19.03.2019 - seminarium wydziałowe

Dnia 19 marca 2019 r. (wtorek) o godz. 12:15 w sali NT 144 odbędzie się seminarium wydziałowe, na którym mgr inż. Filip Kagankiewicz (Zakład Mechaniki i Technik Uzbrojenia WIP PW) przedstawi referat przed otwarciem przewodu doktorskiego pt.: „Weryfikacja rozwiązania problemu głównego balistyki wewnętrznej broni lufowej sformułowanego we współrzędnych Lagrange’a metodą doświadczalną” oraz mgr inż. Łukasz Sosinowski (Zakład Obróbek Wykańczających i Erozyjnych WIP PW) przedstawi referat przed otwarciem przewodu doktorskiego pt.: „Wysokowydajne drążenie małych otworów w węglikach spiekanych”.

Serdecznie zapraszamy i zachęcamy do aktywnego udziału wszystkich: pracowników, doktorantów i studentów.

 

Doktorant: 
mgr inż. Filip Kagankiewicz
Zakład Mechaniki i Technik Uzbrojenia WIP PW

Opiekun naukowy:
dr hab. inż. Zbigniew Wrzesiński

Temat rozprawy:
Weryfikacja rozwiązania problemu głównego balistyki wewnętrznej broni lufowej sformułowanego we współrzędnych Lagrange’a metodą doświadczalną

Streszczenie:

Współcześnie większość prac projektowych dotyczących sprzętu uzbrojenia odbywa się przy wspomaganiu komputerowym, jednakże w przypadku balistyki wewnętrznej prace te nie są ogólnie dostępne ze względu na ich utajnienie. Rozwiązania analityczne balistyki wewnętrznej broni lufowej uzyskiwane są głównie na podstawie modeli fizycznych sformułowanych we współrzędnych Eulera, które wymagają znacznych uproszczeń, celem umożliwienia uzyskania przybliżonego rozwiązania problemu głównego balistyki wewnętrznej (PGBW) projektowanego sprzętu uzbrojenia. Dlatego w celu uzyskania większych dokładności obliczeń, zaproponowano sformułowanie modelu fizycznego balistyki wewnętrznej broni lufowej we współrzędnych Lagrange’a, które to współrzędne umożliwiają przy zastosowaniu stosownych metod numerycznych, cyfrowe rozwiązanie problemu głównego balistyki wewnętrznej uzyskując wyniki zbliżone do wyników uzyskanych na drodze badań doświadczalnych.

Teza naukowa pracy postuluje, iż model fizyczny balistyki wewnętrznej sformułowany we współrzędnych Lagrange’a umożliwia cyfrowe rozwiązanie problemu głównego balistyki wewnętrznej układów lufowych (PGBW) z taką dokładnością, która zadawalająco odzwierciedla wyniki rozwiązania (PGBW) metodami balistyki doświadczalnej. Celem pracy jest stworzenie nowego przebadanego narzędzia analitycznego wspomagającego projektowanie balistyczne broni lufowych.

W ramach dotychczas przeprowadzonych badań uzyskano szereg wyników balistycznych, tj. ciśnień panujących w różnych miejscach lufy broni klasycznej, a także prędkości wylotowe nabojów. Badania zostały przeprowadzone dla różnych mas naważek prochowych, odpowiednio: z ilością fabryczną masy materiału miotającego pocisku, z ilością 3/4 fabrycznej masy materiału miotającego pocisku, z ilością 1/2 fabrycznej masy materiału miotającego pocisku.

Dzięki uzyskanym pomiarom będzie możliwe przeprowadzenie analizy statystycznej, której wyniki będą porównane z wynikami rozwiązania (PGBW) na drodze symulacji cyfrowej, dając możliwość oceny jakości tezy naukowej zaprezentowanej w pracy.

Publikacje:

  1. Kagankiewicz Filip: Koszty eksploatacji pomp ciepła, w: Rynek Energii, nr 3, 2018, ss. 58-64
  2. Kagankiewicz Filip: Projekty aktywnych filtrów analogowych, w: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna, vol. 23, nr 3, 2018, ss. 122-127
  3. Kagankiewicz Filip: Badanie filtrów analogowych, w: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna, vol. 23, nr 4, 2018, ss. 150-157

  

Doktorant: 
mgr inż. Łukasz Sosinowski
Zakład Obróbek Wykańczających i Erozyjnych WIP PW

Opiekun naukowy:
dr hab. inż. Marek Rozenek

Opiekun pomocniczy:
dr inż. Rafał Świercz

Temat rozprawy:
Wysokowydajne drążenie małych otworów w węglikach spiekanych

Streszczenie:

Obróbka elektroerozyjna (EDM) opiera się na usuwaniu naddatku w wyniku erozji elektrycznej, która jest efektem wyładowań elektrycznych pomiędzy dwoma elektrodami oddzielonymi szczeliną międzyelektrodową wypełnioną dielektrykiem. Jedną elektrodę stanowi materiał obrabiany, a drugą elektroda robocza. Obie elektrody podłączone są do generatora prądu impulsowego. Erozja materiału możliwa jest przez zamianę energii elektrycznej w energię cieplną w wyniku zachodzących wyładowań elektrycznych. Erozja niezależna jest od twardości materiału obrabianego, a siły występujące między narzędziem, a materiałem są znikome. Podczas wiercenia elektroerozyjnego elektroda robocza pełni funkcję wiertła. Wykonuje ruch posuwowy oraz obrotowy. Do mikrowiercenia metodą elektroerozyjną stosowane są elektrody rurkowe oraz prętowe. Adaptacja obróbki elektroerozyjnej w różnych gałęziach przemysłu wymaga odpowiedniego sterowania parametrami obróbki w celu uzyskania oczekiwanej dokładności wymiarowo kształtowej oraz jakości obrobionych powierzchni. Końcowy stan warstwy wierzchniej wpływa bezpośrednio między innymi na trwałość wykonanych elementów. Mechanizm usuwania materiału w procesie elektroerozji jest w głównej mierze wynikiem oddziaływania cieplnego wyładowania elektrycznego w wyniku, którego następuje lokalny wzrost temperatury (rzędu od 8 000 – 12 000˚C) prowadzący do topnienia i parowania w lokalnych warstwach powierzchniowych zarówno powierzchni przedmiotu obrabianego jak i elektrody roboczej. Wysoka temperatura towarzysząca procesowi, powodująca powstawanie tzw. strefy wpływu ciepła, obniża właściwości powierzchni po obróbce.

Węgliki spiekane są materiałem kompozytowym składającym się z materiału twardego i stosunkowo miękkiego spoiwa metalicznego, jakim jest np. kobalt (Co). Właściwości użytkowe węglików określone są przez twardość, wytrzymałość na zginanie i odporność na pękanie. Pod względem zastosowania, istotnymi parametrami wpływającymi na optymalizację właściwości węglików są: zawartość kobaltu oraz wielkość ziarna fazy twardej. W zależności od danego gatunku, wielkości ziaren węglików wolframu mieszczą się w przedziale od poniżej 0.2 μm do kilku mikrometrów (μm). Spoiwo kobaltowe wypełnia przestrzeń pomiędzy ziarnami. Gdy wymagana jest maksymalna ciągliwość, zawartość kobaltu może sięgać 30%, natomiast w przypadku żądanej maksymalnej odporności na ścieranie, zawartość kobaltu zostaje zredukowana do poniżej jednego procenta, a wielkość ziarna obniżona do wielkości nano-krystalicznej < 0,2 μm.

Analizując literaturę na temat drążenia elektroerozyjnego w węglikach spiekanych można zauważyć, iż pomimo szeregu różnych podejść, wszystkie prace badawcze w tej dziedzinie mają te same cele, polegające na bardziej wydajnym usuwaniu materiału w połączeniu ze zmniejszeniem zużycia narzędzi i poprawą jakości powierzchni. Jest wiele publikacji na ten temat, jednakże w żadnej pracy nie ma uniwersalnego modelu przebiegu tej obróbki dla wszystkich typów węglików spiekanych. Węglik CF-H40S jest tego potwierdzeniem. Obecnie w literaturze nie ma opisanej technologii wysokowydajnego wiercenia małych otworów w tym materiale. A przy zastosowaniu parametrów wskazanych w publikacjach następują różnego rodzaju błędy obróbki takie jak: nadmierne zużycie narzędzia, zginanie lub urwanie elektrody, bardzo niska jakość obrabianej powierzchni czy mała dokładność wymiarowo kształtowa.

Celem pracy jest określenie wpływu parametrów obróbki oraz rodzaju materiału elektrod roboczych na wydajność procesu, stan warstwy wierzchniej oraz zużycie elektrod roboczych. Opracowanie wytycznych doboru parametrów obróbki wysokowydajnego wiercenia elektroerozyjnego EDM oraz dobór optymalnych parametrów pod względem wydajności, zużycia elektrody i jakości powierzchni obrabianej.

Publikacje:

  1. Sosinowski Łukasz, Rozenek Marek: „Wysokowydajne drążenie elektroerozyjne małych otworów w kompozytach metaliczno-ceramicznych”. Przegląd spawalnictwa Vol. 90, 3/2018.
  2. Marczak Michał, Sosinowski Łukasz: „Polerowanie magnetyczno-ścierne spoin doczołowych elementów rurowych”. Mechanik, nr 8-9/2016, str. 1120-1121.
  3. Sosinowski Łukasz, Rozenek Marek: „Elektroerozyjne drążenie otworów w materiałach kompozytowych”. Obróbka metalu vol. 4/2016, str. 10-15.
  4. Sosinowski Łukasz, Rozenek Marek: „Wysokowydajne drążenie elektroerozyjne głębokich otworów w materiałach o małej przewodności cieplnej”. Mechanik, vol. 4/2015, str. 48-51.
  5. Sosinowski Łukasz: „Elektroerozyjne drążenie otworów o małych średnicach w materiałach o dużej przewodności cieplnej”. Mechanik, vol. R. 88, nr 12CD1, 2015, str. 10-14.
  6. Sosinowski Łukasz: „Wpływ przewodności cieplnej na wysokowydajną obróbkę elektroerozyjną”. Mechanik, vol. 12/2015, str. 74-78.