Search
Department of Mechanics and Mechatronics
Publications
Filters
total: 397
Catalog Publications
Year 2017
-
Forced vibrations in a dynamic system that is damped by a mechanism that trans-pass through its singular position
PublicationIn the paper, vibrations of a hybrid multibody-continuous system are investigated. For all the mechanical devices, effective damping methods are crucial in the design process. To obtain it, installation of viscous dampers or elasto-viscous elements is dominant. In the paper, an alternative method is investigated. It is based on modal disparity. To describe the method briefly, when structural damping is present in continuous systems,...
-
Hybrydowe metody modelowania układów mechanicznych
Publicationprzedstawiono dyskretno-ciągłą metodę pryzm oraz hybrydową metodę dekompozycji modalnej modelowania układów mechanicznych. W dyskretno- ciągłej metodzie pryzm elastyczne ciało dyskretyzuje się na jednowymiarowe elementy ciągłe nazywane pryzmami. Każda pryzma opisana jest przez zbiór sześciu sprzężonych równań różniczkowych cząstkowych. Do rozwiązania równań opisujących cały układ stosuje się metodę transmitancji dla układów o parametrach...
-
Influence of water and mineral oil on the leaks in satellite motor commutation unit clearances
PublicationThe article describes the flow rates of mineral oil and water flowing, as working media, through the commutation unit of a hydraulic satellite motor. It is demonstrated that geometrical dimensions of commutation unit clearances change as a function of the machine shaft rotation angle. Methods for measuring the rate of this flow and the pressure in the working chamber are presented. The results of pressure measurements in the working...
-
Metody testowania wibracyjnego elementów wynoszonych w przestrzeń kosmiczną
PublicationW trakcie wynoszenia ładunku w rakiecie, poddawany jest on wielu obciążeniom, których efektem są m.in. jego drgania. Zanim element zostanie dopuszczony do wylotu, przeprowadzona musi zostać analiza obliczeniowa oraz ładunek musi zostać poddany testom zgodnie z normami. W pracy przedstawiono wstępne obliczenia metodą elementów skończonych, które wykazują, że obciążenia podczas testów są większe niż podczas lotu, co może otwierać...
-
Modele biomechaniczne układów mięśniowo-szkieletowych
PublicationZakres niniejszej pracy obejmuje: 1) przedstawienie podstawowych cech fizjologicznych będących podstawą do zamodelowania zachowania pojedynczego mięśnia szkieletowego (biomechanika mięśnia szkieletowego) oraz zespołu mięśni (biomechanika zespołu mięśni szkieletowych); 2) zaprezentowanie sposobu modelowania zachowania mięśnia szkieletowego obłego (wrzecionowatego) i pierzastego oraz układu mięśni jednostawowych i dwustawowych;...
-
Modeling of performance of an AUV stealth vehicle. Design for operation.
PublicationIn the paper some results of research connected with modelling of performance and risk assessment of an AUV stealth vehicle are presented. A general approach to design of the stealth AUV autonomous underwater vehicle under consideration is introduced. The basic stealth characteristics of the AUV stealth vehicle are briefly described. The method of research is introduced. The AUV stealth vehicle concept is presented including the...
-
Modelling and Simulation of a New Variable Stiffness Holder for Milling of Flexible Details
PublicationModern industry expectations in terms of milling operations often demand the milling of the flexible details by using slender ball-end tools. This is a difficult task because of possible vibration occurrence. Due to existence of certain conditions (small depths of cutting, regeneration phenomena), cutting process may become unstable and self-excited chatter vibration may appear. Frequency of the chatter vibration is close to dominant...
-
Modelowanie cech hydromechanicznych dwustanowych bezzałogowych obiektów pływających.
PublicationW artykule przedstawiono ogólny zarys problematyki związanej z badaniami i projektowaniem dwustanowych bezzałogowych obiektów pływających. Na początku, przedstawiono badania interdyscyplinarne i możliwości wdrożenia efektów badań. następnie scharakteryzowano tak zwane technologie zaawansowane zastosowanie, których jest niezbędne podczas badań i w czasie projektowania dwustanowych bezzałogowych obiektów pływających. Omówiono metodę...
-
Numerical modelling of 3D printout using line (1D) elements
PublicationA proposition of some numerical modelling of the 3D printout is presented in the paper. The proposed model is composed of some 1D elements. The resulting numerical model of the infill consist of beam, spring and rigid elements. Obtained results confirm correctness of the proposed modelling method. Two methods of estimation of the spring parameters are proposed in the paper. In the first method, mechanical properties of the connecting...
-
Opracowanie koncepcji oraz programów pilotowych modyfikacji mapy optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona
PublicationPodczas obróbki przedmiotów o małych gabarytach, dobór najbardziej korzystnej prędkości obrotowej wrzeciona w trakcie obróbki, jest realizowany na podstawie uogólnionego warunku Liao-Younga. Częstotliwość drgań samowzbudnych typu chatter może być różna dla różnych punktów powierzchni obrabianej. Dlatego tworzona jest mapa optymalnych prędkości obrotowych. W przypadku obrabiania przedmiotów ponadgabarytowych, wspomniana wcześniej...
-
Opracowanie koncepcji oraz programów pilotowych optymalizacji sztywności zamocowania przedmiotu obrabianego
PublicationArtykuł ma na celu przedstawienie metody minimalizacji drgań podczas obróbki przedmiotów wielkogabarytowych bez konieczności sterowania w trybie on-line kinematycznymi parametrami skrawania w trakcie obróbki. Wykorzystuje do tego różne współczynniki sztywności zamocowania przedmiotu obrabianego przez lokalizację sprężystych elementów mocujących o znanej sztywności w określonych miejscach.
-
Optimization of clamping stiffness during milling of high-dimensional structures with the use of techniques of experiment – aided virtual prototyping
PublicationThe subject of this paper is a method of searching for conditions of minimizing the vibration level of a tool-high dimensional flexible workpiece, at unchangeable technological parameters of the machining process. It depends on repeatable change of the values of the stiffness coefficients as soon as an optimal vibration state of the workpiece approaches. There are assessed the values of dominant ”peaks” in the frequency spectra...
-
Optymalizacja sztywności zamocowania podczas frezowania przedmiotów wielkogabarytowych z wykorzystaniem wirtualnego prototypowania wspomaganego eksperymentem
PublicationPrzedstawiono rozważania dotyczące problemów nadzorowania drgań podczas frezowania wielkogabarytowych przedmiotów podatnych, z wykorzystaniem nowego sposobu doboru współczynników sztywności zamocowania przedmiotu obrabianego. Dotychczas powszechnie stosowany w pracach naukowych i badaniach przemysłowych sposób polegał na uwzględnieniu jedynie własności dynamicznych przedmiotu. Takie podejście jest niewystarczające, jeżeli o stanie...
-
PROBLEMS OF THE STARTING AND OPERATING OF HYDRAULIC COMPONENTS AND SYSTEMS IN LOW AMBIENT TEMPERATURE (PART IV) MODELLING THE HEATING PROCESS AND DETERMINING THE SERVICEABILITY OF HYDRAULIC COMPONENTS DURING THE STARTING-UP IN LOW AMBIENT TEMPERATURE
PublicationDesigners of hydraulically driven machines and devices are obliged to ensure during design process their high service life with taking into account their operational conditions. Some of the machines may be started in low ambient temperature and even in thermal shock conditions (due to delivering hot working medium to cold components). In order to put such devices into operation appropriate investigations, including experimental...
-
PROBLEMS OF THE STARTING AND OPERATING OF HYDRAULIC COMPONENTS AND SYSTEMS IN LOW AMBIENT TEMPERATURE (PART V) METHODS ENSURING CORRECT START-UP OF HYDRAULIC COMPONENTS OF SHIP’S ONBOARD DEVICES IN LOW AMBIENT TEMPERATURES
PublicationA large number of hydraulic devices and systems are started in low ambient temperatures. A good example of such a device is the hoisting winch on the ship. Starting hydraulic drive units in thermal shock conditions (rapid supply of hot oil to the cold unit) may lead to incorrect operation of the actuating system, for instance, due to the loss of clearance between cooperating elements. The article presents methods to prevent the...
-
Proportional-Derivative and Model-based Controllers used for a Serial Type Manipulator in case of a Variable Mass Payload
PublicationIn the paper, numerical analysis of dynamics of a variable mass system is considered. Its reference example is a serial-like manipulator composed of revolute joints and rigid bodies. Payload of its gripper is considered as its variable mass element (mass and inertia irregularly between subsequent payloads). For the rest of the system, inertia parameters are considered as known (precisely identified during the assembling process)....
-
RESEARCH OF HYDRAULIC PISTON PUMPS’ START-UP IN LOW AMBIENT TEMPERATURES
PublicationStarting hydraulic pumps in low ambient temperatures may cause: decreased hydraulic-mechanical efficiency, larger vibration of hydraulic installation, faster wear and more frequent damage to the elements of pumps, change of material properties of elements, increase of pressure drop. As a result of increase of resistance of cold oil flow in the suction pipe, large underpressure may be experienced, causing incomplete filling of pump...
-
Satelitowe agregaty pompowe
PublicationW publikacji przedstawiono konstrukcję satelitowego agregatu pompowego charakteryzującego się tym że pompa satelitowa o odwróconej kinematyce jest umieszczona wewnątrz silnika elektrycznego i zasysa ciecz poprzez otwór wydrążony osiowo w wale silnika. Zastosowana w agregacie pompa satelitowa o odwróconej kinematyce cechuje sie tym, że planeta oraz płyty kompensacyjne są nieruchome, a w ruch obrotowy wprawiana jest obwodnica. Prace...
-
SIMPLY AND LOW COAST ELECTROMYOGRAPHY SIGNAL AMPLIFIER
PublicationRecently, there has been a noticeable increase in interest in solu tions utilizing electrical signals accompanying muscle activity. Electromyography (EMG) is a technique for recording, analysis and evaluating the electrical activity produced by striated muscle. Its great popularity is due, among other, to the ability to measure with non-invasive electrodes (calle d as sEMG surface electromyography)....
-
SPECTRAL-BASED MODAL PARAMETERS IDENTIFICATION WITH MULTIPLE PARTICLE SWARMS OPTIMIZATION
PublicationThe paper presents usage of a Particle Swarm Optimization [1] based algorithm for spectral-based modal parameters identification. The main algorithm consists of two groups of swarms, namely, scouts and helpers. For the first group additional penalizing process is provided to force separation of scouting swarms in frequency space. The swarms have an ability to communicate with each other. At first stage, each swarm focuses on a...
-
Sterowanie i ruchliwość struktury odkształcalnej o kinematyce równoległej
PublicationW rozdziale przedstawiono rezultaty analizy ruchliwości mikro-nadgarstka zaprojektowanego dla potrzeb laparoskopii wykonywanej z użyciem narzędzi o średnicy 2,5 mm. Omówiono budowę urządzenia uwzględniając odkształcalne struktury nadające ruchliwość konstrukcji, a następnie przestawiono algorytmy sterowania urządzeniem. Badania ruchliwości wykonano za pomocą specjalnie w tym celu skonstruowanej platformy pomiarowej. Wyniki analizy...
-
Technika wirtualnego prototypownia wspomaganego eksperymentem w zastosowaniu do poszukiwania optymalnej prędkości obrotowej podczas frezowania przedmiotów wielkogabarytowych
PublicationPrzedstawiono rozważania dotyczące problemów nadzorowania drgań podczas frezowania wielkogabarytowych przedmiotów podatnych, z wykorzystaniem nowego sposobu dopasowania prędkości obrotowej wirującego narzędzia. Dotychczas powszechnie stosowana w pracach naukowych i badaniach przemysłowych modalna procedura nadzorowania drgań narzędzie-przedmiot obrabiany polegała na uwzględnieniu jedynie własności dynamicznych przedmiotu obrabianego....
-
The influence of water and mineral oil on volumetric losses in a hydraulic motor
PublicationIn this paper volumetric losses in hydraulic motor supplied with water and mineral oil (two liquids having significantly different viscosity and lubricating properties) are described and comparison. The experimental tests were conducted using an innovative hydraulic satellite motor, that is dedicated to work with different liquid, including water. The sources of leaks in this motor are characterized and described also. On this...
-
WPŁYW POŁOŻENIA OSI OBROTU TARCZY WYCHYLNEJ NA SPRAWNOŚĆ OBJĘTOŚCIOWĄ POMP WIELOTŁOCZKOWYCH OSIOWYCH
PublicationW pracy dokonano opisu wpływu przecieków i ściśliwości cieczy na sprawność objętościową pomp wielotłoczkowych osiowych z wychylną tarczą. Zaproponowano przemieszczenie osi obrotu tarczy wychylnej w celu poprawy sprawności objętościowej. Opisano wpływ tego przemieszczenia na: względną objętość przestrzeni martwej, przecieki, sprawność objętościową, sprawność całkowitą, obciążenie bębna cylindrowego i obciążenie wychylnej tarczy....
-
Zastosowanie środowiska LabView do wspomagania metod eksperymentalnej analizy modalnej
PublicationW artykule przedstawiono przykłady aplikacji napisanych w środowisku LabView i systemu pomiarowego, które wspomagają identyfikację własności dynamicznych obiektów metodami eksperymentalnej analizy modalnej. Opisano najważniejsze założenia, zastosowane techniki oraz rozwiązania kluczowych problemów napotkanych podczas tworzenia systemu pomiarowego. Trafność przyjętych rozwiązań została potwierdzona podczas użytkowania systemu w...
Year 2016
-
2015. Motion analysis of a kitesurfer employing a vision-based measurement system
PublicationAbstract. Kitesurfing is a relatively new phenomenon with rising popularity worldwide – a recently developed extreme watersport considered a high-risk injury sport. It combines elements of several other sports, in particular, sailing, surfing, windsurfing, wakeboarding, and snowboarding. The main purpose of authors’ research in the present paper is to use a vision-based system for measuring a kitesurfer’s body movements in order...
-
Analysis of Crash Computation on a Basis of the Pronciple of Linear Momentum and Kinetic Energy
PublicationThe article shows the calculation of a vehicle crash with a fixed pile, modelled by the finite element method. There were compared during the crash simulations changes in kinetic energy, as well as – changes in linear momentum and its derivative, with respect to time. Calculations were made in the HyperWorks CAE software environment. The obtained results show influence of various body parts and devices of the deceleration on...
-
Badania dynamicznych przebiegów ciśnienia w pompach wyporowych z wykorzystaniem czujników piezoelektrycznych
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań przebiegów ciśnień w pompie zębatej i wielotłoczkowej, przeprowadzonych z wykorzystaniem piezoelektrycznych czujników ciśnienia. Przedstawione wyniki są efektem realizowanych prac badawczo-rozwojowych na Politechnikach Gdańskiej oraz Wrocławskiej.
-
Challenges associated with the design of a small unmanned autonomous maritime vehicle
PublicationThe paper contains the preliminary results of the research connected with development of a small unmanned autonomous maritime vehicle. First of all a general description of research is introduced. Next, a concept of a vehicle is presented. Then, a brief description of a research method is given. Next, the current research problems under way are introduced. They concern the ballasting, motion and precise position stabilization system...
-
Dyskretno-ciągła metoda modelowania układów dynamicznych
PublicationW artykule przedstawiono oryginalną metodę modelowania układów dyskretno-ciągłych. Metoda polega na dyskretyzowaniu układu trójwymiarowego jedynie w dwóch wybranych kierunkach. W trzecim z kierunków układ pozostaje ciągły. Otrzymany w ten sposób model jest modelem dyskretno-ciągłym. Opisany jest za pomocą równań różniczkowych cząstkowych. Ogólne równania różnicowe układu dyskretnego otrzymano, wykorzystując metodę sztywnych elementów...
-
Identification of Kinematic Excitation Function by the Modal Coordinates Estimation of the System's Dynamics
PublicationThe paper presents a method of the kinematic excitation courses’ identification in excitation points, based on the car road test acceleration at different measurement points. For the purpose of the laboratory fatigue life investigation of contemporary complex structures (e.g. cars bodies) and components of these structures (i.e. cars roofs), only a few first vibration modes are usually taken into account. During real life tests...
-
Influence of Additional Loads on Chosen Gait Parameters and Muscles Activity
PublicationThis paper is devoted to human motion analysis and comparison of chosen kinematics parameters during normal gait with and without additional load in a form of backpack. A stability in both cases were compared in both frontal and sagittal planes, by applying a video tracking system. Experimental tests performed on treadmill, passive markers, placed on volunteers bare skin were used. Additionally, an infra-red camera was employed...
-
Mechatronic Design Towards Investigation of the Temporo-Mandibular Joint Behaviour
PublicationA significant problem of the temporo-mandibular joint (TMJ) research is lack of data concerning geometry and position of TMJ discs. It leads to necessity of developing a driving method of the process optimization, which is based on chosen techniques of mechatronic design. In particular, the latter concerns a technique of experimentally supported virtual prototyping. On this stage, the research is characterized by well-verified...
-
Modeling and control of a redundantly actuated variable mass 3RRR planar manipulator controlled by a model-based feedforward and a model-based-proportional-derivative feedforward–feedback controller
PublicationIn the paper, dynamics of a complex mechatronics system is considered. A redundantly actuated planar manipulator is the base of the mechanical part of it. It is a 3RRR 1 platform based parallel manipulator. To control its trajectory, a model-based feedforward controller is employed. Three aspects are fundamental in the presented investigations. The first focus is on development of an accurate numerical model used to solve the inverse...
-
Modeling of Combined Phenomena Affecting an AUV Stealth Vehicle
PublicationIn the paper some results of research connected with modelling the basic stealth characteristics of an AUV vehicle are presented. First of all a general approach to design of the stealth AUV autonomous underwater vehicle under consideration is introduced. Then, the AUV stealth vehicle concept is briefly described. Next a method of modelling of the stealth characteristics is briefly described as well. As an example of the stealth...
-
Numerical Model of Femur Part
PublicationThe aim of the study is to create a new more accurate method of femur part modelling by using the finite element method. According to this new method, a femur part is treated as a complex structure composed of trabecular bone (internal part) and cortical bone (external part). The internal part is modelled as a scaffold, thus the external part is modelled as a coat (i.e. covering). Applying the programme ABAQUS, there were created...
-
On the durability of the hydraulic satellite motor working mechanism in overload condition
PublicationThe paper presents the newest construction of the hydraulic satellite pump/motor. In this study, the fracture of the hydraulic satellite motor working mechanism is investigated. Factors influencing the durability of satellite working mechanism have been described. The durability of the hydraulic satellite motor working mechanism at a load, corresponding to a pressure of 15 MPa supplied with refined rapeseed oil is very low. Analyses...
-
Opinia dotycząca naruszenia praw do zgłoszenia patentowego P.402847 pt.: "Ręczna wiertarka górnicza"
PublicationEkspertyza dotyczy naruszenia praw do zgłoszenia patentowego P.402847 pt.: "Ręczna wiertarka górnicza"
-
Opinia w sprawie patentu PL 215741 pt.: „Napęd hydrauliczny” udzielonego przez Urząd Patentowy RP na rzecz firmy Spitznas Maschinenfabrik GmbH
PublicationWskazano i opisano błędy merytoryczne w patencie nr 215741 oraz wskazano i opisano wspólne cechy maszyn będących przedmiotem zastrzeżeń w patentach nr 215741, 200588 i 185724
-
Optimal control at energy performance index of the mobile robots following dynamically created trajectories
PublicationIn practice, the problem of motion control of the wheeled mobile robots is often neglected. Wheeled mobile robots are strongly nonlinear systems and restricted by non-holonomic constraints. Motion control of such systems is not trivial task and usage of non-optimal control signals can lead to deterioration of the overall robot system’s performance. In case of autonomous application of the mobile robots all parts of its control...
-
Optimal control of 2-wheeled mobile robot at energy performance index
PublicationThe paper presents the application of the optimal control method at the energy perfor- mance index towards motion control of the 2-wheeled mobile robot. With the use of the proposed method of control the 2-wheeled mobile robot can realise effectively the desired trajectory. The problem of motion control of mobile robots is usually neglected and thus performance of the realisation of the high level control tasks is limited.
-
Projekt urządzenia do badania siły zacisku z wykorzystaniem druku 3D
PublicationIstniejące na rynku komercyjne urządzenia do badania siły zacisku nie należą do tanich. Dlatego postanowiono skonstruować własne konkurencyjne urządzenie, które spełniałoby wymogi stawiane urządzeniom do pomiaru siły zacisku, jednocześnie będące o wiele tańszym rozwiązaniem. Obecne możliwości techniczne z zakresu budowy urządzeń elektronicznych, wykorzystania nie-drogich czujników pozwala na budowę układów pomiarowych o przyzwoitych...
-
Projektowanie zespołu kompensacji luzów osiowych w silniku satelitowym z wirującym korpusem
PublicationW artykule opisano nowatorską konstrukcję silnika satelitowego zawierającą mechanizm satelitowy o odwróconej kinematyce znamienny tym, że planeta (wirnik) oraz płyty kompensacyjne (rozrządu) są nieruchome a w ruch obrotowy wprawiana jest obwodnica. Obwodnica przekazuje napęd na korpus silnika. Zasilanie silnika odbywa się poprzez jego czop. W artykule opisano również metodykę projektowania zespołu kompensacji luzów osiowych w takim...
-
Proportional-Derivative and Model-Based Controllers for Control of a Variable Mass Manipulator
PublicationIn the paper, numerical analysis of dynamics of a variable mass manipulator is presented. A revolute joints composed manipulator is considered. Payload of the gripper is considered as the only element characterized by unknown value of its mass (variable between subsequent operations). As in other cases of the revolute joints composed manipulators, its behaviour dependents significantly on the pose of the manipulator. When the manipulator...
-
Rozrząd silnika satelitowego z obracającym się korpusem
PublicationW artykule opisano problematykę konstrukcji rozrządu w silniku z satelitowym mechanizmem roboczym, w którym obraca się obwodnica, a planeta jest nieruchoma. Wykazano, że w płytach rozrządu liczba otworów dopływu i odpływu jest równa liczbie garbów planety. Przedstawiono również dopuszczalne kształty tych otworów i ich rozmieszczenie w płycie rozrządu. Ponadto wykazano, że jest możliwe zbudowanie działającego silnika satelitowego...
-
Satelitowe maszyny wyporowe. Podstawy projektowania i analiza strat energetycznych
PublicationMonografia poświęcona jest najnowszym konstrukcjom pomp i silników hydraulicznych satelitowych, nad którymi prace projektowe, badawcze i rozwojowe są prowadzone w laboratorium Hydrauliki i Pneumatyki Politechniki Gdańskiej od 2007 roku. W monografii wykazano, że jest możliwe zbudowanie maszyn satelitowych dla dwóch przypadków pracy satelitowego mechanizmu roboczego. Pierwszy przypadek dotyczy mechanizmu z obracającą się planetą,...
-
Spectrum-based modal parameters identification with Particle Swarm Optimization
PublicationThe paper presents the new method of the natural frequencies and damping identification based on the Artificial Intelligence (AI) Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. The identification is performed in the frequency domain. The algorithm performs two PSO-based steps and introduces some modifications in order to achieve quick convergence and low estimation error of the identified parameters’ values for multi-mode systems....
-
The basics of design and experimental tests of the commutation unit of a hydraulic satellite motor
Publicationhe article presents an analytical method to design the commutation unit in a hydraulic satellite motor. It is shown that the size of the holes feeding the working chambers and their location on the plates closing those chambers depends on the geometrical dimensions of the working mechanism. The overlap in the commutation unit depends on the rotational speed range. It is demonstrated that the geometrical dimensions of the commutation...
-
Zastosowanie EMG do analizy wybranych ruchów kończyny górnej
PublicationCelem badań było przeprowadzenie pomiarów sygnału mioelektrycznego czterech mięśni powierzchniowych lewej kończyny górnej, biorących udział w ruchach zginania-prostowania w stawie łokciowym w płaszczyźnie strzałkowej. Rejestrację elektromiogramów (EMG) odprowadzono z: głowy długiej oraz bocznej mięśnia trójgłowego ramienia, głowy długiej mięśnia dwugłowego ramienia i mięśnia ramienno-promieniowego. Wykazano, iż metoda może zostać...
Year 2015
-
A modified method of vibration surveillance by using the optimal control at energy performance index
PublicationA method of vibration surveillance by using the optimal control at energy performance index has been creatively modified. The suggested original modification depends on consideration of direct relationship between the measured acceleration signal and the optimal control command. The paper presents the results of experiments and Hardware- in-the-loop simulations of a new active vibration reduction algorithm based on the energy...