189-194 Published: 2012

Times Cited: 26
4. PREDICTING THE TOOL LIFE IN THE DRY MACHINING OF DUPLEX STAINLESS STEEL
By: Krolczyk, Grzegorz; Gajek, Maksymilian; Legutko, Stanislaw

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume: 15 Issue: 1 Pages: 62-65 Published: 2013

Times Cited: 24
5. RELIABILITY BASED OPTIMAL PREVENTIVE MAINTENANCE POLICY OF SERIES-PARALLEL SYSTEMS
By: Peng Wei; Huang Hong-Zhong; Zhang Xiaoling; et al.

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Issue: 2 Pages: 4-7 Published: 2009

Times Cited: 23
6. MAINTENANCE DECISION MAKING BASED ON DIFFERENT TYPES OF DATA FUSION
By: Galar, Diego; Gustafson, Anna; Tormos, Bernardo; et al.
EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY 
Issue: 2   Pages: 135-144   Published:2012

Times Cited: 22
7. MODELLING OF PASSIVE VIBRATION DAMPING USING PIEZOELECTRIC TRANSDUCERS - THE MATHEMATICAL MODEL
By: Buchacz, Andrzej; Placzek, Marek; Wrobel, Andrzej

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume: 16   Issue: 2   Pages: 301-306   Published: 2014

Times Cited: 21
8. COMPUTER-AIDED MAINTENANCE AND RELIABILITY MANAGEMENT SYSTEMS FOR CONVEYOR BELTS
By: Mazurkiewicz, Dariusz

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume: 16   Issue: 3   Pages: 377-382   Published: 2014

Times Cited: 21
9. A NEW FAULT TREE ANALYSIS METHOD: FUZZY DYNAMIC FAULT TREE ANALYSIS
By: Li, Yan-Feng; Huang, Hong-Zhong; Liu, Yu; et al.

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Issue: 3 Pages: 208-214 Published: 2012

Times Cited: 18
10. PRODUCTIVITY AND RELIABILITY IMPROVEMENT IN TURNING INCONEL 718 ALLOY - CASE STUDY
By: Zebala, Wojciech; Slodki, Bogdan; Struzikiewicz, Grzegorz

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume: 15   Issue: 4   Pages: 421-426   Published: 2013

Times Cited: 17
 

 

Visits since 2016.06.29:
darmowe liczniki


Marek HAWRYLUK

A durability analysis of forging tools for different operating conditions with application of a decision support system based on artificial neural networks (ANN)

The paper presents the results of research concerning the percentage participation of destructive mechanisms for two typical variants of exploitation of forging tools: lubricated and cooled, and without lubrication. Discussed results come from the developed by the authors the decision support system (SEPEK-2) based on artificial neural network. The knowledge about the durability of forging tools needed for learning artificial neural network was included in the training data set, from comprehensive studies, carried out in industrial conditions. Set of training data set included 450 records of knowledge. The paper presents the process of acquiring knowledge, adopted neural network architecture and parameters developed network. Carried out a global analysis of the results generated by the developed system for the durability of forging tools treated as the maximum number of produced forgings to their destruction (from 0 to 25,000 items), showed that for the lubricated and cooling tools the dominant mechanism is thermo-mechanical fatigue, and do not abrasive wear, which actually dominates in the process of forging tools for uncooled and unlubricated tools. It should be emphasized that the overwhelming majority of studies in this area is attributed that to abrasive wear is dominant, and as shown by the results of research and analysis for the selected representative forging processes, with the use of decision support system based on ANN, the fatigue a thermo-mechanical is dominant in these processes. However, due to the easy measurability and commonly used models wear, based on the model of Archard, it is abrasive wear assigned the largest participation. In fact, for the tool lubricated and cooled tools a thermo-mechanical fatigue intensifies this effect attributed to abrasive wear. While the generally accepted view is correct, in the case of tools unlubricated, as confirmed by the analysis using ANN.

Analiza trwałości narzędzi kuźniczych dla różnych warunków eksploatacji z wykorzystaniem systemu wspomagania decyzji opartego o sztuczne sieci neuronowe

W pracy przedstawiono wyniki badań, dotyczące, procentowego udziału mechanizmów niszczących dla dwóch typowych wariantów eksploatacji narzędzi kuźniczych: smarowanych i chłodzonych oraz bez smarowania. Prezentowane wyniki pochodzą z opracowanego przez autorów systemu wspomagania decyzji (SEPEK-2) działającego w oparciu o sztuczną sieć neuronową. Wiedza o analizowanym zagadnieniu trwałości narzędzi kuźniczych, potrzebna do procesu uczenia sztucznej sieci neuronowej zawarta była w zestawie danych uczących, pochodzących z kompleksowych badań, zrealizowanych w warunkach przemysłowych. Zestaw danych uczących obejmował zbiór 450 rekordów wiedzy. W pracy przestawiono proces pozyskiwania wiedzy, przyjętą architekturę sieci neuronowej oraz parametry opracowanej sieci. Przeprowadzona globalna analiza wyników generowanych przez opracowany system, dla trwałości traktowanej jako zwiększająca się liczba odkuwek (od 0 do 25000 sztuk), wykazała że dla narzędzi smarowanych i chłodzonych dominującym mechanizmem jest zmęczenie cieplno-mechaniczne, a nie zużycie ścierne, które rzeczywiście dominuje w procesach kucia dla narzędzi niechłodzonych i niesmarowanych. Należy podkreślić, że zdecydowana większość opracowań z tego obszaru przypisuje, że to zużycie ścierne jest dominujące, a jak wykazały wyniki badań i analiz dla wybranych reprezentatywnych procesów kucia, przy wykorzystaniu systemu wspomagania decyzji opartego o SNN, to zmęczenie cieplno-mechaniczne jest dominujące w tych procesach. Jednakże ze względu na łatwą mierzalność oraz popularnie stosowane modele zużycia ściernego, bazujące na modelu Archarda, to właśnie zużyciu ściernemu przypisuję się największy udział, choć w rzeczywistości dla narzędzi smarowanych i chłodzonych zmęczenie cieplno-mechaniczne wzmaga ów efekt przypisywany zużyciu ściernemu. Natomiast ogólnie przyjęty pogląd jest słuszny, w przypadku narzędzi niesmarowanych. co potwierdziły także analizy przy wykorzystaniu SNN.

Systems of supervision and analysis of industrial forging processes

The work presents the concept of a multifunctional automatized forging station with a supervisory system of the process and the production management, with the option of application mainly at forging shops (with somewhat outdated machines) equipped with older-generation devices and forging units. The concept of such a station, which applies the, already partially, implemented construction and technological solutions, is a result of an extensive analysis of the current needs of forging plants and it has been supported by the acquired knowledge and experience of the authors, who specialize in the construction of measurement systems and other devices for the forging industry. The systems built by the authors makes it possible to measure and archive as well as fully monitor the most important technological parameters of the process, such as: the course of the forging forces in the function of time/shift, correlated with a measurement of the temperature of the preforms and dies as well as the number of the produced forgings. The elaborated systems, owing to their inclusion in the general production management system (which plays a supervisory role over the whole process), also allow for an analysis of the occurring changes during the process, including the proceeding wear of the forging tools as well as an analysis of the parameters determined throughout a long period of time, management of the machines and equipment (the work of the machines, their breakdowns, repairs etc.), and the human resources, as well as adaptation of the production organization to the increasing market demands. The presented concept of a complex approach to the issue of automatization of the forging line is a reply to the constantly developing forging technology, caused by market competitiveness, which requires automatization of the production, with the purpose to produce forgings of a higher quality, and, at the same time, reduce the costs.

Systemy nadzoru i analizy przemysłowych procesów kucia

W pracy przedstawiono koncepcję wielofunkcyjnego, zrobotyzowanego stanowiska kuźniczego wraz z systemem nadzoru procesu i zarządzania produkcją, z możliwością jego aplikacji przede wszystkim dla kuźni (z nie najnowszym parkiem maszynowym) wyposażonych w starsze urządzenia i agregaty kuźnicze. Koncepcja takiego stanowiska, wykorzystująca częściowo wdrożone już autorskie rozwiązania konstrukcyjno-technologiczne, jest wynikiem szerokiej analizy aktualnych potrzeb zakładów kuźniczych oraz poparta została zdobytą wiedzą i doświadczeniem autorów zajmujących się budową systemów pomiarowych i innych urządzeń dla przemysłu kuźniczego. Budowane przez autorów systemy pozwalają na pomiar i archiwizację oraz pełny monitoring najważniejszych parametrów technologicznych procesu, m.in.: przebiegów sił kucia w funkcji czasu/przemieszczenia, skorelowanych z pomiarem temperatury wstępniaków i matryc oraz ilości wyprodukowanych odkuwek. Opracowane systemy, dzięki ich włączeniu w nadrzędny system zarządzania produkcją (pełniący funkcję nadzoru nad całym procesem), pozwalają również na analizę zachodzących zmian podczas procesu, w tym postępującego zużycia narzędzi kuźniczych oraz analizę rejestrowanych parametrów w długim okresie czasu, zarządzania parkiem maszynowym i zasobami sprzętowymi (pracą maszyn, ich awariami, naprawami, itp.), zasobami ludzkimi oraz dostosowaniem organizacji produkcji do rosnących wymagań rynkowych. Przedstawiona przez autorów koncepcja kompleksowego podejścia do zagadnienia robotyzacji linii kuźniczej jest odpowiedzią na nieustanny rozwój technologii kucia, spowodowany konkurencyjnością rynku, wymuszający na kuźniach zautomatyzowanie swojej produkcji, w celu wytwarzania odkuwek o lepszej jakości przy jednoczesnym obniżeniu jej kosztów.

Application of a measuring arm with an integrated laser scanner in the analysis of the shape changes of forging instrumentation during production

In the article, the authors present an innovative approach consisting in an analysis of the wear (shape changes) of one of the forging tools directly during production, with the use of a laser scanner, without the necessity of their disassembly from the forging unit. The tests consisted in direct measurements of the shape changes of cyclically sampled forgings during the forging process (every 1000 item), and next, based on the proceeding wear, an indirect analysis was performed of the shape change of the impression of the selected tool, i.e. a filler. At the time of the short technological intervals in the process, direct measurements were performed of the tool itself, with the purpose of verifying the results of the forgings’ measurement in relation to the actual changes in the tool. The performed analyses showed a good agreement of the geometrical properties of the surfaces (of the selected forgings representing the proceeding wear of the tool) and the geometrical defect of the working impression of the tool, based on the direct measurements during the production process. The obtained results allow for a fast analysis of the forging tool life with respect to the quality and the quantity (of material defect), which, in consequence, leads to significant economical savings. The proposed method makes it possible to make decisions on the time period of the tool operation based on the tools’ actual wear, instead of – as has been the case in forging plants up till now – after the given maximal number of forgings has been made or a premature tool damage has been observed.

Zastosowanie ramienia pomiarowego ze zintegrowanym skanerem laserowym do analizy zmian kształtu oprzyrządowania kuźniczego w trakcie produkcji

W artykule autorzy przedstawili innowacyjne podejście polegające na analizie zużywania się (zmian kształtu) jednego z narzędzi kuźniczych bezpośrednio w trakcie produkcji przy wykorzystaniu skanera laserowego, bez konieczności ich demontażu z agregatu kuźniczego. Badania polegały na bezpośrednich pomiarach zmian kształtu cyklicznie pobieranych odkuwek podczas procesu kucia (co 1000szt), a następnie na podstawie postępującego zużywania dokonywana była w sposób pośrednia analiza zmian kształtu wykroju wybranego narzędzia - wypełniacza. Natomiast w momencie krótkich przerw technologicznych w procesie przeprowadzano bezpośrednie pomiary samego (analizowanego) narzędzia w celu weryfikacji wyników pomiaru odkuwek w stosunku do rzeczywistych zmian narzędzia. Przeprowadzone analizy wykazały dużą zgodność cech geometrycznych powierzchni (wybieranych odkuwek odzwierciedlających zużywanie się narzędzia), a ubytkiem geometrycznym wykroju roboczego narzędzia na podstawie bezpośrednich pomiarów podczas produkcji. Uzyskane rezultaty pozwoliły na dokonanie szybkiej analizy trwałości narzędzia kuźniczego pod względem jakościowym i ilościowym (ubytku materiału), co w konsekwencji prowadzi do znacznych oszczędności. Zaproponowana przez autorów metoda pozwala na podejmowanie decyzji o czasie eksploatowania narzędzi na podstawie ich rzeczywistego zużycia, a nie, jak to ma miejsce obecnie w kuźniach, po określonej maksymalnej ilości wykonanych odkuwek lub zaobserwowanego w tym okresie przedwczesnego uszkodzenia narzędzia.

Możliwości badania zużycia ściernego w warunkach odpowiadających przemysłowym procesom kucia

W pracy autorzy przedstawili prototypowe stanowisko do badania zużycia ściernego – TriboForge, które w odróżnieniu od klasycznych tribometrów pozwala na analizę zużycia w warunkachwysokich nacisków (500 MPa), czyli w warunkach zbliżonych do panujących w przemysłowych procesach kucia. Koncepcją zaprojektowanego i zbudowanego prototypowego stanowiska jest jak najdokładniejsze odwzorowanie zjawisk i procesów oddziałujących na warstwę wierzchnią narzędzi kuźniczych w kontakcie z odkształcanym materiałem odkuwki. Autorzy przeprowadzili wstępne badania dla skojarzenia: materiał narzędziowy i wybrany materiał odkuwki. Parę trącą stanowiły: obracający się krążek wykonany ze stali narzędziowej (WCL) oraz dociskana do niego próbka prostokątna z materiału odkuwki (QS19-20). Dzięki specjalnemu systemowi sterująco-pomiarowemu zintegrowanemu ze stanowiskiem możliwy jestpomiar on-line wielu istotnychparametrów(rozkładu temperatury, prędkości obrotowej próbki, siłydocisku przeciwpróbki, wielkości zużycia, drogi tarcia oraz zmianywartości współczynnika tarcia). Skojarzone próbki pracowały przez ustalony wcześniej czas 4 h przy docisku (stałą siłą około 10 kN, co przy średniej wielkości pola kontaktu wynosiło około 220 MPa), ze średnią prędkością obrotową 5obr/min (1 pełny obrót wynosił około 12 s). Przy założeniu, że najważniejszymi parametrami opisującymi zużycie ścierne są droga tarcia oraz nacisk jednostkowy wykazano, że wielkość zużycia (ubytku materiału) w zależności od długość cyklu jest zbliżonado procesu przemysłowego. Potwierdzato przydatność opracowanego stanowiska badawczego do kompleksowej analizy zużycia ściernego matryc kuźniczych.

Possibilities of investigating abrasive wear in conditions close to those prevailing in industrial forging processes

This paper presents aTriboForge – a prototype test stand for investigating abrasive wear, which unlike conventional tribometers, makes it possible to study wear under high pressures (500 MPa), i.e. in conditions close to those prevailing in industrial forging processes. The idea behind the designed and constructed prototype test stand was to most accurately reproduce the phenomena and processes acting on the surface layer of forging tools during their contact with the material being deformed. Preliminary tests were carried out on a tool material/selected forged material combination. A rotating disc made of tool steel (WCL) and a rectangular counter-sample made of the forged material (QS19-20), pressed against the disc constituted the friction pair. Thanks to a special control-measuring system integrated with the test stand it is possible to measure in real time several major parameters, such as: temperature distribution, the rotational speed of the sample, the pressure exerted by the counter-sample, the amount of wear, the sliding distance and changes in the friction coefficient value. The friction pairs would work for a fixed time of 4 hours at a constant counter-sample pressure of 10 kN (which for an average contact area amounted to about 220 MPa) at an average speed of 5 rpm (1 full rotation took about 12 s). Assuming that the key parameters describing abrasive wear are sliding distance and pressure per unit area, it has been shown that the magnitude of wear (material loss) depending on the cycle length is close to that in the actual industrial forging process. This proves the suitability of the test stand for the comprehensive analysis of the abrasive wear of forging dies.

Numerical modelling of the thermal fatigue of steel WCLV used for hot forging dies

The paper presents an analysis of a numerical simulation of the low-cycle thermal fatigue of steel WCLV (X40CrMoV511) used in hot forging. As part of experimental studies a special test rig based on the rotating disc method was built and tests were carried out. Their results showed that the method can be used to reproduce the thermal fatigue conditions prevailing in the industrial forging process. For the given experimental conditions the instant when fatigue cracks appear was determined. A numerical model was built and the obtained finite element analysis results were compared with the laboratory test results in order to determine the amplitude of plastic strains at which a crack appears. As part of further research in the future the Coffin-Manson low-cycle fatigue model will be verified for other conditions and a low-cycle fatigue curve for steel WCLV will be determined.

Modelowanie numeryczne zmęczenia cieplnego stali WCLV stosowanej na matryce w procesie kucia na gorąco

W pracy przedstawiono analizę symulacji numerycznej niskocyklowego zmęczenia cieplnego stali WCLV stosowanej podczas kucia na gorąco. W ramach badań doświadczalnych zostało zbudowane specjalne stanowisko bazujące na metodzie "wirującego krążka" [13], przeprowadzone zostały próby, które potwierdziły możliwość stosowania tej metody do odwzorowania warunków zmęczenia cieplnego panujących w przemysłowym procesie kucia. Dla danych warunków eksperymentu określono moment pojawienia się pęknięć zmęczeniowych. Następnie zbudowano model numeryczny, po czym porównano uzyskane wyniki z MES i prób laboratoryjnych w celu określenia amplitudy odkształceń plastycznych, przy których pojawia się pęknięcie. Dalsze prace pozwolą w przyszłości na weryfikację niskocyklowego modelu zmęczenia Coffina-Mansona dla innych warunków oraz pozwolą stworzyć krzywą niskocyklowego zmęczenia stali WClV.

Strony