let. - vol. 49 (2003) {t. - no. 11 STROJNIŠKI VESTNIK JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING strani - pages 523 - 564 ISSN 0039-2480 Stroj V STJVAX cena 800 SIT iter algoritem za poenostavljanje in obnovitev trikotni{kih mre` za prenos rezultatov MKE preko -s-v--e-tovnega spleta A Fast Triangular-Mesh Decimation-and-Undecimation Algorithm for Transferring FEM Results via the Web Zasnova trosilnika za hlevski gnoj z matemati~nim modelom ------- Conceptual Design Of A Stable-Manure Spreader Using A Mathematical Model Okoljski nadzorni sistem - Model vrednotenja zakritih zavetij ------- Assessment Model for Camouflaged Shelters 1. 2. 3. © Strojni{ki vestnik 49(2003)11,523 Mese~nik ISSN 0039-2480 © Journal of Mechanical Engineering 49(2003)11,523 Published monthly ISSN 0039-2480 Vsebina Contents Strojni{ki vestnik - Journal of Mechanical Engineering letnik - volume 49, (2003), {tevilka - number 11 Razprave Krivograd, S., Hren, G., Žalik, B., Jezernik, A.: Hiter algoritem za poenostavljanje in obnovitev trikotniških mrež za prenos rezultatov MKE preko svetovnega spleta 524 Bernik, R., Benedičič, J., Duhovnik, J.: Zasnova trosilnika za hlevski gnoj z matematičnim modelom 538 Arthur, J.H., Beard, J.T., Ribando, R.J., Patil, A., Johnston, N.P.: Okoljski nadzorni sistem -Model vrednotenja zakritih zavetij 549 Poročila 558 Strokovna literatura 561 Osebne vesti 562 Navodila avtorjem 563 Papers Krivograd S., Hren, G., Žalik B., Jezernik, A.: A Fast Triangular-Mesh Decimation-and-Undeci-mation Algorithm for Transferring FEM Results via the Web Bernik, R, Benedičič, J., Duhovnik, J.: Conceptual Design Of A Stable-Manure Spreader Using A Mathematical Model Arthur, J.H., Beard, J.T., Ribando, R.J., Patil, A., Johnston, N.P: An Environmental Control System - Assessment Model for Camouflaged Shelters Reports Professional Literature Personal Events Instructions for Authors stran 523 glTMDDC © Strojni{ki vestnik 49(2003)11,524-537 © Journal of Mechanical Engineering 49(2003)11,524-537 ISSN 0039-2480 ISSN 0039-2480 UDK 004.021:519.61/.64 UDC 004.021:519.61/.64 Izvirni znanstveni ~lanek (1.01) Original scientific paper (1.01) Hiter algoritem za poenostavljanje in obnovitev trikotni{kih mre` za prenos rezultatov MKE preko svetovnega spleta A Fast Triangular-Mesh Decimation-and-Undecimation Algorithm for Transferring FEM Results via the Web Sebastian Krivograd - Gorazd Hren - Borut @alik - Anton Jezernik Prispevek opisuje učinkovit algoritem za poenostavljanje grafičnega prikaza trikotniskih mrež, dobljenih na primer pri analizah po metodi končnih elelementov (MKE). Dobljene mreže ohranjajo vse ključne značilnosti izvirnih mrež, pri čemer pa potrebujejo mnogo manj podatkov. Zato je metoda idealna za izmenjavo mrež prek ozkih komunikacijskih kanalov, kakršen je na primer svetovni splet. V uvodu najprej poudarjamo, da MKE, kot približna numerična metoda, običajno ustvarja količinsko izredno obsežne rezultate. V nadaljevanju podajamo kratek pregled znanih metod za poenostavljanje mrež, nato pa opišemo metodo z odstranjevanjem vozlišč Za pospešitev iskanja najprimernejših vozlišč, ki jih je mogoče umakniti, uporabljamo sekljalno preglednico s hevristiko. Prispevek končujemo z analizo časovne in prostorske zahtevnosti ter praktičnim primerom uporabe metode pri zmanjšanju količine podatkov za prenos rezultatov po MKE prek spleta. Praktični rezultati potrjujejo teoretično časovno zahtevnost. © 2003 Strojniški vestnik. Vse pravice pridržane. (Ključne besede: geometrija računalniška, poenostavljanje mrež, metode končnih elementov, svetovni splet) This paper describes a fast algorithm for the decimation of triangular meshes, illustrated by transferring the results of a finite-element method (FEM) analysis. The obtained meshes preserve all the key characteristics of the original meshes with considerable less data, which makes the algorithm very useful for data exchange over the web. First, the FEM is briefly described as an approximate and numerical method that mostly results in an excessive quantity of data. A brief overview of the possible approaches to data reduction for triangular meshes is given, and the solution with node elimination is presented. To speed up the search for the nodes to be removed, a hash table is applied, organized heuristically and suitable for engineering data. Finally, the paper presents an analysis of a time-and-space complexity analysis and a practical example with a reduction of FEM data results, enabling efficient transfer over the web. The practical results obtained during the testing of the FEM results’ transfer confirm the theoretical estimation of linear time complexity. © 2003 Journal of Mechanical Engineering. All rights reserved. (Keywords: computational geometry, mesh decimation, finite element methods, world wide web) 0 UVOD Inženirji pri svojem delu uporabljamo različne numerične metode za izvajanje analiz in preračunov komponent, kakršna je na primer metoda končnih elementov (MKE). MKE je približna numerična metoda za reševanje problemov, ki jih je mogoče opisati s sistemom diferencialnih enačb. Osnovna zamisel je razdelitev telesa na končno število elementov, omejenih z vozlišči, ki so povezani v celotni sestav z enačbami stanj in robnimi pogoji. Vrednosti v vozliščih so posledica globalnih sprememb telesa Matrika sistema je sestavljena iz linearnih enačb, ki jih je mogoče z uporabo računalnika preprosto rešiti, je pa po obsegu zelo velika Linearne probleme lahko rešimo v enem zagonu, pri nelinearnih pa je treba upoštevati spremembe geometrije in lastnosti materiala med obremenitvijo. Rešujemo jih iterativno dokler ni dosežen predpisani zaključni kriterij. Pri trdnostnih preračunih so rezultati izraženi kot pomiki in 0 INTRODUCTION Many computational methods, such as the finite-element method (FEM), are well developed, implemented and used in daily engineering activities. The FEM is actually an approximate mathematical method for solving problems that can be solved with differential equations. The main idea is to break a problem into a large number of elements, determined by nodes, which are then connected via global state information and boundary conditions. The global problem is transformed as linear equations into a matrix form, which can be easily solved by a computer. The result is a change of the global state for each node. Linear problems, like structural problems, can be solved with a single solver run. Non-linear problems, where a change of the geometry of the material properties during the load application has to be con- 1 BnnBjfokJ][p)l]Olf|i[gO | | ^SSfiflMlGC | stran 524 Krivograd S., Hren G., @alik B., Jezernik A.: Hiter algoritem - A Fast Algorithm napetosti v posameznem vozlišču mreže elementov. V slikovni obliki so pomiki in napetosti predstavljeni z barvnimi razredi za upodabljanje porazdelitve in koncentracij napetosti in deformacij po strukturi. Računalniški prikaz rezultatov v sistemih za preračune je zelo kakovosten. V prispevku ne bomo govorili o vedno aktualni problematiki optimalnega generiranja mrež, pač pa o možnostih prenašanja in predstavljanja rezultatov izračunov prek spleta. Pri sočasnem inženiringu oziroma sodelovanju udeležencev proizvodnega postopka se velikokrat pojavi problem prenašanja rezultatov med inženirji ali drugimi udeleženci zaradi vrednotenja rezultatov. Za izmenjavo podatkov obstaja nekaj utečenih poti: - vsi udeleženci imajo in znajo uporabljati enak sistem za analize po MKE (kar je redko), - mogoča je neposredna sprememba podatkov med različnimi sistemi za MKE (večinoma drago), - obstajajo nevtralne oblike, ki jih lahko različni sistemi uvažajo ali izvažajo (izguba informacij), - rezultate lahko izmenjujemo v obliki zaslonskih slik (zelo omejene možnosti predstavitve, posebej pri 3D analizah, nezmožnost geometrijskih preoblik, lastne nastavitve barv in pogledov). Pri tem poudarjamo, da je izmenjava podatkov mogoča med mnogimi sistemi (model MKE z mrežo elementov in robnimi pogoji), le redko pa je mogoča izmenjava rezultatov Vsekakor lahko trdimo, da glavni problem pri pošiljanju podatkov o modelih MKE prek spleta (še posebej pri rezultatih) pomeni količina podatkov. Celo preproste mreže MKE lahko vsebujejo nekaj tisoč vozlišč in v vsakem vozlišču je več vrednosti. Število teh vrednosti je odvisno od števila prostostnih stopenj uporabljenih elementov. Pri nelinearnih problemih se število podatkov še bistveno poveča. Prav velika količina podatkov, ki ustvarjajo rezultate, je glavna ovira pri prenosu le-teh prek računalniškega omrežja. Inženirjem so v večini primerov zanimivi dovolj natančni rezultati deformacij in zgostitev napetosti v kritičnih območjih, medtem ko so drugi podatki manj pomembni. Prav v takšnih primerih se izkaže naš algoritem, ki razumno zmanjša količino potrebnih podatkov za vizualizacijo rezultatov analize po MKE. Poenostavljanje trikotniških mrež lahko opravimo na več načinov glede na to, katere elemente odstranjujejo iz mreže: - Poenostavljanje vozlišč. Poenostavljanje vozlišč je najpogostejše in temelji na Schroederjevem poenostavitvenem postopku [1]. Vozlišča najprej ovrednotimo in jih nato odstranimo iz mreže, glede na njihovo pomembnost. Pregled metod najdemo v [2]. - Poenostavljanje robov. V tem primeru odstranjujemo pred tem ovrednotene robove [3]. Ena najboljših metod s poenostavljanjem robov temelji na najmanjši vsoti kvadratov napak, ki sta jo predlagala Gerland in Heckberg [4]. sidered, are solved in more than one step, mostly iteratively, using the results of the last run as the start value for the next run, until certain exit conditions are fulfilled. In this paper we will present the sharing and presentation of results over the web. With today’s concurrent engineering and the need for cooperation between production participants, problems arise when one is trying to share results with other people, in some cases other engineers, looking for comments or evaluating results. The existing possibilities for sharing results are as follows: - Both participants have the same FEM system and know how to use it (this is a rare situation). - Using a direct translation program between two different systems, produced by FEM systems’ providers (this is usually expensive). - Using neutral meta-files that different systems can export and import (this can result in information loss). - Sending screen shots represents a very limited visualisation capability, especially for 3D models. It should be pointed out that many systems can share pre-processing data (a FEM model with mesh and boundary conditions) and a few results. The major bottleneck when transferring data via the web is the quantity of data. Even a simple FEM mesh can result in a few thousand nodes and in every node we have a few values of the results, depending on the type of elements and the number of DOF in the nodes. If we consider non-linear problems, which are solved in more than one step, the quantity of data increases significantly. Usually, at the nodes, the scalar values are given. Frequently, a huge amount of obtained data slows the computer-supported analysis and increases the time and network capacity needed for data transfer. Usually, engineers are looking for sufficiently accurate results in their areas of interest and the remaining data are less significant. Therefore, these less important data can be eliminated without significantly damaging the investigation. At this point our algorithm makes an apearance and dracstically reduces the quantity of results. Many approaches to triangular-mesh decimation have been developed. Roughly, they can be divided according to the elements they are taking from the mesh: - Node decimation methods are the most frequently used and are based on the Schroeder simplification algorithm [1]. The nodes are evaluated, and they are incrementally removed from the mesh according to their importance. There are various techniques proposed, and they differ in terms of how the nodes are evaluated and what type of triangulation is required [2]. - Edge decimation methods eliminate edges, according to the evaluation [3]. One of the best edge decimation methods, based on a quadratic error matrix, was proposed by Garland and Heckberg [4]. | lgfinHi(š)bJ][M]lfi[j;?n 0311 stran 525 I^BSSIrTMlGC Krivograd S., Hren G., @alik B., Jezernik A.: Hiter algoritem - A Fast Algorithm - Poenostavljanje trikotnikov. V tem primeru naj bi algoritem odstranjeval trikotnike, vendar praktične izvedbe tega postopka niso znane. V prispevku predstavljen algoritem temelji na dveh postopkih poenostavljanja trikotniških mrež. Franc in Skala ([5] in [6]) sta uporabila vzporedni algoritem s sekljalno preglednico, s čimer sta pospešila iskanje vozlišč, ki jih je treba odstraniti. Njuna metoda temelji na kombinaciji odstranjevanja vozlišč in robov, tako da najprej izbereta najprimernejše vozlišče in nato poiščeta med robovi, ki se stikajo v njem, najkrajšega, ki ga odstranita. Naš algoritem uporablja metodo za poenostavljanje vozlišč, kakor jo je predstavil Schroeder [1], za pospešitev pa sekljalno preglednico. Vsebuje tudi inverzno metodo, to je možnost obnovitve izvorne trikotniške mreže. 1 ALGORITEM POENOSTAVLJANJA Algoritem za poenostavljanje trikotniških mrež sestoji iz naslednjih korakov: 1. ovrednotenje vseh vozlišč glede na izbran kriterij in njihova razvrstitev v sekljalno preglednico; 2. izbira najprimernejšega vozlišča z uporabo sekljalne preglednice (na primer vozlišče v na sliki 1a); 3. odstranitev vozlišča iz trikotniške mreže; 4. odstranitev vseh trikotnikov, ki so se stikali v odstranjenem vozlišču (slika 1b); 5. omreženje področja, iz katerega smo odstranili trikotnike (slika 1c); 6. ponovno ovrednotenje neposrednih sosedov odstranjenega vozlišča (vozlišča v, vk, v, v, v na sliki 1c); 7. vračanje na korak 2, dokler ni izpolnjen končni kriterij. 1.1 Ovrednotenje vozlišč Pred postopkom poenostavljanja moramo ovrednotiti vsa vozlišča. Ovrednotenje lahko opravimo na več načinov, na primer: - Triangle decimation methods eliminate one or more triangles. However, the approaches using this possibility have not yet been reported. The presented algorithm combines two approaches during mesh decimation. Franc and Skala ([5] and [6]) used a hash table in a parallel environment for speeding up the search for the most suitable node to be removed. They combined node and edge removal: first, the most suitable node is selected, and then from the edges incident to that node, the shortest one is contracted. Our algorithm uses the pure node decimation proposed by Schroeder [1], introducing the hash table as the acceleration technique. The undecimation in our algorithm represents an additional feature that enables an incremental reconstruction possibility for the original mesh, which makes it very suitable for engineering applications. 1 THE DECIMATION ALGORITHM The algorithm for triangular-mesh decimation consists of the following steps: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Evaluation of all the nodes according to a chosen evaluation criterion and arranging them into a hash table. Selecting the most suitable node using the hash table (for example, node vi in Fig. 1a). Removing the node from the triangular mesh. Removing all the triangles incident on the removed node (Fig. 1b). Triangulating the area from where the triangles have been removed (see Fig. 1c). Re-evaluation of the nodes incident on the removed node (nodes v , m, vn in Fig. 1c). Returning to step 2 until the termination criterion is met. 1.1 Evaluation of nodes Before the decimation process starts, the nodes have to be evaluated. The evaluation can be done using different criteria, for example: a) b) Sl. 1. Poenostavljanje vozlišč Fig. 1. Node decimation c) 1 BnnBjfokJ][p)l]Olf|i[gO | | ^SSfiFlMlGC | stran 526 Krivograd S., Hren G., @alik B., Jezernik A.: Hiter algoritem - A Fast Algorithm - Ustvarimo vektor v., ta povezuje vozlišče v, ki ga želimo ovrednotiti, in njegovo sosednje vozlišče v (slika 2a). Zatem izračunamo kot med tem vektorjem in ravnino XY (y j). Povprečna vrednost vseh kotov y , ki so določeni z vozliščem v, je faktor ovrednotenja ev tega vozlišča. - Faktor ovrednotenja evi vozlišča v je povprečna vrednost razlik skalarnih vrednosti fi med izbranim vozliščem v in njegovimi sosedi (sl. 2b). 1.2 Izbira vozlišča za odstranitev Odstranjeno vozlišče naj bi povzročilo najmanj šo napako v predstavitvi podatkov. Zaradi tega bi morali vedno odstraniti iz trikotniške mreže vozlišče z najmanjšim faktorjem ovrednotenja evi. Po tem opravilu se faktor ovrednotenja ev spremeni vsem vozliščem, ki so neposredni sosedi brisanega vozlišča, zato moramo ta vozlišča ponovno ovrednotiti. V naslednjem koraku ponovno potrebujemo vozlišče z najmanjšim faktorjem ovrednotenja ev. Iskanje vozlišča z najmanjšim faktorjem ovrednotenja bi lahko najlažje opravili z iskanjem skozi celotno množico vozlišč. Na žalost ta metoda deluje s časovno zahtevnostjo O(n2) in zelo upočasni algoritem. Druga možnost, da najprej uredimo vsa vozlišča glede na njihov faktor ovrednotenja ev in nato glede na spremenjene faktorje spreminjamo njihove položaje, deluje v pričakovani časovni zahtevnosti O(n log n). Z uporabo sekljalne preglednice dosežemo nespremenljivo časovno zahtevnost O(1). V tem primeru moramo omejiti zahtevo po izbiri vozlišča, ki ima najmanjši faktor ovrednotenja ev. Sedaj ne zahtevamo več, da vedno uporabimo vozlišče z najmanjšim faktorjem ovrednotenja ev, ampak se zadovoljimo z vozliščem, ki ima dovolj majhen faktor ovrednotenja tako, kakor pojasnjujemo v nadaljevanju. Število vstopov m v sekljalno preglednico določimo z naslednjo hevristično formulo: - Vector vi,j connecting the examined node vi and its neighbouring node vj is formed (see Figure 2a). The angle between this vector and the xy plane is calculated (gi,j). The average value of all angles gi,j defined by node vi is used as the evaluation value evi. - The average difference of the scalar values fi between the examined node vi and the neighbouring nodes is used as the evaluation value evi (Figure 2b). 1.2 Selection of a node to be removed The removed node should cause the smallest possible change in the data representation. Therefore, the node with the smallest evaluation value evi should be selected and removed from the mesh. After this, the evaluation values evi of the neighbouring nodes have to be estimated again. For the next iteration step, the algorithm again needs the node with the smallest evi. Walking through the set of remaining nodes, and selecting the one with the smallest evi is an easy way to perform the task. Unfortunately, this method works in O(n2) time and slows down the algorithm significantly. The second possibility is first sorting all the nodes according to evi and then adjusting their position in the sorted array according to the changed evi, which works, as expected, in O(n log n) time. The constant expected time complexity can be achieved by introducing a hash table. However, the condition of selecting the node with the smallest evi has to be relaxed slightly. The nodes are organised in the hash table according to their evaluation values evi. The number of entries m into the hash table has been determined by the following heuristic: k >0 (1), a) b) Sl. 2. Ovrednotenje vozlišč Fig. 2. The evaluation of nodes Krivograd S., Hren G., @alik B., Jezernik A.: Hiter algoritem - A Fast Algorithm kjer k pomeni uporabniško podano stalnico. Ker je v večini tehničnih uporab faktor ovrednotenja evi porazdeljen po eksponentnem zakonu, izračunamo meje intervalov dj, 0 < j < m, v sekljalni preglednici z naslednjo enačbo: where k is the constant given by the user. As in engineering applications, the distribution of the evi often follows the exponential law. The boundaries of the intervals dj, 0 < j < m, in the hash table are determined by the following equation: dj = evsum - evln •ln (1 + Dev - j ¦ evD 0). The motion equation [12] consists of two parts. The first part (Eq. 1) describes the movement of a manure piece in the radial direction (er), and the second part (Eq. 2) describes its movement in the tangential direction (e ). In the radial direction the piece is acted upon by the force of friction between the piece and the blade (FT1) and the force of friction between the piece and the rotor surface (FT2), which both decelerate the piece, as well as the centrifugal force (m-a), which provides for outward acceleration of the piece. In the tangential direction the piece is acted upon by force F and a force resulting from the tangential acceleration of the piece m-a,). Force F results from the friction between the piece and the surface on which it slides because of the piece’s circular movement The rotor has a constant angular velocity (©). - Potovanje delca od rotorja do gnojene površine Ko delec zapusti rotor, ima določeno hitrost in smer [12]. Model rotorja je narejen tako, da delec lahko zapusti rotor samo na določenem področju. To področje imenujemo kot izstopa. Njegovo potovanje do gnojene površine računamo po fizikalnem načelu za poševni met v prostoru. Pri računanju potovanja delca ((3) in (4)), ko delec zapusti rotor, moramo poznati oddaljenost rotorja od tal (h) (položaj rotorja glede na gnojeno površino), mesto na robu rotorja (r,m), kjer delec zapusti rotor in hitrosti delca (v ). Dolžino dometa izračunamo tako, da določimo čas (t), v katerem bo delec padel na tla. Nato čas množimo s hitrostjo (v ), ki jo ima v prečni smeri delec in tako dobimo domet (Lx). t = t L =t -v x p x - Movement of the manure pieces from the rotor to the surface to be fertilized Once the manure piece leaves the rotor, it has a certain velocity and direction [12]. The rotor’s model is made in such a way that the piece can leave the rotor only from a certain area, which is called the exiting-area angle. The manure piece’s trajectory towards the fertilized surface is calculated according to the physical principle of spatial centrifugal throw. For the calculation of manure-piece travel (Equations 3 and 4) once it leaves the rotor, one needs to know the rotor’s distance from the ground (h) (i.e., its position with respect to the fertilized surface), the point on the rotor’s edge (r,m) where the piece leaves the rotor, and the piece’s velocity (v). The piece’s range is calculated by determining the time (tp) it will take to reach the ground. This time is then multiplied by the piece’s transverse velocity (v) in order to obtain the range, i.e., length (L). lh (3) g (4). 2.2 Robni pogoji Pravilnost rezultatov je odvisna od robnih pogojev, ki jih upoštevamo. Že manjša sprememba enega od robnih pogojev lahko bistveno spremeni rezultate, ki jih dobimo. Na dolžino dometa vpliva več dejavnikov: - Področje dovajanja in izstopanja delcev gnoja iz rotorja. Za dobro značilnico - sliko trosenja je izredno pomembno, kje bo delec priletel na rotor in kje bo delec zapusti rotor. Področje dovajanja je omejeno in je na površini rotorja. 2.2 Boundary conditions The accuracy of the results depends on the boundary conditions that are used. Even a small change in one of the boundary conditions can result in a significant change in the obtained results. The range of motion of the manure pieces is affected by several factors: - Manure delivery and exiting areas on the rotor For a good manure-distribution diagram, the areas where the piece will land on the rotor and from where it will leave the rotor are extremely important. The landing area is limited and is located on the rotor’s surface. Bernik R., Benedi~i~ J., Duhovnik J.: Zasnova trosilnika - Conceptual Design of a Spreader - Koeficient trenja in zračni upor V izračunu in postavitvi matematičnega modela smo upoštevali koeficient trenja (u), ne pa koeficienta zračnega upora. Velikost koeficienta trenja smo izbrali glede na rezultate poskusnih meritev, ki smo jih poprej izvedli. Koeficient zračnega upora ima večji vpliv na delce z večjo hitrostjo (v) in daljšim časom potovanja delca (t) od rotorja do gnojene površine. - Hitrosti Načelo sredobežnega meta je odvisno od hitrosti (v), ki jo delec gnoja prejme na rotorju. Velikost hitrosti je odvisna od vrtilne frekvence rotorja (n) in od premera (d) rotorja. - Položaj rotorja Oddaljenost rotorja oziroma osi rotorja od tal (h) vpliva na velikost dometa. 3 REZULTATI NUMERIČNE ANALIZE Rezultate numerične analize bomo prikazali v obliki histograma prečnega raztrosa. Histogram vzdolžnega raztrosa je neuporaben kot rezultat numerične analize, saj pri definiranju robnih pogojev ne moremo oceniti števila delcev gnoja na enoto potovanja trosilnika. Histogram prečnega raztrosa pokaže dejansko kakovost trosilnika. Naša želja je, da je raztros v prečni smeri čim bolj enakomeren. Slika 5 prikazuje iz ptičje perspektive položaj delcev - Coefficient of friction and air resistance In the calculations and the setting up of the mathematical model, the coefficient of friction (u) was taken into account, but not the coefficient of air resistance. The magnitude of the coefficient of friction was selected with respect to the results of experimental measurements, which were performed in advance. The coefficient of air resistance exerts a greater influence on pieces which have a higher velocity (v) and a longer time of travel (tp) from the rotor to the fertilized surface. - Velocity The principle of centrifugal throw depends on the velocity (v) to which a manure piece is accelerated on/by the rotor. The magnitude of this velocity depends on the rotor’s rpm value (n) and its diameter (d). - Rotor position The distance of the rotor or rotor axis from the ground (h) also affects the manure piece’s range of motion. 3 RESULTS OF THE NUMERICAL ANALYSIS The results of the numerical analysis are presented in the form of a histogram of transverse manure distribution The histogram of longitudinal distribution is useless as a result of the numerical analysis, because the number of manure pieces per unit of distance covered by the spreader cannot be estimated when defining the boundary conditions. The histogram of transverse distribution shows the spreader’s actual quality. The aim is to maximize the uniformity of the transverse distribution. Figure 5 shows a bird’s eye prekrivanje raztrosa manure distribution overlap ~ -raztros levega rotorja left rotor’s distribution X *S -46- "raztros desnega rotorja right rotor’s distribution / Sl. 5. Rezultati analize raztrosa široke trosilne naprave(ptičja perspektiva) Fig. 5. Results of manure distribution analysis for a manure spreader with a wide swath (bird’s eye perspective) 03-11 grin^sfcflMiscsD | ^BsfTHRflllK | stran 544 Bernik R., Benedi~i~ J., Duhovnik J.: Zasnova trosilnika - Conceptual Design of a Spreader organskega gnoja na gnojeni površini glede na položaj rotorjev. Ta slika o sami kakovosti raztrosa ne pove nič, obvesti pa nas o področju na gnojeni površini, ki ga pokrivajo delci iz posameznega rotorja. Rezultate analize trosenja smo primerjali z rezultati meritev trosilne naprave podjetja Jeantil EP 2060 Epandor 3 [8]. Za pravilnost postavitve matematičnega modela smo upoštevali predvsem širino trosenja. Kakor smo že omenili, prikazuje slika 4 rezultat numerične analize raztrosa delcev organskega gnoja iz ptičje perspektive. Svetlejše točke, so delci gnoja, ki priletijo iz desnega rotorja, temnejše, pa delci gnoja, ki priletijo iz levega rotorja. Rotorja se vrtita na mestu in navzven, kar je tudi prikazano na sliki 5. S slike je razvidno, da bomo s prekritjem delcev iz levega in desnega rotorja poskusili doseči najprimernejšo površino, na kateri bo raztros gnoja enakomeren. Najprej moramo potrditi matematični model in robne pogoje, ki smo jih predpostavili. Slika 6 je histogram prečnega raztrosa numerične analize, na podlagi katerega bomo potrdili naše predpostavke v primerjavi z izmerjenim histogramom prečnega raztrosa trosilnika Jeantil EP 2060 Epandor 3 (sl. 7). V našem primeru smo opazovali le širino trosenja in odstopanja od enakomerne porazdelitve delcev gnoja v histogramu prečne porazdelitve. Na sliki 5 vidimo, da je enakomerna porazdelitev zagotovljena na širini 12 m. Na dejanskem primeru (sl. 7) je to na view of the position of organic manure pieces on the fertilized surface with respect to the rotor position. This figure tells us nothing about the quality of the distribution, but it does provide information on the area of the fertilized surface covered by manure pieces coming from an individual rotor. The results of the manure distribution analysis are compared with the results of measurements performed on the Jeantil EP 2060 Epandor 3 manure spreader [8]. The swath width is primarily used in verifying the mathematical model. As was already mentioned above, Figure 5 presents the results of the numerical analysis of the organic manure-piece distribution from the bird’s eye perspective. The lighter points represent manure pieces coming from the right rotor, while the darker ones represent those coming from the left one. The rotors rotate both in place and outwards, as shown in Figure 5. It can be seen in this figure that we have tried to achieve an optimal area of uniform manure distribution by overlapping the left and right rotor swaths. Firstly, the mathematical model and the assumed boundary conditions need to be verified. Figure 6 is a histogram of the transverse distribution obtained by a numerical analysis, on the basis of which our assumptions will be confirmed via a comparison with the measured histogram of the transverse distribution of the Jeantil EP 2060 Epandor 3 manure spreader (Fig. 7). In our case, only the swath width and the deviations from a uniform distribution of manure pieces in the transverse distribution’s histogram are observed. Figure 5 shows that in this case a uniform distribution is ensured over a width of 12 m. For the real case (Fig. 7), this width is 10 m. There is a difference in the MAJHNO KOPIČENJE _ MINOR ACCUMULATION _---"-"""""" ^ --^ _____ n ENAKOMEREN RAZTROS - DELOVNA ŠIRINA n [I H UNIFORM MANURE DISTRIBUTION - WORKING WIDTH H 11 ^ ^ ^ i nn nn ¦ i ^ n H n n H n O LO CO LO CO LO h- LO ! LO v~ LO LO v~ LO CN LO tO LO^TLOLOLOCOLOh-LOCOLOOTLOO ^ o) ' co ' r-" ' (o ' id ' ^f ' m ' itn ' ^ 'do v- cn ro t" lo" to r-" co a>~ "^ ŠIRINA RAZTROSA / WORKING WIDTH [m] Sl. 6. Histogram numerične analize raztrosa (trosenje nazaj) Fig. 6. Histogram of the numerical analysis of manure spreading (backwards distribution) stran 545 Bernik R., Benedi~i~ J., Duhovnik J.: Zasnova trosilnika - Conceptual Design of a Spreader 4 202 4 6 8m ŠIRINA RAZTROSA / SWATH WIDTH Sl. 7. Histogram meritve prečne porazdelitve trosilnika Jeantil EP 2060 Epandor 3 [8] (trosenje nazaj) Fig. 7. Histogram of the measurements of transverse manure distribution for the Jeantil EP 2060 Epandor 3 manure spreader [8] (backwards distribution) širini 10 m. Razliko opazimo v največji širini raztrosa in v količini na robu. Pri numerični analizi so vrednosti na robovih večje od sredinske enakomerne porazdelitve, pri dejanskem primeru se količina delcev zmanjšuje. To razliko lahko razložimo s tem, da v matematičnem modelu nismo upoštevali zračnega upora. Vemo, da se zaradi vpliva zračnega upora hitrost delcu spreminja s kvadratom, kar za naš primer pomeni, da se delcu hitrost zmanjšuje. Če se hitrost zmanjšuje z oddaljevanjem delca od trosilne naprave, pomeni, da se največji domet delca zmanjšuje. Tako dobimo več delcev v območju enakomernega raztrosa, manj pa ob robovih (sl. 7). Ta trditev spodbija rezultate naše numerične analize, vendar moramo vedeti, da nismo upoštevali vpliva zračnega upora (sl. 6). Zaradi zračnega upora se domet delcev zmanjša, kar pa pomeni, da se povečana količina na robovih (sl. 6) zmanjša in porazdeli v področje enakomernega dometa. Zmanjša se tudi največja širina dometa. To pomeni, da širina raztrosa analize ustreza dejanskemu primeru, ker je v dejanskem primeru (sl. 7) za 25% manjša, kakor pri izračunu (sl. 6). 4 UGOTOVITVE IN SKLEP Ugotovitve: - Koeficient trenja ima na dolžino dometa zelo majhen vpliv. - Trenje na enakomernost raztrosa nima vpliva. - Masa na enakomernost in dolžino dometa nima vpliva, ker se v gibalni enačbi krajša. Ne upoštevamo zračnega upora. maximum swath width and the amount of manure on its edge. In the numerical analysis the amount of manure on the edge exceeds that found within the central portion with a uniform distribution, while in the real case this amount decreases towards the edge. This difference can be explained by the fact that air resistance was not taken into account in the mathematical model. It is known that because of the influence of air resistance the velocity of a manure piece varies as a square, which in our case means that the piece’s velocity decreases. If the velocity decreases with the manure piece’s distance from the spreader, this means that the piece’s maximum range is decreasing. In this way, more pieces are obtained in the area with a uniform distribution and fewer ones along the edges (Fig. 7). This assertion is contrary to the results of our numerical analysis; however, it should be remembered that in our analysis the influence of air resistance was ignored (Fig. 6). Because of the influence of air resistance, the range of motion of manure pieces decreases, and this in turn means that the increased amount of the manure on the edges (Fig. 6) is actually reduced and distributed to the area with a uniform range. The maximum range width is also reduced, which means that the swath width obtained by the analysis corresponds to the real case, because in the real case (Fig. 7) it is 25% smaller than the calculations have shown (Fig. 6). 4 FINDINGS AND CONCLUSION Findings: - The coefficient of friction has a very small influence on the range of motion of manure pieces; - Friction has no influence on the uniformity of manure distribution; - Mass has no influence on the uniformity and range, because it is cancelled out in the motion 1 BnnBjfokJ][p)l]Olf|i[gO | | ^SSfiFlMlGC | stran 546 Bernik R., Benedi~i~ J., Duhovnik J.: Zasnova trosilnika - Conceptual Design of a Spreader - Odločilni vpliv na enakomernost raztrosa ima področje, na katerega dovojamo gnoj in področje, v katerem delci gnoja lahko zapustijo rotor. - Največji domet je odvisen predvsem od obodne hitrosti rotorja. - Zračni upor mnogo bolj vpliva na porazdelitev delcev na robovih (zunaj področja enakomernega raztrosa), kakor v področju enakomernega raztrosa. V osnovi je mogoče potrditi nastavljeni matematični model, saj smo izračunali širino raztrosa za 25% večjo kakor ga ima dejanski primer, kar pa pomeni, da bi se z upoštevanjem zračnega upora naši rezultati gibali v področju širine raztrosa dejanskega primera. Področje enakomernega raztrosa se v dokajšnji meri pokriva s področjem enakomernega raztrosa dejanskega primera, kar pomeni, da so bile predpostavke matematičnega modela pravilne in prav tako tudi predvideni robni pogoji. Opravljeni izračuni in nastavljeni matematični model je lahko osnova za sodoben način k celovitega konstruiranja ([1] in [10]) trosilnih naprav, saj bi s predhodno numerično analizo lahko deloma usmerili konstrukterja že v prvi fazi snovanja k iskanju takšnih rešitev ([4] do [6]), ki bi zagotavljali boljšo kakovost raztrosa in s tem večjo učinkovitost trosilne naprave. equation. The air resistance was ignored; - The area to which manure is delivered and the area from which the pieces can leave the rotor both have a crucial effect on the uniformity of the distribution; - The maximum range of manure pieces depends primarily on the rotor’s tangential velocity; - The air resistance has a much greater effect on the manure-piece distribution along the edges (outside of the area of uniform distribution) than in the area of uniform distribution. The produced mathematical model can therefore be considered essentially verified: the swath width was calculated to be 25% greater than for the real case, which means that if air resistance was taken into account, our results would range within the swath width for the real case. The area of uniform distribution corresponds quite well to the area of uniform distribution for the real case, which means that the assumptions of our mathematical model were correct and so were the selected boundary conditions. The performed calculations and the produced mathematical model can serve as the basis for modern approaches to the global design ([1] and [10]) of manure spreaders, as prior numerical analysis can be used to partially direct the design engineer towards solutions that ensure a better quality of manure distribution and thus greater efficacy of the manure spreader during the initial phase of design ([4] to [6]). 5 LITERATURA 5 REFERENCES [I] VDI 2221. [2] Bernik, R (1996) Tabele lastnosti kmetijskih pridelkov in materialov. Oddelek za agronomijo, Biotehnika fakulteta, Univerza v Ljubljani, 1. izdaja. [3] Dohler, H., B. Biskupek (1993) Umweltvertragliche Verwertung von Festmist. Kuratorium fiir Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V.(KTBL), Bartningstrasse 49, Darmstadt, 1. izdaja. [4] Duhovnik, J., J. Benedičič, R. Bernik (2001) Distributor kosmičev organskega gnoja na rotorju : patentna prijava št. P-200100277. Ljubljana: Urad RS za intelektualno lastnino, 25.10.2001. 1 listina, ilustr. [5] Duhovnik, J., J. Benedičič, R. Bernik (2001) Dovajalnik in odmetovalnik kosmičev organskega gnoja : patentna prijava št. P-200100279. Ljubljana: Urad RS za intelektualno lastnino, 25.10.2001. 1 listina, ilustr. [6] Duhovnik, J., J. Benedičič, R. Bernik (2001) Večnamenska trosilna naprava: patentna prijava št. P-200100278. Ljubljana: Urad RS za intelektualno lastnino, 25.10.2001. 1 listina, ilustr. [7] Frick, R. (2001) Streusysteme im Vergleich. Landtechnik, UFA-Revue 10/01. [8] Frick, R., J. Heusser, and M. Schick (2001) Ausbringtechnik Abfalldiinger und Laufstallmist. FAT Berichte Nr.560. [9] Redelberger, H. and E. Kuyhlmann (1989) Festmistausbringung in der Praxis. Hessisches Landesamt fur Ernahrung, Landwirtschaft und Landentwicklung, Kolnische Strasse. [10] Žavbi, R. (1998) Razvoj izdelka s povezavo funkcije in delovnih principov, doktorsko delo. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo. [II] Kernighan, B.W. and Ritchie. D.M. (1990) Programski jezik C. Fakulteta za elektrotehniko in računalništvo, Univerza v Ljubljani, 2. izdaja. [12] Kuhelj, A. (1993) Kinematika in dinamika. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo, 2. izdaja. stran 547 Bernik R., Benedi~i~ J., Duhovnik J.: Zasnova trosilnika - Conceptual Design of a Spreader Naslova avtorjev: doc.dr. Rajko Bernik Biotehniška fakulteta Oddelek za agronomijo Univerza v Ljubljani Jamnikarjeva 101 1000 Ljubljana rajko.bernik@bf.uni-lj.si Janez Benedičič prof.dr. Jože Duhovnik Fakulteta za strojništvo Laboratorij za računalniško podprto konstruiranje LECAD Univerza v Ljubljani Aškerčeva 6 1000 Ljubljana joze.duhovnik@lecad.fs.uni-lj.si Authors’ Addresses: Doc.Dr. Rajko Bernik Faculty of Biotechnology Department of Agronomy University of Ljubljana Jamnikarjeva 101 1000 Ljubljana, Slovenia rajko.bernik@bfuni-lj.si Janez Benedičič Prof. Dr. Jože Duhovnik Faculty of Mechanical Eng. Laboratory of Computer- Aided Design LECAD University of Ljubljana Aškerčeva 6 1000 Ljubljana, Slovenia joze.duhovnik@lecad.fs.uni-lj.si Prejeto: Received: 11.3.2003 Sprejeto: Accepted: 18.12.2003 Odprto za diskusijo: 1 leto Open for discussion: 1 year 1 SšnnstsfcflM]! ma stran 548 © Strojni{ki vestnik 49(2003)11,549-557 © Journal of Mechanical Engineering 49(2003)11,549-557 ISSN 0039-2480 ISSN 0039-2480 UDK 697.97:725.89 UDC 697.97:725.89 Strokovni ~lanek (1.04) Speciality paper (1.04) Okoljski nadzorni sistem - Model vrednotenja zakritih zavetij An Environmental Control System - Assessment Model for Camouflaged Shelters J. Howard Arthur - J. Taylor Beard - Robert J. Ribando - Ashok Patil - Nicholas P. Johnston Kot osnova modela za okoljsko vrednotenje prenosnih zavetij je bil razvit matematični algoritem. Model vrednotenja lahko uporabimo za načrtovanje ogrevalne in hladilne opreme ter za oceno prehodnih toplotnih odzivov zavetij v časovno neustaljenih razmerah okolice. Model se razlikuje od klasičnih modelov KGH (klimatizacija, gretje in hlajenje) v prehodnih odzivih, ki jih lahko vključimo v analizo zavetja. Za javno in poslovno uporabo so trenutno dostopni modeli, s katerimi določimo spremembe prehodnih obremenitev in rabo energije na podlagi določene računske notranje temperature. Z računalniškimi programi, kakršen je npr. TRNSYS, lahko določimo prehodne pogoje v notranjosti, vendar zato potrebujemo natančne vstopne podatke, ki za značilna zavetja običajno niso na voljo. Z novim modelom okoljskega vrednotenja zavetij lahko določimo notranjo temperaturo v odvisnosti od razmer v okolici, delovanja sistemov KGH in notranjih virov. V algoritmih je za stene zavetja, opremo in notranji zrak uporabljen večvozliščni model, saj se elementi med seboj razlikujejo po svoji toplotni vsebnosti. V model je vključen zastor, obravnavan kot toplotni ščit, z zanemarljivo zmožnostjo shranjevanja energije. Zato izračunamo temperature sevalne zaščitne mreže za vsak časovni korak iz iterativnih energijskih bilanc pri nespremenljivih razmerah. Neznane temperature za vsakega od elementov z zmožnostjo hranjenja energije izračunamo za vsako točko v času z uporabo koračne funkcije, upoštevajoč temperaturo sevalnega ščita. Model je zasnovan tako, da prilagodi toplotne dobitke opreme in osebja ter delovne značilnosti sistemov KGH vremenskim razmeram za določen kraj ali običajnim zunanjim razmeram. © 2003 Strojniški vestnik. Vse pravice pridržane. (Ključne besede: okolje, sistemi nadzorni, algoritmi matematični, zavetja, modeli vrednotenja) Mathematical algorithms have been developed as the foundation of an environmental assessment model for mobile shelters. The assessment model can be used for sizing the heating and cooling equipment and for evaluating the transient thermal responses of shelters under specified initial heat-up and cool-down conditions. This model differs from standard HVAC load models in the form of the transient responses that can be predicted for the shelter. Currently available commercial and public-domain HVAC models predict transient-load variations and energy usage based upon a fixed inside design temperature. Computer codes such as TRNSYS can predict transient indoor conditions, but require detailed input, which is usually not available for the typical shelter. The new, shelter environmental assessment model has the ability to predict inside temperature as a function of variations in environment condition, HVAC equipment performance, and inside load conditions. The algorithms use a multi-node lumped-capacity model for the shelter walls, the equipment and the air inside the shelter, since each of these elements has an energy-storage capacity. The model includes provisions for modeling camouflage netting as a thermal radiation shield having a negligible energy-storage capacity. Therefore, radiation-shield temperatures are computed from iterative, steady-state energy balances for each time step. The unknown temperatures for the elements with heat capacity are calculated at each point in time using a “marching” solution combined with the radiation-shield temperatures. The model is designed to accommodate the energy gains from equipment and personnel, and HVAC equipment operational features, with weather data for a specific location or from standard outdoor environmental conditions. © 2003 Journal of Mechanical Engineering. All rights reserved. (Keywords: environmental control systems, mathematical algorithms, shelters, assessment models) gfin^OtJJIMISCSD 03-11 stran 549 |^BSSITIMIGC Arthur J. H., et al.: Okoljski nadzorni sistem - An Environmental Control System 0 UVOD Zavetja in šotore uporabljamo za različna podnebja po vsem svetu, na primer za vojaško uporabo kot vojaške postojanke, bolnišnice, latrine, kuhinje, računalniške centre, spalne prostore in kopalnice. Taka zavetja so zelo različna, od platnenih do sestavljenih stenskih profilov z aluminijastimi ploščami na zunanji in papirnato satasto izolacijo na notranji strani. Simulacijske modele lahko uporabimo za določanje toplotnih in hladilnih moči za različna zavetja in šotore, razvite za različne vremenske razmere. Dobljene rezultate lahko uporabimo pri določanju zmogljivosti opreme za nadzor okolja glede na kraj postavitve. Učinkovito ogrevanje in hlajenje notranjosti zavetij (vzdrževanje temperature in vlažnosti) je postalo nujno za učinkovito delo osebja in opreme. Na primer, komunikacijska oprema deluje v okolju z omejenim spreminjanjem temperatur in vlažnosti. S tem se izognemo nepravilnemu delovanju ali poškodbam na napravah. Posledice premalo zmogljive nadzorne enote notranjega okolja (NENO) bi bile nezdravo in nestorilno delovno okolje in odpoved delovanja opreme. Predimenzionirana NENO pa bi za svoje delovanje potrebovala prevelik generator in bi pomenila veliko oskrbno breme. 1 PODLAGA V osemdesetih letih prejšnjega stoletja je podjetje BDM International, Inc. izdelalo model izračuna sestave zavetja (MISZ - SAM) [1] za določanje zmogljivosti okoljske nadzorne opreme za prenosna zavetja vojske ZDA. Odvisnost poveljevanja od elektronske opreme se močno povečuje. Zato so po letu 1980 razvili nove oblike zavetij (velikost, snovi in namen uporabe). Metode za določanje toplotnih in hladilnih moči, ki jih priporoča Ameriško združenje inženirjev s področja gretja, hlajenja in prezračevanja ASHRAE, so se v zadnjih dvajsetih letih močno izboljšale. Nekatera predvidevanja prvotnega modela MISZ so postala vprašljiva in neskladna s sedanjimi priporočili ASHRAE [2]. Novi model vrednotenja okoljskega nadzornega sistema smo razvili za izračun ogrevalnih in hladilnih moči ter za napovedovanje prehodnih toplotnih pojavov pri klimatizaciji opreme v zavetjih in šotorih [3]. Napovedi modela temeljijo na upoštevanju občutene toplote in predpostavki, da so vplivi vlaženja in sušenja zanemarljivi. V prispevku so prikazane razširitve modela, ki so bile narejene za simulacije zavetij z zakrivno mrežo. Zakrivni sistemi so modelirani kot sevalni ščiti. ^BSfirTMlliC | stran 550 0 INTRODUCTION Shelters and tents are deployed in diverse climates all over the world. Examples include military applications such as command posts, hospitals, latrines, kitchens, computer centers, sleeping quarters, and showers. The construction of these shelters varies from canvas to composite wall sections with external aluminum sheets and internal paper honeycomb insulation. Simulation models can be used for determining the heating and cooling loads for different shelters and tents deployed under various environmental conditions. These results can be used in sizing site-specific environmental control equipment. Effective heating and cooling for internal shelter environments (temperature and humidity) has become essential for optimum personnel and equipment performance. For example, communications equipment must be maintained within a certain temperature and humidity range in order to avoid damage during startup and operation. An undersized environmental control unit (ECU) could result in unhealthy conditions and equipment failure. An oversized ECU will require an excessively large generator, and will impose a logistics burden. 1 BACKGROUND In the 1980s BDM International, Inc., produced a Shelter System Assessment Model (SAM) [1] to size environmental control equipment for portable shelters for the U.S. Army. The dependence on electronic equipment in command-and-control shelters has increased substantially, and the types of shelters (size, materials and uses) have also changed since 1980. The recommended ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers) methods for determining heating and cooling loads have improved considerably during the past twenty years. Some of the assumptions for the original SAM model are questionable and inconsistent with current ASHRAE recommendations [2]. A new environmental control assessment model has been under development for computing the heating and cooling loads and for predicting the transient thermal performance of air-conditioning equipment in shelters and tents [3]. Model predictions are based on sensible heat considerations under the assumption of negligible humidification and dehumidification influences. This paper reports the model enhancement made for simulating shelters deployed with camouflage netting. Camouflage systems are modeled as radiation shields. Arthur J. H., et al.: Okoljski nadzorni sistem - An Environmental Control System 2 RAČUNSKI MODEL Stene zavetja so pogosto narejene iz sataste izolacijske strukture med dvema aluminijastima ploščama. Prehod toplote v stenah zavetja ovrednotimo z večvozliščnim modelom. Predpostavimo, da se toplota shranjuje v aluminijastem sloju stene, ki ne predstavlja upora prevodu toplote in da je celoten upor prevodu toplote posledica vgrajene toplotne izolacije, v kateri se toplota ne shranjuje. Predpostavimo tudi, da ima zakrivna mreža (sevalna zaščita) zanemarljivo zmožnost hranjenja toplote. Zato obravnvamo prehod toplote v sevalnem ščitu kot stacionarni problem. Celotni model obravnava zaprt prostor s štirimi stenami, streho, podom in ustrezno zaščito pred sončnim sevanjem. Kakor je prikazano na sliki 1 sledi, da je absorbirano sončno sevanje enako konvektivnemu toplotnemu toku med okolico in notranjo ter zunanjo površino ščita, dolgovalovnemu sevalnemu toplotnemu toku med ščitom in steno zavetja in dolgovalovnemu sevalnemu toplotnemu toku med ščitom in nebom oz. okolico. Temu ustreza energijska bilanca: 2 NUMERICAL MODEL The shelter walls are often constructed of a honeycomb insulation structure between two aluminum plates. These walls are modeled using a multi-node lumped-capacity model. The assumption is that all energy storage is in the wall skin (aluminum), which offers no internal resistance to energy flow, and that the insulation offers resistance to energy flow without any energy storage. The camouflage netting (radiation shield) is assumed to have negligible heat capacity. Therefore, the radiation shield is modeled using a steady-state energy balance. The full model provides for an enclosure with four wall surfaces, a roof, a floor and corresponding solar radiation shields. As illustrated in Figure 1, the steady-state energy balance on a radiation-shield node requires that the absorbed solar energy must be equal to the convection with the outside air on each side of the shield, the long-wavelength radiant exchange with the wall, and the long-wavelength radiant exchange with the sky and the ground. The corresponding energy-balance equation is given as: s A (Two4 -Trs 4 ) s 0 = Qsolar + 2h0 A(Ta -Trs )+ wo rs +erss A(Trs4 - FssTsky 4 - FsgTg4) 11 + -1 (1). ee rs wo Energijska bilanca v vozlišču zunanje stene An energy balance on the outside-wall node upošteva, da je sprememba notranje energije tega requires that the change in the internal energy of the elementa enaka razliki toplotnih tokov, v izbranem node must be equal to the net energy into the node at časovnem koraku. Kakor je prikazano na sliki 2, na any instant in time. As illustrated in Figure 2, the net spremembo notranje energije zunanjega vozlišča energy into the outside-wall node consists of the stene vpliva konvektivni prenos toplote na zunanji convection with the outside air, the conduction from zrak in dolgovalovni sevalni tok, ki ga stena izmenjuje the inside-wall node, and the long-wavelength radiant s ščitom ter prevod toplote med notranjim in zunanjim exchange with the radiation shield (camouflage net). vozliščem. Ta energijska bilanca je: This energy balance is: (rcV )w DT kA sA(Trs4 -Two4 ) h0 A(Ta -Two )+ (Twi -Two )+ Dt L 11 + -1 (2). sončni dobitki solar gain dolgovalovno sevanje neba in tal long wave radiation with sky and ground prenos toplote z zunanjega zraka convection from outside air k • w ^ Trs ^ r ^ dolgovalovno sevanje stene long wave radiation with wall prenos toplote z zunanjega zraka convection from outside air Sl. 1. Energijska bilanca vozlišča sevalne zaščite (zakrivne mreže) Fig. 1. Energy balance for the radiation shield (camouflage netting) ^vmskmsmm 03-11 stran 551 |^BSSITIMIGC Arthur J. H., et al.: Okoljski nadzorni sistem - An Environmental Control System prenos toplote z zunanjega zraka convection from outside air dolgovalovno sevanje zakrivne mreže long wave radiation with camouflage shield Two prenos toplote z notranjega zraka convection from inside air prevod conduction Twi sevanje v prostoru enclosure radiation Sl. 2. Energijska bilanca zunanjega in notranjega vozlišča stene zavetja Fig. 2. Energy balance for the shelter wall Enačbo, ki povezuje vozlišče na notranji strani stene, vozlišče opreme v zavetju in vozlišče notranjega zraka so razvili Arthur et al. [3]. Energijsko bilanco za vozlišče na notranji strani zidu lahko zapišemo s spremembo temperature vozlišča v časovnem koraku. Na spremembo notranje energije vpliva prevod toplote v steni ter konvektivni in sevalni prestop toplote z notranje površine stene na zrak in opremo v prostoru. Ta enačba je podana kot: Ar Model sevanja v prostoru, ki smo ga uporabili za določitev sevalne izmenjave na notranjih površinah, temelji na delu Waltona [4], kot je navedeno v delu Spitler idr. [5]. Pri tem modelu za vsako površino, ki obdaja prostor, predpostavimo, da seva na namišljeno površino v prostoru, katere sevalnost in temperatura zagotavljata približno enak prestop toplote s površine kakor je ta v dejanskem zaprtem prostoru z več površinami. Ker postavitev električnih naprav v zavetju običajno ni znana, za rešitev običajnih problemov sevanja v zaprtih prostorih, ne moremo izračunati geometrijskih sevalnih faktorjev. Waltonov model upošteva približne vrednosti geometrijskih sevalnih faktorjev, ki zagotavljajo enak sevalni prenos toplote. Električne naprave v zavetju obravnavamo kot enotno maso, ki izmenjuje toploto z notranjim zrakom s konvekcijo, z notranjo površino sten prostora pa z dolgovalovnim sevanjem. V tem vozlišču upoštevamo tudi sproščanje toplote pri uporovnem gretju delujočih naprav. Ta energijska bilanca je podana v enačbi: ATe Sprememba notranje energije zraka v zavetju je enaka toplotnemu toku, ki ga dovedemo ali odvedemo pri ogrevanju ali hlajenju z nadzorno enoto notranjega okolja, prestopu toplote na zrak z notranje površine sten, prestopu toplote s površine električnih The equations for the inside-wall node, the internal mass in the shelter and the inside-air node were developed by Arthur et al. [3] and presented here. For the inside-wall node, the energy balance can be described as the change in the internal energy of the node being equal to the net energy flow into the node per unit time. The net energy into the node consists of convective exchange with the inside air, conduction from the outside wall node, and radiant exchange in the enclosure. This equation is given as: kA L (Two -Twi )+ hr A(Tfs -Twi ) (3). The radiation enclosure model used to estimate the radiant exchange among the inside surfaces was based on work by Walton [4], as given in Spitler et al. [5]. In this model each surface in the enclosure is assumed to radiate to a fictitious surface that has an area, a emissivity, and a temperature giving approximately the same heat transfer from the surface as in the real multi-surface enclosure. Since the layout of the electrical equipment in the shelter is not generally known, radiation configuration factors cannot be calculated for solving the classic radiation-enclosure problem. Walton’s model makes approximations for the radiation shape factors and provides for the conservation of the radiant energy in the enclosure. The electrical equipment in the shelter is modeled as a single mass that exchanges energy with the inside air via convection and with the walls via long-wavelength radiation. The electric energy generation (resistive heating) in this mass is also included. This energy balance is given as equation 4: & Teq )+ hr Aeq (Tfs -Teq )+Q gen (4). The change in the internal energy of the air in the shelter must equal the heating (or cooling) by the environmental control unit, the convection to the air from all the wall surfaces, the convection from the equipment mass, the sensible heat associated with 1 BnnBjfokJ][p)l]Olf|i[gO | | ^SsFvWEIK | stran 552 Arthur J. H., et al.: Okoljski nadzorni sistem - An Environmental Control System naprav, občuteni toploti, povezani s prezračevanjem in toplotnemu toku, ki ga oddajajo ljudje. V tem modelu latentne toplotne dobitke zanemarimo. Opisana energijska bilanca je prikazana z enačbo: the make up (outside) air, and the heat gain from personnel. Latent heat gain is neglected in the current model. The statement of this energy balance is given as equation below. (PcV )i Qecu+ him Asur(T eq Ti)+ 2-1 all surf hi (T wi Ti)+Q peo+ cp(Ta T i) (5). 3 UPORABA MODELA IN REZULTATI Zgoraj opisane povezave v množici vozliščnih kapacitivnosti so za steno zavetja z notranjo opremo prikazane na sliki 3 kot poenostavljeno električno analogno vezje. Ker smo predpostavili, da ima sevalna zaščita (zakrivna mreža) zanemarljivo zmožnost hranjenja energije, izračunamo temperature zaščite iz energijskih bilanc v ustaljenem stanju. Neznane temperature elementov z zmožnostjo hranjenja energije izračunamo za vsako točko v času z uporabo “koračne” rešitve v povezavi s temperaturami sevalne zaščitne mreže. Zavetje Version 4 SICPS smo izbrali kot primer, na katerem smo proučevali učinek hlajenja z zakrivno mrežo in brez nje. Toplotno-fizikalni parametri, ki smo jih uporabili v simulacijskem modelu, so podani v preglednici 1. Uporabili smo izračunano sončno sevanje 21. julija ob 14.00 na 36° severne zemljepisne širine (predpostavili smo, da je sevanje v času simulacije nespremenljivo). Predpostavili smo odbojnost tal 20% in čistost ozračja 0,95. Upoštevali smo pretok zunanjega zraka pri prezračevanju 0,019 m3/s. Za čas simulacije smo upoštevali nespremenljivo temperaturo zunanjega zraka 49 °C. Take razmere v okolju so bile izbrane kot najbolj neugodne in ne predstavljajo nekega določenega okolja. V prvi študiji smo določili čas, ki je potreben, da se zavetje ohladi z začetne temperature 49 °C na 32 °C s hlajenjem z močjo 4 ali 10 kW. Z drugo študijo smo določili velikost hladilnega sistema, ki ga potrebujemo, da se zniža temperatura opreme z 49 °C na 32 °C v 30 oziroma 120 minutah. Omenjeni študiji sta bili izvedeni za zavetje s sevalno zaščito in brez nje. Pri obeh študijah smo predpostavili nespremenljivo začetno temperaturo zavetja, opreme in zraka 49 °C. Tsky 3 MODEL IMPLEMENTATION AND RESULTS The above-described multi-node lumped-capacity relationships for an example shelter wall with internal equipment and air inside the shelter are illustrated in Figure 3 as a simple electric analog network. Since radiation shields (camouflage netting) are assumed to have negligible energy-storage capacity, their temperatures are computed from steady-state energy balances. The unknown temperatures for the elements with energy storage are calculated at each point in time using a “marching” solution combined with the radiation-shield temperatures. A Version 4 SICPS shelter was selected as an example shelter to study cool-down performance with and without camouflage. The thermo-physical parameters used in the model simulation are given in Table 1. The incident solar radiation was calculated for July 21st at 14:00 hours at latitude of 36° north (and assumed constant for the simulation). Ground reflectance was assumed to be 20% and the atmospheric clearness of 0.95 was used. Outside air at a rate of 0.019 m3/s was assumed for makeup. The outside-air temperature was held constant at 49°C during the simulation. These ambient conditions were meant to be conservative and not necessarily representative of any particular environment. The first study was of the time needed to cool the shelter from an initial temperature of 49°C to a final temperature of 32°C using a 4-kW or a 10-kW cooler. The second study determined the cooler size needed to lower the equipment from 49°C to 32°C in 30 minutes and in 120 minutes. The above studies were run for a shelter with and without camouflage (radiation shielding). Both studies were started with the assumption that the shelter, the equipment and the air were at a steady initial temperature of 49oC. W" Ti Qsolar Qecu I Qvetxt I (mQwo (mC)wi (mQair (mC)eq Sl. 3. Preprosta električna shema zavetja Fig. 3. Simple electric schematic for the shelter ^vmskmsmm 03-11 stran 553 |^BSSITIMIGC Arthur J. H., et al.: Okoljski nadzorni sistem - An Environmental Control System Preglednica 1. Izbrani parametri v primeru hlajenja zavetja Table 1. Parameters selected for shelter cooling example h (W/m2K) masa / mass (kg) cp (kJ/kgK) površina / area (m2) k/L (W/m2K) sevalnost stene zavetja shelter wall emissivity sevalnost zaščite camouflage emissivity zunanje stene outside walls 7,0 136 0,92 25,5 izolacija insulation notranje stene inside walls 3,4 136 0,92 25,5 2,337 0,8 0,8 0,4 0,4 oprema equipment 45,0 182 1,09 6,5 _________ notranji zrak inside air 8,75 1,00 ______ ______ Preglednica 2. Potrebna moč hlajenja opreme na želeno temperaturo 32 °C pri prezračevanju z zunanjim zrakom 0,019 m3/s v zavetju brez sevalne zaščite Table 2. Performance for equipment to reach 32°C with 0.019 m3/s outside makeup air in a shelter without camouflage (radiation shielding) znižanje temperatur temperature range čas time potrebna moč hlajenja required cooling power temp. notranjega zraka inside-air temperature 49oC do/to 32oC 30 min 6,4 kW 19,6oC 49oC do/to 32oC 120 min 4,6 kW 23,6oC znižanje temperatur temperature range moč hlajenja cooling power potreben čas required time temp. notranjega zraka inside-air temperature 49oC do/to 32oC 4 kW nezadostno / unsufficient nezadostno / unsufficient 49oC do/to 32oC 10 kW 13 min 10,6oC 50 100 150 čas / time (min) 200 250 Two Twi Teq Sl. 4. Temperature elementov modela SICPS pri hlajenju z močjo 4 kW, prezračevanjem 0,019 m3/s, začetni temperaturi 49°C, brez sevalne zaščite Fig. 4. SICPS thermal performance with a 4-kW cooler, 0.019 m3/s outside air, initial temperature of 49°C, without camouflage Pregled rezultatov simulacije za zavetje brez A summary of the simulation results for the zakrivne zaščite je v prikazan v preglednici 2. Iz shelter without camouflage shielding is given in Table preglednice 2 vidimo, da v skladu z modelom hladilnik 2. From Table 2, we see that the model predicts that the z močjo 4 kW ni dovolj močan, da bi, pri pogojih 4-kW cooler is unable to bring the shelter down to the simulacije, ohladil opremo v zavetju do želene desired operational temperature of 32°C under the 1 BnnBjfokJ][p)l]Olf|i[gO | | ^SsFvWEIK | stran 554 Arthur J. H., et al.: Okoljski nadzorni sistem - An Environmental Control System Preglednica 3. Rezultati simulacije temperatur opreme pri hlajenju na 32 "C, prezračevanju 0,019 m3/s v zavetju s sevalno zaščito Table 3. Performance for equipment to reach 32°C with 0.019 m3/s outside makeup air in a shelter with camouflage (radiation shielding) obseg temperatur temperature range čas time potrebna moč hladilnika required AC unit temp. notranjega zraka inside-air temperature 49oC do/to 32oC 30 min 6,2 kW 19,6oC 49oC do/to 32oC 120 min 4,1 kW 24,1oC obseg temperatur temperature range velikost hladilnika AC unit size potreben čas required time temp. notranjega zraka inside-air temperature 49oC do/to 32oC 4 kW 140 min 24,4oC 49oC do/to 32oC 10 kW 13 min 10,6oC 50 100 150 čas / time (min) 200 250 Two y Twi Teq Ti Sl. 5. Temperature elementov modela SICPS pri hlajenju z močjo 4 kW, prezračevanjem 0,019 m3/s, začetno temperaturo 49°C, s sevalno zaščito Fig. 5. SICPS thermal performance with a 4-kW cooler, 0.019 m3/s outside air, initial temperature of 49°C, with camouflage 50 100 150 čas / time (min) 200 250 Teq w/o t Ti w/o Teq w/ v Ti w/ Sl. 6. Primerjava temperatur elementov zavetja SICPS s sevalno zaščito in brez nje med hlajenjem Fig. 6. Comparison of SICPS shelter with and without camouflage during cool down gfin^OtJJlMISCSD 03-11 stran 555 |^BSSITIMIGC Arthur J. H., et al.: Okoljski nadzorni sistem - An Environmental Control System temperature 32 °C. Prehodne temperature so prikazane na sliki 4. Pregled rezultatov za zavetje s sevalno zaščito je prikazan v preglednici 3. Iz te preglednice vidimo, da lahko prostor, ki ga hladimo s hladilnim tokom 4 kW ohladimo do želen temperature v 140 minutah. Potek temperature v tem primeru je prikazan na sliki 5. Iz rezultatov obeh študij lahko ugotovimo, da ima sevalna zaščita na začetku majhen učinek, kar je razvidno s slike 6 pri hlajenju po 60 minutah. Vendar pa je v daljšem času zaščita koristna. Pri namestitvi le-te je temperatura opreme in notranjega zraka pri enaki hladilni moči po 240 minutah hlajenja nižja za 9 °C. 4 SKLEP Razvili smo novi simulacijski model za napoved ogrevanja in hlajenja zavetij, ki ga lahko uporabimo za določevanje spreminjanja temperatur elementov zavetja. Model lahko uporabimo tudi za določitev velikosti NENO. Za zavetje Version 4 SICPS smo izvedli različne simulacije s sevalno zaščito (zakritjem) in brez nje. ZAHVALE Avtorji se zahvaljujemo za podporo in pomoč gospoda Franka Clakinsa iz Oddelka za okoljske sisteme in gorivne celice iz Centra CECOM RD&E armade ZDA, Ft. Belvoir. Projekt je bil financiran s pogodbo DAAB15-02-P-0067. simulated conditions. Transient temperatures are plotted in Figure 4. A summary of the simulation results for the shelter with camouflage is given in Table 3. From this table, we see that the 4-kW cooler can bring the shelter down to the set point after 140 minutes. The temperature histories for this simulation are shown in Figure 5. From the results of these studies we can see that camouflage has little effect initially, for example, see Figure 6 at 60 minutes. However, in the long term, camouflage is beneficial: Figure 6, at 240 minutes, shows that the equipment mass and the inside-air temperatures are reduced by 9°C when camouflage is used. 4 CONCLUSION A new heating-and-cooling simulation model for camouflaged shelters has been developed. The model can be used to predict the temperature history of the shelter. The model can also be used to predict the necessary environmental control unit size. Various simulations have been made of a Version 4 SICPS shelter with and without radiation shielding (camouflage). ACKNOWLEDGMENTS The authors acknowledge the support and assistance given by Mr. Frank Calkins of the Environmental Systems and Fuel Cells Branch, US Army CECOM RD&E Center, Ft. Belvoir. This project was funded under contract DAAB15-02-P-0067. 7 OZNAČBE 7 NOMENCLATURE gostota specifična toplota prostornina debelina stene toplotna prevodnost snovi koeficient prestopa toplote na zunanji stani stene koeficient prestopa toplote na notranji stani stene koeficient prestopa toplote notranje el. mase koeficient prestopa toplote za vozlišče opremne mase koeficient sevalnega prestopa toplote za notranje površine površina stene površina notranjih električnih naprav površina vozliščne opremne mase temperatura zunanjega zraka temperatura neba temperatura tal temperatura notranjega zraka temperatura sevalnega (zakrivnega) ščita temperatura vozlišča na zunanji površini temperatura vozlišča na notranji površini temperatura opreme navidezna temperatura površine po Waltonovi metodi r cp V L k ho hi h im h eq A A sur A eq Ta Ts Tg Ti T rs T wo kg/m3 kJ/kgK m3 m W/mK W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K m2 m2 m2 K K K K K K K K K material density material specific heat material volume wall thickness material thermal conductivity outside-wall convection coefficient inside-wall convection coefficient inside electrical mass convection coefficient convection coefficient for the equipment mass node radiation heat-transfer coefficient for the inside surfaces wall surface area inside electrical mass surface area surface area of the equipment mass node outside-air temperature sky temperature ground temperature inside-air temperature radiation-shield (camouflage) temperature outside-wall surface node temperature inside-wall surface node temperature equipment temperature fictitious surface temperature of Walton’s method 1 BnnBjfokJ][p)l]Olf|i[gO | | ^SsFvWEIK | stran 556 h wi T eq T fs Arthur J. H., et al.: Okoljski nadzorni sistem - An Environmental Control System sevalnost zunanjega zidu sevalnost sevalnega (zakrivnega) ščita Stefan-Boltzmannova konstanta sevalni oblikovni faktor površine proti nebu sevalni oblikovni faktor površine proti tlem absorbirano sončno sevanje dolgovalovno sevanje s stene proti drugim površinam v bližini dolgovalovno sevanje z notranje snovi proti preostalim površinam v bližini uporovno gretje električne opreme v zavetju toplota ljudi moč grelne/hladilne opreme pretok zraka gostota zunanjega zraka e wo e rs . s =5,67 10-F ss F sg QW solar QW lwi lwm gen W W Q eo W V cu m3/s r m3/s outside-wall emissivity radiation-shield (camouflage) emissivity W/m2K4 Stefan-Boltzmann constant surface-to-sky radiation shape factor surface-to-ground radiation shape factor absorbed solar radiation long-wavelength radiation from the wall to other surfaces in the enclosure long-wavelength radiation from the internal mass to other surfaces in the enclosure resistive heating of the electrical equipment in the shelter heat from people capacity of heating/cooling equipment makeup air-flow rate outside-air density 7 LITERATURA 7 REFERENCES [1] Kirtland, Lane, Hayes (1990) Shelter system assessment model (SAM) users manual, BDM International, Inc., BDM/MCL-90-04222-TR. [2] Taylor Beard, J. , A. Howard (2002) New shelter environmental assessment model, Phase I, Characterization, A final report by associated environmental consultants, to US Army, CECOM, RD&E Center, Ft. Belvoir, VA . [3] Howard, A. J., J. Taylor Beard, R. J. Ribando, A. Patil, N. P. Johnston (2003) A new environmental control system assessment model for shelters, paper submitted to the 6th ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference. [4] Walton, G.N. (1980) A new algorithm for radiant interchange in room loads calculations, ASHRAE Transactions, Vol. 86, No. 2, 190-208. [5] McQuistion, F. C., J. D. Parker, J. D. Spitler (2000) Heating ventilating, and air conditioning analysis and design, 5th Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York. Naslovi avtorjev: prof.dr. J. Howard Arthur Department of Mechanical Engineering Virginia Military Institute Lexington VA 24450-0304, USA prof.dr. J. Taylor Beard prof.dr. Robert J. Ribando Department of Mechanical and Aerospace Eng. University of Virginia P.O. Box 400746 Charlottesville VA 22904-4746, USA dr. Ashok Patil Nicholas P. Johnston Environmental Systems and Fuel Cells Branch US Army CECOM RD&E Center Ft. Belvoir VA 22060-5817, USA ashok.patil@armypower.army.mil Authors’ Addresses: Prof.Dr. J. Howard Arthur Department of Mechanical Engineering Virginia Military Institute Lexington VA 24450-0304, USA Prof.Dr. J. Taylor Beard Prof.Dr. Robert J. Ribando Department of Mechanical and Aerospace Eng. University of Virginia P.O. Box 400746 Charlottesville VA 22904-4746, USA Dr. Ashok Patil Nicholas P. Johnston Environmental Systems and Fuel Cells Branch US Army CECOM RD&E Center Ft. Belvoir VA 22060-5817, USA ashok.patil@armypower.army.mil Prejeto: Received: 16.8.2002 Sprejeto: Accepted: 18.12.2003 Odprto za diskusijo: 1 leto Open for discussion: 1 year © Strojni{ki vestnik 49(2003)11,558-560 © Journal of Mechanical Engineering 49(2003)11,558-560 ISSN 0039-2480 ISSN 0039-2480 Poro~ila Reports Poro~ila Reports Posvetovanje Avtomatizacija monta`e Laboratorij za strego, montažo in pnevmatiko (LASIM) s Fakultete za strojništvo v Ljubljani, ki ga vodi prof. dr. Dragica Noe že od svojega nastanka dejavno sodeluje na področju montaže in avtomatizacije v industriji. Sodeloval je tudi pri organizaciji pred časom že tradicionalnih srečanj na temo avtomatizacije v montaži in proizvodne logistike, dokler ni nastala v tem prostoru nekakšna praznina, ko se je vsak ukvarjal samo s svojimi problemi ter ni našel časa ne volje za srečevanje z drugimi, včasih tudi konkurenti, ki se ukvarjajo s podobno problematiko. Da bi v ta prostor vnesli nekaj novega zraka in energije, je LASIM v sodelovanju z Gospodarsko zbornico Slovenije (GZS) organiziral posvet Avtomatizacija montaže, ki se je zgodil 13. novembra 2003 v veliki dvorani na GZS. Posvetovanja se je udeležilo petindevetdeset strokovnjakov iz industrije in obeh univerz. Tako številčna udeležba in pozitiven odziv, ki so ga udeleženci posvetovanja izrekli osebno oziroma v odgovorih na anketo, kaže, da je bila odločitev prof. Noetove o organiziranju posveta več kot dobrodošla. To je v svojem pozdravu omenil tudi sekretar Združenja kovinske industrije pri GZS g. Marko Mirnik, s katerim se je tudi uradno pričel posvet. Poudaril je velik pomen takih srečanj še posebej v času, ko Slovenija vstopa v Evropsko zvezo, saj se mora slovenska industrija na to dobro pripraviti. Predvsem se bo industrija morala prilagoditi zakonodaji in standardom Evropske zveze, hkrati pa bo to tudi izziv za prodor na evropski trg. V imenu Fakultete za strojništvo Univerze v Ljubljani in organizacijskega odbora posveta je udeležence pozdravila še prof. Dragica Noe in jim zaželela uspešno delo in prijetno druženje. Program posveta je bil razdeljen na tri bolj ali manj tematske sklope, kjer je bilo predstavljenih dvanajst referatov, in okroglo mizo na temo »Možnost slovenskih proizvajalcev opreme za avtomatizacijo montaže in proizvodnje v Evropski zvezi«. Tematski sklopi so zaobjeli tri področja in sicer avtomatizirane montažne sisteme, načrtovanje avtomatizirane montaže in komponente ter tehnologije avtomatizacije montaže. V nadaljevanju tega prispevka bodo na kratko povzeti referati, ki so bili predstavljeni na posvetu. Montažni sistemi danes in v prihodnosti, je naslov prvega referata, v katerem je prof. Dragica Noe predstavila stanje na področju montažnih postopkov in sistemov, z njimi povezanih informacijskih tehnologij, pomen integriranega razvoja izdelkov in smeri kot so montaža v navideznem okolju in navideznem podjetju, preuredljivi in dogradljivi montažni sistemi in računalniške mreže v montažnih sistemih. G. Jure Kranjc iz podjetja Flexatec, fleksibilna avtomatizacija, d.o.o., je predstavil referat z naslovom Avtomatizacija montaže svetil, v katerem je obravnaval problematiko avtomatizacije montaže svetlobne opreme za avtomobilsko industrijo iz vidika njihovih tehnoloških značilnosti. Podrobno je predstavil tudi izvedeni projekt avtomatizirane proge za sestavo skupine izdelkov iz programa ploščatih svetilk. Prvi tematski sklop se je končal z referatom Robotska celica za uporovno varjenje karoserijskih sklopov za vozilo SAAB-Cabrio v Cimos - TAM Maribor, ki ga je predstavil g. Hubert Kosler, direktor podjetja Motoman robotec, d.o.o. Referat se je pričel z opisom karoserijskih delov in zahtev naročnika, nadaljeval z opisom sestave robotske celice in njenega delovanja končal pa z posnetkom delovanja robotske celice v praksi. V odmoru so si lahko udeleženci ogledali reklamno gradivo nekaterih podjetij, ki so to možnost izkoristila in pred dvorano pripravila svojo predstavitev. Prvi prispevek v drugem sklopu je predstavil dr. Tomaž Perme, tema pa je obravnavala načrtovanje montaže podprto s sistemom FMEA in simulacijo. Vodilo referata je bilo vprašanje kako simulacijo, ki kljub nedvomni uporabnosti in koristnosti nikakor ne prodre v prakso, približati uporabniku načrtovalcu. Predlagana rešitev je nadgradnja oziroma dopolnitev sistema FMEA, ki je že nepogrešljiv v dobri praksi, s 03-11 grin^(afcflM]SCLD I ^BSfiTTMlliC | stran 558 Poro~ila - Reports simulacijo ter tako dati obveščanju med naročnikom in izvajalcem oziroma med člani projektne skupine še dodatno izmero. S primerom načrtovanja montaže je g. Dario Ogrin iz podjetja CIMOS Avtomobilska industrija d.d. prikazal sistematičen potek razvoja montaže od grobega načrtovanja, preko uporabe analize FMEA do izdelave tehnično dobavnih pogojev in izvedbe. Poudaril je pomen montaže kot integralni del proizvodnje, ki neposredno vpliva na uspešnost podjetja, ter na primeru montaže ročne zavore ilustrativno prikazal vpliv tipa montaže na stroške in donosnost investicije. Montaža in z njo povezani stroški se pričnejo že pri razvoju izdelka. Prikazati pristop k montažno usmerjenemu osvajanju izdelka, kot ga uporabljajo v podjetju Saturnus Avtooprema, d.d. je bila glavna tema referata, ki ga je predstavil g. Marjan Brezarič iz omenjenega podjetja. Pristop temelji na projektnem vodenju in postopku devetih ključev, ki dobro definira korake in nadzorne točke pri postopku nastajanja izdelka. Poleg opisa metode pa so bili v referatu prikazani tudi primeri montaže za različne velikosti serij izdelkov, ki so bili izdelani po tem načinu načrtovanja. Montažni sistem za ročno zavoro BMW je bil prikaz uspešne izvedbe montažnega sistema na osnovi dobrega načrtovanja. Prispevek je predstavil g. Tomaž Suhadolnik iz podjetja Kovinoplastika Lož d.d., ki je projekt tudi izvedlo. Bistveni elementi, ki so pripomogli k uspehu projekta, so ustrezno projektno vodenje z imenovanjem osebja in določitvijo časovnega poteka projekta, uporabljena orodja za projektiranje in konstruiranje ter nenazadnje dobro definirani tehnično dobavnimi pogoji in dobro obojestransko obveščanje z naročnikom. Ker se montaža v podjetjih stalno spreminja, ji je potrebno slediti tudi z ustreznimi metodami Ponovno načrtovanje montaže je ena od njih, ki pa vključuje prenovo vseh elementov montaže od samega izdelka, montažnih postopkov, toka materiala pa do osebja in toka informacij ter podatkov, je poudaril avtor prispevka mag. Peter Peternel iz podjetja Trimo, d.d. Ilustrativno je opisal dejansko izvajanje ponovnega načrtovanja v praksi, ga podkrepil s praktičnimi nasveti ter poudaril avtonomnost načrtovalske skupine in zavezanost vodstva temu projektu, kot ključna elementa za uspešno prenovo. V zadnjem sklopu predstavitev je najprej g. Miro Brulc predstavil v referatu Komponente in elementi za gradnjo avtomatizacije in mehatronike, podjetje INOTEH iz katerega prihaja, nato pa podrobno opisal njihov prodajno proizvodni program in dejavnost podjetja. Dr. Francelj Trdič iz podjetja FDS Research do.o. je predstavil prispevek z naslovom Računalniški vid v montaži, kjer je opisal osnove vidnih zaznavnih sistemov, njihov namen in uporabo ter na primeru termovizijskega nadzora hladilnih naprav tudi enega od številnih uspešno izvedenih projektov uvajanja tovrstnih sistemov za nadzor kakovosti v proizvodnjo. Prikazal je tudi problematiko vidno zaznavnih sistemov, katere se morata zavedati tako naročnik uporabnik kot tudi izvajalec oziroma ponudnik tovrstnih rešitev, saj je tudi od tega odvisna uspešnost projekta. Vijačenje je eno od zelo pogostih montažnih opravil, ki se ga tudi največkrat uspešno avtomatizira, pa vendar zahteva kakovost izdelka zmeraj nove rešitve. Primerna rešitev je vijačenje s servopogoni, ki ga je predstavil g. Matjaž Petrovčič iz podjetja PS, d.o.o. Opisal je sestavo in zgradbo servopogonov, njihovo krmiljenje in poudaril njihove prednosti. Na primeru servoregulatorja UNIDRIVE podjetja Control Techniques je prikazal možnosti krmiljenja in programiranja servopogonov. Razložil je tudi načrtovanje postopka vijačenja s servopogoni, ter na primerih iz prakse prikazal razloge za njihovo uporabo in prednosti, ki jih tako vijačenje prinese. Nadzorni sistem za istosmerne motorje z dodano analizo izmerjenih vibracij je predstavil dr. Martin Furlan iz podjetja Iskra Avtoelektrika, d.d. V prispevku opisan primer je rezultat uspešnega sodelovanja znanosti z industrijo, saj je pri realizaciji projekta sodeloval poleg podjetij Iskra Avtoelektrika in Iskra ASING tudi Laboratorij za dinamiko strojev in konstrukcij s Fakultete za strojništvo Ljubljana, katerega vodja je doc. dr. Miha Boltežar. Referat je podal v strnjeni obliki osnovne informacije o meritvi vibracij in zvoka, področje njihove uporabe, vire hrupa in vibracij v električnih strojih, ter opis sistema za prepoznavanje napak. Na primeru izsrednosti rotorja je bil prikazan način prepoznavanja napak in vpeljava sistema za nadzor vibracij v proizvodnjo. Posvet se je zaključil z okroglo mizo, ki so jo vodili g. Marko Mirnik z GZS, prof. dr. Dragica Noe z UL FS in dr. Niko Herakovič z Ministrstva za šolstvo, znanost in šport. Namen okrogle mize je bil vzpodbuditi strokovnjake iz industrije k razpravi o treh temah in sicer možnostih slovenskih podjetij po vstopu Slovenije v Evropsko zvezo, možnostih povezovanja podjetij, ki jih nudi država ter problematiki izobraževanja oziroma pomanjkanja strokovnih kadrov. Razprava je sicer postregla z nekaterimi komentarji, manj pa s stvarnimi predlogi s strani industrije. Zdi se, kot da cilji v industriji niso dovolj visoko postavljeni, pa tudi pravega pomena znanja, ki je temelj sodobne družbe, se po večini v industriji premalo zavedajo. Le z znanjem in inovativnostjo se lahko doseže večjo dodano vrednost izdelkov in storitev. Eden od načinov, kako ustvariti kritično maso znanja, je združevanje in povezovanje morda tudi v oblikah, ki jih podpira država, kot so na primer grozdi ali tehnološke mreže. Vendar se zdi pomislek, da bi na ta način konkurenca prišla do njihovega znanja, v stran 559 I^BSSIfTMlGC Strojni{ki vestnik - Journal of Mechanical Engineering prvem trenutku povsem utemeljen, po dobrem razmisleku pa postane tipično slovenski v obliki vrtičkov in sosedovih krav. Dejstvo je, da bodo morala biti podjetja za konkurenčnost na trgu ozko specializirana in tam v svetovnem vrhu. Vprašanje je, kako to doseči, še zlasti, ko znanje ne raste na drevesu, temveč zori leta in leta, v Sloveniji pa je že nekaj časa opaziti upadanje zanimanja mladine za študij na področju tehnike. Če k temu dodamo še že sedaj opazno pomanjkanje strokovnjakov, predvsem strojnikov, ki bi imeli tudi dovolj znanja s področja avtomatizacije in montaže, potem se morata industrija in država podvizati in nekaj storiti. Ne samo, da se bliža Evropa in s tem še močnejša in ostrejša konkurenca na trgu komponent in sistemov za avtomatizacijo montaže, temveč tudi na trgu znanja. Na posvetu se je pokazalo, da to znanje v Sloveniji je in, da obstaja zanj tudi zanimanje, zato organizacijski odbor posveta že sedaj načrtuje naslednji posvet, ki bo predvidoma v prvi polovici novembra naslednjega leta, hkrati pa se še enkrat zahvaljuje avtorjem referatov in nenazadnje udeležencem, ki so s svojo številčnostjo in zanimanjem dali prireditvi pravi pomen. Tomaž Perme 1 SšnnstsfcflM]! ma stran 560 © Strojni{ki vestnik 49(2003)11,561 ISSN 0039-2480 Strokovna literatura © Journal of Mechanical Engineering 49(2003)11,561 ISSN 0039-2480 Professional Literature Strokovna literatura Professional Literature Ocena knjige Marko Zlokarnik: Scale-Up in Chemical Engineering Zal.: WILEY-VCH Verlag Gmbh, Weinheim, 1. izdaja, 2002 Obseg: format 17x24 cm, 219 strani, 88 slik, 49 rešenih primerov, 139 citatov Cena je $165,00. Dimenzijska analiza je bila v zadnjem stoletju predvsem zaradi svoje preproste uporabnosti pogosto uporabljena za metode povečav ter pomanjšav pri obravnavi dinamike tekočin in prehoda toplote v praktično vseh pomembnejših vejah industrije kot npr. v avtomobilski, letalski in ladjedelniški. Posebej v procesni industriji pa je široko zastopana in predstavlja osnovo povečevalnih metod pri prenosu rezultatov eksperimenta z modelnih naprav na realni proces v industrijski napravi. Tu se namreč kemijski inženir najpogosteje srečuje z realizacijo procesov, pri katerih kemični ali mikrobiološki postopki potekajo hkrati z gibanjem snovi ter prenosa toplote in snovi. Ker so lastnosti teh procesov odvisne od njihove velikostne lestvice, se pri tem vedno porajajo vprašanja kot so: Kako majhna je lahko modelna naprava? Bo zadoščal preizkus na dveh različno velikih napravah? Kdaj so lahko oziroma kdaj morajo biti fizikalne lastnosti različne? Kateri je glavni kriterij pri možnem naboru večjega števila enakovrednih kriterijev za najuspešnejši prenos rezultatov z modelne na industrijsko napravo? Ta in še mnoga druga vprašanja, ki zadevajo metode povečevanja z dimenzijsko analizo avtor sistematično obdela ter podaja rešitve s praktičnimi primeri različnih področij. Knjiga v prvem delu zajema teoretične osnove dimenzijske analize in metode povečevanja. Prikazane so na enostaven in razumljiv način, za nazornejšo predstavo je podanih 20 primerov z rešitvami iz različnih in dobro poznanih področij kemijskega inženirstva. V drugem delu so prikazani izbrani primeri obravnave mehanike (11 primerov), prenosa toplote in snovi (6 primerov) in kemičnih procesov (5 primerov). Kot posebnost je v zadnjem poglavju obravnavanih tudi nekaj primerov (5) z »živega« sveta, ki lahko služijo boljšemu razumevanju raznih gibalnih procesov. Zaradi izreden širine obravnavanih problemov in uporabnosti omenjenih metod, so v knjigi zajete reference skoraj vse do leta izida knjige. Knjiga podaja dober fenomenološki vpogled po posameznih področjih in je primerna tako za pomoč študentom pri njihovem študiju kot za industrijsko prakso. A. BombaČ © Strojni{ki vestnik 49(2003)11,562 © Journal of Mechanical Engineering 49(2003)11,562 ISSN 0039-2480 ISSN 0039-2480 Osebne vesti Personal Events Osebne vesti Personal Events Doktorati, magisteriji, diplome DOKTORATI Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani so z uspehom zagovarjali svoje doktorske disertacije: dne 27. avgusta 2003: Marjan Trstenjak, z naslovom: “Razvoj modela vzdrževanja na osnovi zanesljivosti obratovanja delovnih sredstev”. (popravek iz številke SV-7/8(49)2003) dne 9. novembra 2003: mag. Joško Valentinčič, z naslovom: “Model izbire parametrov EDM procesa glede na velikost erodirane površine” in mag. Matjaž Žnidaršič, z naslovom: “Lasersko legiranje tankega površinskega sloja maloogljičnega jekla”. S tem so navedeni kandidati dosegli akademsko stopnjo doktorja znanosti. MAGISTERIJI Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Mariboru je z uspehom zagovarjal svoje magistrsko delo: dne 17. novembra 2003: Urh Knuplež, z naslovom: “Razvoj modela za izbiro obdelovalnih postopkov na stiskalnicah”. S tem je navedeni kandidat dosegel akademsko stopnjo magistra znanosti. DIPLOMIRALI SO Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Mariboru so pridobili naziv univerzitetni diplomirani inženir strojništva: dne 27. novembra 2003: Boštjan ČEH, Franac ČEH, Tomaž JELŠEK, Matjaž MATAVŽ. * Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani so pridobili naziv diplomirani inženir strojništva: dne 13. novembra 2003: Aleš BRENČIČ, Gaber LOVŠIN, Borut PODGORŠEK, Sebastijan PRLEC, Anton STRAŠEK, Rafko ŠVEGELJ; dne 14. novembra 2003: Davorin PAJK, Renato ZORZENONE; dne 17. novembra 2003: Miran JUREČIČ, Goran KENDA. Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Mariboru so pridobili naziv diplomirani inženir strojništva: dne 27. novembra 2003: Janko GOROPEVŠEK, Martin KOREZ, Tomaž KOVAČ, Srečko KRUŠIČ, Matjaž RING 1 SšnnstsfcflM]! ma stran 562 © Strojni{ki vestnik 49(2003)11,563-564 ISSN 0039-2480 Navodila avtorjem Navodila avtorjem Instructions for Authors Članki morajo vsebovati: - naslov, povzetek, besedilo članka in podnaslove slik v slovenskem in angleškem jeziku, - dvojezične preglednice in slike (diagrami, risbe ali fotografije), - seznam literature in - podatke o avtorjih. Strojniški vestnik izhaja od leta 1992 v dveh jezikih, tj. v slovenščini in angleščini, zato je obvezen prevod v angleščino. Obe besedili morata biti strokovno in jezikovno med seboj usklajeni. Članki naj bodo kratki in naj obsegajo približno 8 tipkanih strani. Izjemoma so strokovni članki, na željo avtorja, lahko tudi samo v slovenščini, vsebovati pa morajo angleški povzetek. Vsebina članka Članek naj bo napisan v naslednji obliki: - Naslov, ki primerno opisuje vsebino članka. - Povzetek, ki naj bo skrajšana oblika članka in naj ne presega 250 besed. Povzetek mora vsebovati osnove, jedro in cilje raziskave, uporabljeno metodologijo dela,povzetek rezulatov in osnovne sklepe. - Uvod, v katerem naj bo pregled novejšega stanja in zadostne informacije za razumevanje ter pregled rezultatov dela, predstavljenih v članku. - Teorija. - Eksperimentalni del, ki naj vsebuje podatke o postavitvi preskusa in metode, uporabljene pri pridobitvi rezultatov. - Rezultati, ki naj bodo jasno prikazani, po potrebi v obliki slik in preglednic. - Razprava, v kateri naj bodo prikazane povezave in posplošitve, uporabljene za pridobitev rezultatov. Prikazana naj bo tudi pomembnost rezultatov in primerjava s poprej objavljenimi deli. (Zaradi narave posameznih raziskav so lahko rezultati in razprava, za jasnost in preprostejše bralčevo razumevanje, združeni v eno poglavje.) - Sklepi, v katerih naj bo prikazan en ali več sklepov, ki izhajajo iz rezultatov in razprave. - Literatura, ki mora biti v besedilu oštevilčena zaporedno in označena z oglatimi oklepaji [1] ter na koncu članka zbrana v seznamu literature. Vse opombe naj bodo označene z uporabo dvignjene številke1. Oblika članka Besedilo naj bo pisano na listih formata A4, z dvojnim presledkom med vrstami in s 3 cm širokim robom, da je dovolj prostora za popravke lektorjev. Najbolje je, da pripravite besedilo v urejevalnilku Microsoft Word. Hkrati dostavite odtis članka na papirju, vključno z vsemi slikami in preglednicami ter identično kopijo v elektronski obliki. Prosimo, da ne uporabljate urejevalnika LaTeX, saj program, s katerim pripravljamo Strojniški vestnik, ne uporablja njegovega formata. V urejevalniku LaTeX oblikujte grafe, preglednice in enačbe in jih stiskajte na kakovostnem laserskem tiskalniku, da jih bomo lahko presneli. Enačbe naj bodo v besedilu postavljene v ločene vrstice in na desnem robu označene s tekočo številko v okroglih oklepajih Enote in okrajšave V besedilu, preglednicah in slikah uporabljajte le standardne označbe in okrajšave SI. Simbole fizikalnih veličin v besedilu pišite poševno (kurzivno), (npr. v, T, n itn.). Simbole enot, ki sestojijo iz črk, pa pokončno (npr. ms1, K, min, mm itn.). Vse okrajšave naj bodo, ko se prvič pojavijo, napisane v celoti v slovenskem jeziku, npr. časovno spremenljiva geometrija (ČSG). © Journal of Mechanical Engineering 49(2003)11,563-564 ISSN 0039-2480 Instructions for Authors Papers submitted for publication should comprise: - Title, Abstract, Main Body of Text and Figure Captions in Slovene and English, - Bilingual Tables and Figures (graphs, drawings or photographs), - List of references and - Information about the authors. Since 1992, the Journal of Mechanical Engineering has been published bilingually, in Slovenian and English. The two texts must be compatible both in terms of technical content and language. Papers should be as short as possible and should on average comprise 8 typed pages. In exceptional cases, at the request of the authors, speciality papers may be written only in Slovene, but must include an English abstract. The format of the paper The paper should be written in the following format: - A Title, which adequately describes the content of the paper. - An Abstract, which should be viewed as a miniversion of the paper and should not exceed 250 words. The Abstract should state the principal objectives and the scope of the investigation, the methodology employed, summarize the results and state the principal conclusions. - An Introduction, which should provide a review of recent literature and sufficient background information to allow the results of the paper to be understood and evaluated. - A Theory - An Experimental section, which should provide details of the experimental set-up and the methods used for obtaining the results. - A Results section, which should clearly and concisely present the data using figures and tables where appropriate. - A Discussion section, which should describe the relationships and generalisations shown by the results and discuss the significance of the results making comparisons with previously published work. (Because of the nature of some studies it may be appropriate to combine the Results and Discussion sections into a single section to improve the clarity and make it easier for the reader.) - Conclusions, which should present one or more conclusions that have been drawn from the results and subsequent discussion. - References, which must be numbered consecutively in the text using square brackets [1] and collected together in a reference list at the end of the paper. Any footnotes should be indicated by the use of a superscript1. The layout of the text Texts should be written in A4 format, with double spacing and margins of 3 cm to provide editors with space to write in their corrections. Microsoft Word for Windows is the preferred format for submission. One hard copy, including all figures, tables and illustrations and an identical electronic version of the manuscript must be submitted simultaneously. Please do not use a LaTeX text editor, since this is not compatible with the publishing procedure of the Journal of Mechanical Engineering. Graphs, tables and equations in LaTeX may be supplied in good quality hard-copy format, so that they can be copied for inclusion in the Journal. Equations should be on a separate line in the main body of the text and marked on the right-hand side of the page with numbers in round brackets. Units and abbreviations Only standard SI symbols and abbreviations should be used in the text, tables and figures. Symbols for physical quantities in the text should be written in Italics (e.g. v, T, n , etc.). Symbols for units that consist of letters should be in plain text (e.g. ms-1, K, min, mm, etc.). All abbreviations should be spelt out in full on first appearance, e.g., variable time geometry (VTG). stran 563 Strojni{ki vestnik - Journal of Mechanical Engineering Slike Slike morajo biti zaporedno oštevilčene in označene, v besedilu in podnaslovu, kot sl. 1, sl. 2 itn. Posnete naj bodo v kateremkoli od razširjenih formatov, npr. BMP, JPG, GIF. Za pripravo diagramov in risb priporočamo CDR format (CorelDraw), saj so slike v njem vektorske in jih lahko pri končni obdelavi preprosto povečujemo ali pomanjšujemo. Pri označevanju osi v diagramih, kadar je le mogoče, uporabite označbe veličin (npr. t, v, m itn.), da ni potrebno dvojezično označevanje. V diagramih z več krivuljami, mora biti vsaka krivulja označena. Pomen oznake mora biti pojasnjen v podnapisu slike. Vse označbe na slikah morajo biti dvojezične. Za vse slike po fotografskih posnetkih je treba priložiti izvirne fotografije ali kakovostno narejen posnetek. V izjemnih primerih so lahko slike tudi barvne. Preglednice Preglednice morajo biti zaporedno oštevilčene in označene, v besedilu in podnaslovu, kot preglednica 1, preglednica 2 itn. V preglednicah ne uporabljajte izpisanih imen veličin, ampak samo ustrezne simbole, da se izognemo dvojezični podvojitvi imen. K fizikalnim veličinam, npr. t (pisano poševno), pripišite enote (pisano pokončno) v novo vrsto brez oklepajev. Vsi podnaslovi preglednic morajo biti dvojezični. Seznam literature Vsa literatura mora biti navedena v seznamu na koncu članka v prikazani obliki po vrsti za revije, zbornike in knjige: [1] Tarng, Y.S., Y.S. Wang (1994) A new adaptive controler for constant turning force. Int J Adv Manuf Technol 9(1994) London, pp. 211-216. [2] Čuš, F., J. Balič (1996) Rationale Gestaltung der organisatorischen Ablaufe im Werkzeugwesen. Proceedings of International Conference on Computer Integration Manufacturing Zakopane, 14.-17. maj 1996. [3] Oertli, PC. (1977) Praktische Wirtschaftskybernetik. Carl Hanser Verlag Minchen. Podatki o avtorjih Članku priložite tudi podatke o avtorjih: imena, nazive, popolne poštne naslove, številke telefona in faksa ter naslove elektronske pošte. Sprejem člankov in avtorske pravice Uredništvo Strojniškega vestnika si pridržuje pravico do odločanja o sprejemu članka za objavo, strokovno oceno recenzentov in morebitnem predlogu za krajšanje ali izpopolnitev ter terminološke in jezikovne korekture. Avtor mora predložiti pisno izjavo, da je besedilo njegovo izvirno delo in ni bilo v dani obliki še nikjer objavljeno. Z objavo preidejo avtorske pravice na Strojniški vestnik. Pri morebitnih kasnejših objavah mora biti SV naveden kot vir. Rokopisi člankov ostanejo v arhivu SV Vsa nadaljnja pojasnila daje: Uredništvo STROJNIŠKEGA VESTNIKA p.p. 197 1001 Ljubljana Telefon: (01) 4771-757 Telefaks: (01) 2518-567 E-mail: strojniski.vestnik@fs.uni-lj.si Figures Figures must be cited in consecutive numerical order in the text and referred to in both the text and the caption as Fig. 1, Fig. 2, etc. Figures may be saved in any common format, e.g. BMP, GIF, JPG. However, the use of CDR format (CorelDraw) is recommended for graphs and line drawings, since vector images can be easily reduced or enlarged during final processing of the paper. When labelling axes, physical quantities, e.g. t, v, m, etc. should be used whenever possible to minimise the need to label the axes in two languages. Multi-curve graphs should have individual curves marked with a symbol, the meaning of the symbol should be explained in the figure caption. All figure captions must be bilingual. Good quality black-and-white photographs or scanned images should be supplied for illustrations. In certain circumstances, colour figures may be considered. Tables Tables must be cited in consecutive numerical order in the text and referred to in both the text and the caption as Table 1, Table 2, etc. The use of names for quantities in tables should be avoided if possible: corresponding symbols are preferred to minimise the need to use both Slovenian and English names. In addition to the physical quantity, e.g. t (in Italics), units (normal text), should be added in new line without brackets. All table captions must be bilingual. The list of references References should be collected at the end of the paper in the following styles for journals, proceedings and books, respectively: [1] Tarng, Y.S., Y.S. Wang (1994) A new adaptive controler for constant turning force. Int J Adv Manuf Technol 9(1994) London, pp. 211-216. [2] Čuš, F., J. Balič (1996) Rationale Gestaltung der organisatorischen Ablaufe im Werkzeugwesen. Proceedings of International Conference on Computer Integration Manufacturing Zakopane, 14.-17. maj 1996. [3] Oertli, PC. (1977) Praktische Wirtschaftskybernetik. Carl Hanser Verlag Minchen. Author information The following information about the authors should be enclosed with the paper: names, complete postal addresses, telephone and fax numbers and E-mail addresses. Acceptance of papers and copyright The Editorial Committee of the Journal of Mechanical Engineering reserves the right to decide whether a paper is acceptable for publication, obtain professional reviews for submitted papers, and if necessary, require changes to the content, length or language. Authors must also enclose a written statement that the paper is original unpublished work, and not under consideration for publication elsewhere. On publication, copyright for the paper shall pass to the Journal of Mechanical Engineering. The JME must be stated as a source in all later publications. Papers will be kept in the archives of the JME. You can obtain further information from: Editorial Board of the JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING P.O.Box 197 1001 Ljubljana, Slovenia Telephone: +386 (0)1 4771-757 Fax: +386 (0)1 2518-567 E-mail: strojniski.vestnik@fs.uni-lj.si 1 BnnBjfokJ][p)l]Olf|i[gO | | ^SSfiflMlGC | stran 564