Akademia Morska w Gdyni

Szukaj Akademia Morska w Gdyni Poczta Mapa serwisu
Zeszyty Naukowe

Akademii Morskiej

w Gdyni

STRONA GŁÓWNA

 
 

KONTAKT

Zeszyt Naukowy 83/2014
Wydział Mechaniczny
Wersją pierwotną czasopisma jest wersja elektroniczna.
Eksploatacja urządzeń okrętowych
Redaktor naukowy wydania dr hab. inż. Andrzej Miszczak, prof. nadzw. AMG


SpisTresciZN083.pdf
Spis treści
StronaRedakcyjnaZN083.pdf
Strona redakcyjna
1. Strojenie sieci neuronowej niezawodności systemu na podstawie opinii ekspertów Strojenie sieci neuronowej niezawodności systemu na podstawie opinii ekspertów.pdf

Strony
5-20
Brandowski , Nguyen H.
Streszczenie
W artykule przedstawiono metodę strojenia sieci neuronowej, odpowiednią w analizach niezawodności systemów antropotechnicznych, opartą na opiniach ekspertów – praktyków eksploatacji. Przeprowadzono numeryczno-lingwistyczną elicytację tych opinii, które okazały się nieskorelowane i nie nadawały do strojenia sieci. Do przetwarzania danych zastosowano metodę AHP z odpowiednią przyjętą skalą i metodą aproksymacji macierzy ocen. Przeprowadzono analizy korelacji zbiorów otrzymanych danych wejściowych i wyjściowych sieci oraz uchybu metody przetwarzania danych. Wyniki przedstawiono w przykładzie elicytacji i analizy korelacji danych sieci niezawodności systemu napędowego statku morskiego.
2. Właściwości złączy stopu AW-5083 spawanych metodą MIG i zgrzewanych tarciowo metodą FSW Właściwości złączy stopu AW-5083 spawanych metodą MIG i zgrzewanych tarciowo metodą FSW.pdf

Strony
21-28
Czechowski
Streszczenie
W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych oraz podatności na korozję naprężeniową złączy spajanych stopu AW-5083 H321 [AlMg4,5Mn], stosowanego obecnie do konstrukcji morskich. Badano złącza spawane metodą MIG oraz złącza zgrzewane tarciowo metodą Friction Stir Welding (FSW). Badania podatności na korozję naprężeniową przeprowadzono, stosując próbę odkształcania z małą prędkością (Slow Strain Rate Testing – SSRT). Badania wykonano w powietrzu i 3,5% wodnym roztworze NaCl. Podczas badań mierzono następujące parametry: wydłużenie względne w momencie zniszczenia próbki A10 [%], maksymalną siłę Fmax [kN], maksymalne naprężenie Rmax [MPa], właściwą energię zniszczenia E [MJ/m3] (powierzchnia wykresu pod krzywą naprężenie – wydłużenie), przewężenie w momencie zniszczenia próbki Z [%], czas trwania próby do zniszczenia próbki T [godz.]. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, że złącza zgrzewane metodą FSW wykazują wyższe właściwości wytrzymałościowe oraz lepszą odporność na korozję naprężeniową w porównaniu z analogicznymi właściwościami złączy spawanych metodą MIG.
3. Obróbka wykończeniowa powłok kompozytowych w aspekcie zużycia ostrza noża tokarskiego Obróbka wykończeniowa powłok kompozytowych w aspekcie zużycia ostrza noża tokarskiego.pdf

Strony
29-44
Dyl T.
Streszczenie
Powierzchnia powłok jest silnie rozwinięta i cechuje się znaczną chropowatością. Powłoki często odwzorowują kształt powierzchni rzeczywistej podłoża. Struktura powłok natryskiwanych cieplnie cechuje się m.in. dużą porowatością. Natryskiwanie cieplne jest technologią, która nie pozwala na precyzyjne sterowanie grubością powłok. Względy te wymuszają stosowanie wykończeniowej obróbki mechanicznej powłok natryskiwanych cieplnie wykorzystywanych również do regeneracji wałów napędowych pomp odśrodkowych. Tradycyjną metodę obróbki wymiarowej struktury geometrycznej powierzchni powłok stanowi obróbka skrawaniem (toczenie i szlifowanie). Biorąc pod uwagę możliwości wyposażenia warsztatu siłowni okrętowej, najlepiej byłoby zastosować toczenie powłok. W pracy określono zależności pomiędzy zużyciem ostrza noża tokarskiego oraz strukturą geometryczną powierzchni obrobionej a rodzajem zastosowanego materiału narzędziowego i kształtem płytek skrawających.
4. Influence of pressure on ferro-oil dynamic viscosity Influence of pressure on ferro-oil dynamic viscosity.pdf

Strony
45-52
Frycz M., Czaban A.
Streszczenie
In this paper authors present the results of dynamic viscosity measurements of ferro-oil in aspect of pressure changes. The investigation concerned the ferro-oil with 1.4% concentration of magnetic nano-particles in the base oil, which satisfies SAE 15W-40 standard. The dynamic viscosity measurements were performed on the Thermo Scientific Haake Mars III rheometer and by applying the measuring system called a pressure chamber. The measurements were made at ferro-oil temperatures: 30, 60 and 90 degrees of Celsius, in the range of shear rates from 15 to 200 [1/s] and at gauge pressures: 0, 10, 40, 70 and 100 bars. The results show, that the pressure has an significant impact on the ferro-oil dynamic viscosity, because the increase in pressure of ferro-oil causes a significant increase in its viscosity value. The correctness of the results obtained using a pressure chamber at zero overpressure, was verified by comparison with the results obtained with the coneplate configuration.
5. Analiza możliwości redukcji emisji związków toksycznych oraz CO2 poprzez ograniczenie zużycia paliwa przez statki morskie Analiza możliwości redukcji emisji związków toksycznych oraz CO2 poprzez ograniczenie zużycia paliwa przez statki morskie.pdf

Strony
53-65
Giernalczyk
Streszczenie
Celem artykułu jest zwrócenie uwagi na problem emisji do atmosfery przez statki morskie związków toksycznych, takich jak m.in. NOx i SOx oraz dwutlenek węgla. W artykule przedstawiono analizę możliwości ograniczania zużycia paliwa przez statki, które prowadzą jednocześnie do zmniejszenia emisji szkodliwych substancji. Wśród sposobów ograniczenia zużycia paliwa wymienia się optymalizację kształtów i wymiarów kadłuba podczas projektowania statku i właściwą jego eksploatację, optymalizację doboru silnika i śruby oraz utylizację strumieni ciepła odpadowego. Do obniżenia zużycia paliwa i znacznego ograniczenia emisji szkodliwych związków w sposób szczególny przyczynia się wykorzystanie strumieni ciepła odpadowego i temu zagadnieniu poświęcono w artykule najwięcej miejsca.
6. An analysis of variance of fishing vessel refrigerating systems faults An analysis of variance of fishing vessel refrigerating systems faults.pdf

Strony
66-74
Gucma , Gawdzińska K., Bejger A., Piasecki T.
Streszczenie
We have performed an analysis of variance to verify the hypothesis that independent variables differentiate the number of faults and frequencies of faults occurring in refrigerating systems installed on board fishing craft. The analysis specifies a probability with which identified factors may cause differences between values of observed category means. The grouping factors used in the analysis are: year of fault occurrence, fault category and a type of fishing vessel. We have tested hypotheses that mean numbers of faults or mean frequencies of fault occurrence are approximately equal in each group of independent variable. The examined faults of refrigerating system components, derived from data collected in the years 2007–2011, have been divided into seven categories and analyzed statistically. We have gathered and estimated 235 faults of refrigerating system components from 25 fishing vessels of the Polish fishing fleet. The vessels are divided into two types depending on the refrigerant used in their systems.
7. Ocena prawdopodobieństwa występowania uszkodzeń systemów chłodniczych jednostek rybackich Ocena prawdopodobieństwa występowania uszkodzeń systemów chłodniczych jednostek rybackich.pdf

Strony
75-80
Gucma , Kostrzewa W.
Streszczenie
Prawdopodobieństwo należy rozumieć jako pewną miarę przewidywalności bądź pewności względem zjawiska (przy danej o nim wiedzy), co umożliwia ocenę potencjalnie związanego z nim ryzyka [5, 6]. W niniejszej pracy przeprowadzono ocenę prawdopodobieństwa występowania uszkodzeń systemów chłodniczych jednostek rybackich w poszczególnych latach 2007–2011 (czyli danej wiedzy o zjawisku zgodnie z powyższą definicją) na podstawie teoretycznych rozkładów. Pozwoliło to wyznaczać prawdopodobieństwo konkretnej liczby uszkodzeń, a także prawdopodobieństwo częstotliwości uszkodzeń systemów chłodniczych jednostek rybackich, co przyczyni się do zwiększenia ich niezawodności.
8. Remarks on implementation of ship energy efficiency management plan Remarks on implementation of ship energy efficiency management plan.pdf

Strony
81-88
Herdzik J.
Streszczenie
It was presented the IMO requirement on implementation from January 1st, 2013 the Ship Energy Efficiency Management Plan (SEEMP) and consequences of its utilization. The aim was getting some profits connecting with realization process of that plan. The ship-owners have had to prepare the plan for each ship which was under the IMO regulation mentioned in circular MEPC.213(63) and realization of that plan on each vessel over the 400 GRT. The SEEMP returns the attention to shipowners on vessel exploitation process, optimization of marine power plants utilization, waste energy recovery etc. The main index is calculated as a result of carbon dioxide emission from marine power systems divided by transport efficiency of vessel. The target of SEEMP utilization is restriction of carbon dioxide emission as greenhouse gas and increasing efficiency of marine transport.
9. Biofouling, czyli porastanie statków – systemy zwalczania i wpływ na środowisko morskie Biofouling, czyli porastanie statków – systemy zwalczania i wpływ na środowisko morskie.pdf

Strony
89-97
Kielich , Kozyra D.
Streszczenie
W artykule zwrócono uwagę na problem porastania elementów statku, mających bezpośredni kontakt z wodą. Jest to jeden z czynników powodujący wzrost kosztów eksploatacji statków. Zaprezentowano również wymagania dotyczące farb antyporostowych oraz substancje szkodliwe w nich zawarte. Artykuł przedstawia, jak bardzo ważne dla statków są powłoki antyporostowe, jednocześnie ukazując ich negatywny wpływ na środowisko morskie. Omawia również, od czego zależy szybkość i stopień porastania kadłuba statku przez faunę i florę morską.
10. Analiza parametrów rozpylania i parowania paliwa z wtryskiwacza 4-suwowego silnika okrętowego Analiza parametrów rozpylania i parowania paliwa z wtryskiwacza 4-suwowego silnika okrętowego.pdf

Strony
98-109
Kowalski J.
Streszczenie
W pracy przedstawiono wyniki modelowania rozpylania paliwa z zastosowaniem modeli Chu, FIPA i TAB oraz parowania paliwa z zastosowaniem modelu Spaldinga i Dukowicza. Warunki brzegowe i początkowe zostały określone na podstawie eksperymentu, polegającego na zapisie fotograficznym wtrysku paliwa w warunkach ciśnienia atmosferycznego. Uzyskane wyniki modelowania pozwoliły na porównanie parametrów strugi wtryskiwanego paliwa. Zastosowanie modelu rozpylania FIPA ma wpływ na uzyskanie najmniejszej średniej średnicy kropel na początku procesu wtrysku, analogicznie model Chu daje w wyniku największe średnie średnice kropel paliwa. Model Dukowicza opisuje zjawisko parowania paliwa w sposób bardziej intensywny na początku procesu wtrysku paliwa w stosunku do modelu Spaldinga. Podczas dalszego etapu wtrysku paliwa szybsze parowanie paliwa można uzyskać dzięki modelowi Spaldinga. Dobór modelu rozpylania i parowania paliwa powinien więc być zawsze poprzedzony badaniami eksperymentalnymi.
11. Modelling and simulation of the piston combustion engine cooling system Modelling and simulation of the piston combustion engine cooling system.pdf

Strony
110-120
Krakowski R.
Streszczenie
In the article, the concepts of the model and purposes of modelling were presented. Various aspects of graphical modelling was discussed, with particular attention to the bond graph. In the main part of the paper, was presented model’s description of a piston internal combustion engine cooling system, in the form of a bond graph. It was shown, that modelling using bond graph requires the presentation of the system in the form of a graph, routing state equations describing the model of, then their solution. On the other hand, Lab AMESim simulation software for modelling and analysis of multidisciplinary mechatronic systems, which, after entering the relevant data, allows direct simulation. Next a simulation model using block diagrams in the software AMESim was developed. In the next section, simulations were conducted implementing the software, which enable the appointment of the courses characteristics of temperature, pressure and coolant pump capacity at selected points of the system.
12. Propozycja zastosowania drewna modyfikowanego na konstrukcje morskie Propozycja zastosowania drewna modyfikowanego na konstrukcje morskie.pdf

Strony
121-129
Kyzioł L.
Streszczenie
Przedstawiono przykłady uszkodzeń kadłubów łodzi rybackich i jachtów wykonanych z drewna naturalnego. Najczęstszą przyczyną uszkodzeń poszycia tych jednostek są pęknięcia, spowodowane podatnością drewna do nasiąkania wodą, a następnie wysychania. Drewno jako materiał porowaty jest podatne na wilgoć. Naturalne drewno po wypełnieniu porów wodą obniża swoje właściwości wytrzymałościowe, twardość, ścieralność oraz udarność. Ponadto łączniki, jakimi są wkręty stalowe, w obecności wody korodują, doprowadzając do korozji drewna. Otwory w drewnie pod wkręty stanowią karby, które przyczyniają się do powstania pęknięć, w związku z czym w miejsce drewna naturalnego zaproponowano drewno modyfikowane powierzchniowo polimerem metakrylanem metylu. Materiał ten zmniejsza naturalne wady drewna, tworząc zwartą i twardą strukturę o wysokich właściwościach wytrzymałościowych. Zaprezentowano charakterystyki wytrzymałościowe. Ponad 5-krotnie mniejsza podatność do nasiąkania drewna modyfikowanego w stosunku do drewna naturalnego predysponuje ten materiał na konstrukcje morskie.
13. Analiza rozkładu naprężeń w przekroju konstrukcji z materiału anizotropowego Analiza rozkładu naprężeń w przekroju konstrukcji z materiału anizotropowego.pdf

Strony
130-140
Kyzioł L.
Streszczenie
Wytrzymałość na ścinanie określa się na podstawie badań przeprowadzonych na próbce Iosipescu. Zniszczenie próbki Iosipescu można osiągnąć w stanie jednorodnego naprężenia, chociaż obecność niepożądanego naprężenia poprzecznego komplikuje interpretację wytrzymałości na ścinanie. Wstępne badania drewna naturalnego i modyfikowanego na typowej próbce Iosipescu wykazały, że nie uzyskuje się poprawnych wyników. Przy próbie ścinania typowej próbki Iosipescu w dnie karbu występują nie tylko naprężenia styczne. Przy poprzecznym obciążeniu próbek występuje zginanie i powstają naprężenia normalne od momentu zginającego. Włókna drewna odkształcają się. Wiedza i doświadczenie pozwoliły na przyjęcie próbki o odpowiedniej geometrii. Badania zmodyfikowanej próbki Iosipescu przeprowadzono na zaprojektowanym i prototypowym przyrządzie. Przyrząd ten umożliwił przeprowadzenie badań próbek z kompozytu drewna w złożonych stanach obciążeń.
14. Preliminary research of cutting forces of shaft pins Preliminary research of cutting forces of shaft pins.pdf

Strony
141-148
Labuda W.
Streszczenie
One of the greatest problems of modern production techniques is the achievement of an appropriate quality at minimal costs and accompanied by the production efficiency increase. Therefore while designing the production process, the technology used should have a considerable influence on the durability and reliability of machine parts to be produced. During finish treatment the final dimensions as well as functional properties are imparted to a given element by application of proper treatment type. The engineer has a range of production techniques to choose for the proper surface layer formation. It is crucial to find a suitable solution which will meet the requirements as well as the work conditions of a given machine part. The paper presents the first stage of cutting forces tests which was research for shaft made of steel normal quality. A roller made of S235JR steel was used for the research. The process of sample surface finish lathing was performed by a cutting tool provided with CCMT 09T304 PF plates type. During the research, the effect of changes in the depth of cut on the value of cutting forces and temperature was defined.
15. Metoda projektowania wymienników ciepła technicznych systemów energetycznych ze względu na wymaganą niezawodność tych systemów – część 1 Metoda projektowania wymienników ciepła technicznych systemów energetycznych ze względu na wymaganą niezawodność tych systemów – część 1.pdf

Strony
149-172
Łukaszewski K.
Streszczenie
Artykuł zawiera skrót obronionej rozprawy doktorskiej [13] i składa się z dwóch części. Pierwsza dotyczy działań wieloetapowego projektowania wymienników ciepła w prezentowanej metodzie, natomiast druga część zawiera opis działań weryfikujących to projektowanie. Całość − jako rozważana metoda – stanowi system działań: a) projektowania wymienników ciepła ze względu na pożądane wartości niezawodności tych wymienników, wynikające z wymaganej niezawodności technicznych systemów energetycznych, w których występują wymienniki ciepła, b) weryfikujących to projektowanie. W tej części artykułu opisano działania wieloetapowego projektowania wymienników ciepła oraz informacyjne powiązania między tymi działaniami. Opisane działania w projektowaniu wymienników ciepła umożliwiają kreowanie relacji między wyróżnionymi wielkościami, w tym cechami wymienników ciepła, dobór i generowanie modeli tych relacji oraz wykreowanie systemu tych modeli w postaci określonych algorytmów. Przedstawiono również wybrane szczegółowe algorytmy odwzorowujące powyżej wskazane zagadnienia w odniesieniu do płaszczowo-rurowego skraplacza okrętowej turbiny parowej.
16. Metoda projektowania wymienników ciepła technicznych systemów energetycznych ze względu na wymaganą niezawodność tych systemów – część 2 Metoda projektowania wymienników ciepła technicznych systemów energetycznych ze względu na wymaganą niezawodność tych systemów – część 2.pdf

Strony
174-193
Łukaszewski K.
Streszczenie
Artykuł stanowi drugą część skrótu rozprawy doktorskiej [10]. Zawiera on opis wielostopniowej eksperymentalnej weryfikacji projektowania wymienników ciepła. Do tej weryfikacji należą: wieloetapowa eksperymentalna bieżąca weryfikacja projektów wymienników ciepła i postprojektowa weryfikacja użytych modeli relacji między wielkościami w projektowaniu wymienników ciepła. Tę pierwszą, bieżącą weryfikację przeprowadza się na rzeczywistych wymiennikach ciepła, funkcjonujących w określonym technicznym systemie energetycznym i na modelach tych wymienników. Natomiast postprojektową weryfikację przeprowadza się w okresie długotrwałej eksploatacji wymienników ciepła funkcjonujących w określonym systemie energetycznym. Przedstawiono również wybrane szczegółowe algorytmy odwzorowujące wskazane działania weryfikujące w odniesieniu do płaszczowo-rurowego skraplacza okrętowej turbiny parowej. W zakończeniu podano wnioski wynikające z obu części artykułu.
17. Analiza zanieczyszczeń oleju silnikowego stosowanego w silniku Cegielski-Sulzer 3AL25/30 Analiza zanieczyszczeń oleju silnikowego stosowanego w silniku Cegielski-Sulzer 3AL25/30.pdf

Strony
194-202
Malinowska M.
Streszczenie
Podczas eksploatacji olej silnikowy podlega procesowi starzenia, zmieniają się jego parametry fizykochemiczne i pojawiają zanieczyszczenia. Zanieczyszczeniami oleju nazywa się każdą substancję występującą w oleju, która olejem nie jest i nie stanowi jego integralnej części. Jedną z bardzo dokładnych metod oceny ilości zanieczyszczeń jest spektrometria emisyjna. Wykorzystany podczas badań spektrometr Spectroil Q100 wykrywa w analizowanej substancji zawartości pierwiastków pochodzących z różnych źródeł. Urządzenie daje możliwość przeprowadzenia analizy 22 pierwiastków chemicznych, takich jak: Ag, Al, B, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, Si, Sn, Ti, V, Zn. W pracy tej badano zawartość pierwiastków chemicznych w oleju Marinol RG 1240 po różnym czasie stosowania go w silniku 3AL25/30 i stwierdzono, że największą koncentrację w oleju stanowią pierwiastki pochodzące z procesów zużycia.
18. Problemy eksploatacyjne wysokociśnieniowych pomp płuczkowych stosowanych na statkach wiertniczych Problemy eksploatacyjne wysokociśnieniowych pomp płuczkowych stosowanych na statkach wiertniczych.pdf

Strony
203-210
Piasecki T., Bejger A., Lijewski
Streszczenie
W artykule zaprezentowano wybrane problemy eksploatacyjne związane z pracą pomp tłokowych wysokiego ciśnienia, które są jednym z najważniejszych elementów systemu wiertniczego stosowanego na pływającej platformie wiertniczej. Stanowią one jednocześnie jedne z najbardziej awaryjnych urządzeń związanych bezpośrednio z procesem wiertniczym. Najbardziej awaryjną częścią pompy jest tzw. Fluid End, w którego skład wchodzą zawory, gniazda zaworowe, tłoki, tuleje oraz uszczelnienia. Żywotność tych części podyktowana jest różnego rodzaju czynnikami zewnętrznymi, ale także „wysokimi” parametrami pracy, takimi jak ciśnienie tłoczenia i wydajność. Rozpatrywane pompy stosowane są do pompowania płuczki wiertniczej, która najczęściej zawiera agresywne chemikalia. Dokładna znajomość przyczyn związanych z eksploatacją pomp płuczkowych ma na celu poszukiwanie nowych metod ich diagnozowania.
19. Przybliżenie wzorem tablic ciepła właściwego powietrza suchego Przybliżenie wzorem tablic ciepła właściwego powietrza suchego.pdf

Strony
211-221
Polanowski S.
Streszczenie
W artykule przedstawiono metody wyłonienia modeli aproksymujących dwuwymiarowe tablice termodynamiczne Lemmona dla ciepła właściwego powietrza w zakresie temperatur 300–2000 K i ciśnień 0,101325–20 MPa. Generalnie w tym celu wykorzystano metodę najmniejszych kwadratów oraz minimalizację maksymalnych odchyleń. Rozpatrywane modele są liniowymi kombinacjami funkcji bazowych. Rozpatrzono dwuwymiarowe wielomiany pełne i niepełne wyższych stopni oraz kombinacje dowolnych funkcji bazowych. Przeanalizowano także model bazujący na aproksymacji warstwicowej dla p=idem i T=idem. Pozwoliło to wyłonić funkcje bazowe odpowiednie do charakteru aproksymowanych danych. Opracowane wzory umożliwiają obliczanie wartości ciepła właściwego przy stałym ciśnieniu i stałej objętości w podanych wyżej przedziałach ciśnień i temperatur z błędami nie większymi od 0,083% wartości tablicowej.
20. Nowatorska metoda badania strat ciśnieniowych w pompie wyporowej Nowatorska metoda badania strat ciśnieniowych w pompie wyporowej.pdf

Strony
222-231
Skorek G.
Streszczenie
Artykuł przedstawia nowatorską metodę badania strat ciśnieniowych w pompie o zmiennej wydajności. Określenia strat ciśnienia w kanałach i rozdzielaczu pompy można dokonać na dwa sposoby. Przy pierwszym sposobie opory przepływu muszą być mierzone w pompie z wymontowanymi nurnikami. Wtedy to przez kanały pompy tłoczona jest ciecz o natężeniu zmiennym od wartości bliskiej zeru do wartości maksymalnej. Badanie pompy wykonywane jest przy stałej prędkości obrotowej. W przypadku, kiedy demontaż nurników jest niemożliwy lub po ich demontażu, napęd wałka pompy nie wprawia wirnika w ruch obrotowy, stanowisko takie nie może być zastosowane. Nowa metoda badania strat ciśnieniowych w pompie wyporowej opiera się na zjawisku kawitacji, która powstaje w komorze roboczej pompy w trakcie jej połączenia z przewodem dopływowym. W artykule zaprezentowano również schematy stanowisk, zakres pomiarów, otrzymane wykresy oraz przeprowadzono ich wnikliwą analizę. Zaproponowano też sposób pomiaru strat w pompach o stałej wydajności, a także wspomniano o pomiarze strat ciśnieniowych w silnikach hydraulicznych. W pracy nawiązano do modelu zachowania energetycznego pomp wyporowych zaproponowanego przez Z. Paszotę.