Technologia I Inżynieria

The study of modern design and calculation methods of machines and mechanisms is very important for the students of engineering specialties. Due to the rapid development of computer technologies, now it is possible to use Computer-Aided Design (CAD) systems for optimal design in mechanical engineering. So, it is necessary for the students to learn both theoretical fundamentals and numerical calculation methods that can be implemented using modern CAD systems, in particular - in Mathcad, which is often used by engineers to solve problems in different fields.
In this textbook we will consider the structure and classification of mechanisms, the methodology of their kinematic and dynamie analysis, optimal design methods, which are common to mechanisms and machines of various purposes. This knowledge is necessary for engineers to create modern machines using different design criteria, to be able to correctly set a problem, solve it, analyze the results and, if necessary, choose the optimal solution.
Available literaturę in that field [2, 3, 6, 8, 10-12, 14,15] helps to study the theory, formulate the problem and choose methods for solving typical problems in mechanical engineering. However, that knowledge and skills do not exempt students from routine and sometimes complex calculations, which can lead to the loss of the essence of mechanical processes. In other words, it is necessary to learn not only the methods of solving problems of various complexity, but also to be able to analyze them so that these solutions do not hide the mechanical sense of processes and phenomena.
The textbook can also be considered as an introduetion to one of the most widespread mathematical Computer-Aided Design systems - Mathcad - for solving problems in different fields of engineering. The usage of Mathcad allows analyzing the behavior of mechanical systems according to the given task, which makes it possible to solve real engineering problems by the students who are not yet familiar with numerical methods and programming.
It is known that Mathcad package [5,9,13] is an effective tool for analytical transformations and numerical solutions of engineering and physical problems. The limits of its use extend from simple calculations to the complex problems in various fields of knowledge. By means of Mathcad, students and engineers can successfully solve various problems in mechanical engineering. The package has user-friendly mathematically oriented interface and convenient graphics tools.
The most effective way to learn calculation and design methods in mechanical engineering is not just to formally study the rules and techniąues, but to show them in action. Therefore, in the textbook, the main attention is paid to solving practical problems, specially selected with the following purposes: 1) as a self-study manuał to learn how to solve mathematically complex problems in engineering; 2) to show the capabilities of the Mathcad and to inerease interest among students and specialists in Mathcad for the solution of problem in mechanical engineering.
The textbook consists of eight chapters and appendix. The first seven chapters are dedicated to solving specific problems of the design of machines and mechanisms: each of these sections provides a brief overview of the theory and examples of solving relevant problems and calculation programs in Mathcad. The last chapter provides basie information about Mathcad and a brief overview of its methods that are used in mechanies: mathematical, graphical and also programming.

Powstanie tej publikacji stanowi odpowiedź na rosnące zainteresowanie technologiami magazynowania ciepła w skali przemysłowej. Jest kompleksowym opracowaniem dotyczącym modelowania, projektowania, optymalizacji oraz testowania zmiennofazowych magazynów ciepła, ze szczególnym uwzględnieniem ich zastosowania w przemyśle. Monografię przygotowano z myślą o szerokim gronie odbiorców. Ten gruntowny przewodnik posłuży zatem zarówno inżynierom z branży energetyki cieplnej, jak i badaczom zajmującym się modelowaniem magazynów ciepła. Jest również źródłem specjalistycznej i praktycznej wiedzy dla studentów i doktorantów kierunków technicznych – energetyki, inżynierii środowiska czy inżynierii materiałowej.

Książka dotyczy bezpieczeństwa technicznego jednego z działów energetyki, tzn. energetyki gazowej, a szerzej gazownictwa.

Opisane zostały własności toksyczne i wybuchowe paliw gazowych stosowanych w gospodarce komunalnej i przemysłowej. Przedstawiono zagrożenia związane z budową i eksploatacją sieci i instalacji gazowych oraz metody zapobiegania ich powstawaniu. Szczególną uwagę poświęcono bezpieczeństwu użytkowania paliw gazowych i eksploatacji urządzeń gazowych. Poruszono problematykę dotyczącą gazów skroplonych (LNG) i kriogeniki.

Drugi blok tematyczny to zagadnienia dotyczące gazów przemysłowych i ochrony środowiska.

Książka będzie użyteczna w pracy zarówno służb BHP, jak i osób zainteresowanych bezpieczeństwem pracy, pomoże zaznajomić się z zagrożeniami występującymi w branży gazowniczej i pozwoli, często przed czasem, je zdefiniować i skutecznie wyeliminować.

Stanowi pomoc dydaktyczną dla osób przygotowujących się do egzaminów na uzyskanie świadectw kwalifikacyjnych eksploatacji i dozoru urządzeń gazowych.

Książka została wzbogacona o pytania kontrolne wraz z odpowiedziami. 

Zasadniczą część książki stanowią informacje na temat 6 metod spawania, w tym spawania acetylenowo-tlenowego (proces 311), 4 metod spawania łukowego (procesy 131, 135, 138 i 141) oraz cięcia termicznego. 

W sposób przekrojowy przedstawiono również, m.in.: 

• metalowe materiały konstrukcyjne,
• zapis połączeń spawanych w rysunku technicznym,
• pozycje spawania,
• źródła energii wykorzystywane w spawalnictwie,
• przygotowanie metali do spawania i po spawaniu,
• materiały dodatkowe do spawania i gazy spawalnicze,
• niezgodności i pękanie złączy,
• zasady BHP na stanowiskach spawalniczych,
• instrukcja technologiczna spawania,
• zasady kwalifikowania: technologii, personelu i zakładów wytwarzających. 

Opracowanie adresowane jest przede wszystkim do kandydatów na spawaczy uczestniczących w kursach spawania połączeń pachwinowych i doczołowych, blach i rur,  metodami łukowymi oraz spawania gazowego. Jest to niezbędny materiał dla wszystkich, którzy chcieliby się zapoznać z podstawowymi informacjami na temat spawania.

Druga część bardzo bogato ilustrowanej dwutomowej monografii poświęconej samochodom osobowym i dostawczym marki Škoda produkowanym w latach 1991–2025. Opisano w niej samochody wytwarzane seryjnie oraz prototypy i modele studyjne, w tym historię ich powstania i rozwoju konstrukcji oraz najistotniejsze szczegóły techniczne, informacje eksploatacyjne i ciekawostki związane z prezentowanymi modelami. Uwzględniono samochody marki Škoda nie tylko produkowane w Europie, lecz także wytwarzane w Chinach, Indiach i Rosji. Opisy pojazdów zilustrowano blisko 380 zdjęciami, często dotychczas niepublikowanymi. W tej publikacji ujęto modele samochodów osobowych i dostawczych napędzanych silnikami spalinowymi oraz pojazdów hybrydowych i elektrycznych marki Škoda. Odbiorcy: miłośnicy motoryzacji, hobbyści oraz wszyscy zainteresowani samochodami osobowymi i dostawczymi marki Škoda.

Bogato ilustrowany podręcznik poświęcony instalacjom elektrycznym. Opisano w nim rodzaje przewodów elektrycznych (ich budowę, parametry, oznaczanie i sposoby łączenia), sprzęt i osprzęt w instalacjach elektrycznych (w tym m.in. łączniki, gniazda i wtyczki, wyłączniki, styczniki, bezpieczniki, złączki i puszki instalacyjne oraz korytka i rury ochronne), oświetlenie elektryczne (z uwzględnieniem m.in. parametrów świetlnych, rodzajów lamp, klas i rodzajów oświetlenia, różnych rodzajów opraw oświetleniowych oraz zasad oświetlania i metod obliczania natężenia oświetlenia), budowę i rodzaje instalacji elektrycznych (w tym m.in. parametry techniczne, części składowe, sieć rozdzielczą, instalacje odbiorcze, układy sieci i instalacji elektrycznych) oraz eksploatację instalacji elektrycznych (z uwzględnieniem m.in. środków ochrony przeciwporażeniowej, odgromowej i przepięciowej, zasad eksploatacji instalacji, zakłóceń w działaniu instalacji i zasad ochrony przeciwpożarowej). Na końcu każdego rozdziału zamieszczono pytania i testy kontrolne oraz tabelę uszczegółowionych efektów kształcenia, które umożliwiają uczniowi samoocenę stopnia opanowania materiału.
Książka jest przeznaczona dla uczniów kształcących się w zawodach technika elektryka i elektryka oraz uczestników kursów zawodowych w zakresie części 1 kwalifikacji E.8 Montaż i konserwacja instalacji elektrycznych. 
Nr ewidencyjny w wykazie podręczników MEN: 10/2016.

Podręcznik może być wykorzystywany do kształcenia w zawodach szkolnictwa branżowego zgodnie z podstawą programową 2019 w zakresie kwalifikacji ELE.02 i ELE.03.

Poradnik zawierający podstawowe informacje dotyczące budowy, obsługi i użytkowania współczesnych motocykli. Opisano klasyfikację współczesnych motocykli, kryteria wyboru poszczególnych rodzajów motocykli pod kątem ich zakupu i późniejszego użytkowania, budowę i działanie poszczególnych zespołów, czynności obsługowe możliwe do wykonania przez użytkownika indywidualnego we własnym zakresie, typowe niesprawności i sposoby ich usuwania, technikę bezpiecznej jazdy motocyklem oraz najważniejsze wiadomości związane z użytkowaniem motocykla.
Odbiorcy: osoby rozważające użytkowanie motocykla, użytkownicy motocykli oraz wszyscy zainteresowani motocyklami.

Bardzo bogato ilustrowana kolorowa monografia poświęcona samochodom osobowym i dostawczym marki Dacia produkowanym w latach 1968–2025. Opisano w niej samochody wytwarzane seryjnie oraz prototypy i modele studyjne, w tym historię ich powstania i rozwoju konstrukcji oraz najistotniejsze szczegóły techniczne, informacje eksploatacyjne i ciekawostki związane z prezentowanymi pojazdami. Uwzględniono samochody marki Dacia nie tylko produkowane w Europie, lecz także wytwarzane w Chinach, Indiach, Rosji oraz w krajach Azji i Ameryki Południowej. Opisy pojazdów zilustrowano wieloma zdjęciami, często dotychczas niepublikowanymi. W niniejszej monografii ujęto modele samochodów osobowych i dostawczych napędzanych zarówno silnikami spalinowymi, jak i pojazdów hybrydowych oraz elektrycznych marki Dacia. Odbiorcy: miłośnicy motoryzacji, hobbyści oraz wszyscy zainteresowani samochodami osobowymi i dostawczymi marki Dacia.

Poradnik dla użytkowników samochodów osobowych BMW serii 5 (fabryczny kod modelu E34), w wersjach sedan (produkowany od września 1987 do lipca 1995) oraz kombi (nazwa własna Touring, produkowane od września 1991 do stycznia 1996), wyposażonych w silniki benzynowe czterocylindrowe 1,8 dm³ typu M40 (113 KM) i M43 (115 KM) – modele 518i oraz sześciocylindrowe: 2,0 dm³ typu M20 (129 KM) i M50 (150 KM) – modele 520i; 2,5 dm³ typu M20 (170 KM) i M50 (192 KM) – modele 525i/iX; 3,0 dm³ typu M30 (188 KM); 3,5 dm³ typu M30 (211 KM) – modele 535i  jak również wysokoprężne sześciocylindrowe 2,4 dm³ typu M21 (115 KM) – modele 524td oraz 2,5 dm³ typu M51 (115 KM i 143 KM) – modele 525td i 525tds, z mechanicznymi i automatycznymi skrzynkami przekładniowymi. Podano m.in. plan obsługi, dokładny opis czynności obsługowych i naprawczych możliwych do wykonania we własnym zakresie oraz schematy instalacji elektrycznej (dla modeli roku 1994 w wersjach 518i, 520i, 525i oraz 525td/tds).

BMW serii 5 sedan od IX 1987 do VII 1995
kombi od IX 1991 do I 1996
Silniki benzynowe518i 1,8 dm³/83 kW (113 KM) od I 1993 do VIII 1994
518i 1,8 dm³/85 kW (115 KM) od IX 1994 do I 1996
520i 2,0 dm³/95 kW (129 KM) od IX 1987 do IV 1990
520i 2,0 dm³/110 kW (150 KM) od V 1990 do I 1996
525i 2,5 dm³/125 kW (170 KM) od IX 1987 do IV 1990
525i 2,5 dm³/141 kW (192 KM) od V 1990 do I 1996
530i 3,0 dm³/138 kW (188 KM) od IX 1987 do VIII 1990
535i 3,5 dm^3/155 kW (211 KM) od IX 1987 do VIII 1992
Silniki wysokoprężne
524td 2,4 dm³/ 85 kW (115 KM) od IX 1987 do VIII 1990
525td 2,5 dm³/ 85 kW (115 KM) od IV 1993 do I 1996
525tds 2,5 dm³/105 kW (143 KM) od IX 1990 do I 1996

W niniejszej monografii przedstawiono zagadnienia aerodynamiki małych prędkości, istotne dla lotnictwa ogólnego (General Aviation), jak i dla np. energetyki wiatrowej. Omówiono kwestie mechaniki płynów mające podstawowe znaczenie dla aerodynamiki, takie jak: kryterium ciągłości przepływów, równania Naviera i Stokesa, Eulera, Bernoul-liego oraz kryteria podobieństwa dynamicznego. Zaprezentowano zarys teorii przepływów potencjalnych, płaskich i trójwymiarowych. Pokazano także zagadnienia dotyczące modelowania przepływów potencjalnych z wykorzystaniem rozkładu osobliwości hydrodynamicznych. Przedstawiono zastosowanie potencjału zespolonego i odwzorowań kon-foremnych do opisu płaskich przepływów potencjalnych. Tematyka opływu profili lotniczych została pokazana na różnych poziomach złożoności: od teorii profilu cienkiego, przez model Weissingera-Pistolessiego, po metody panelowe wykorzystujące rozkłady osobliwości: dipoli i wirów na powierzchni konturu ciała. Opis przepływu wokół płata o skończonym wydłużeniu obejmuje klasyczną teorię linii nośnej Prandtla-Glauerta. Za pomocą uproszczonych modeli z wirowością skupioną omówiono zagadnienia interferencji: skrzydło-kadłub, skrzydło-usterzenie czy wpływ ziemi. Zaprezentowano bardziej złożone modele opływu płata nośnego: metodę siatki wirowej czy metodę panelową niskiego rzędu, z rozkładem źródeł i dipoli na powierzchni opływanej bryły. Pokazano również wyznaczanie oporu indukowanego na podstawie praw zachowania masy, pędu i energii. W pracy przedstawiono różne metody obliczeniowe dla laminarnej i turbulentnej warstwy przyściennej oraz opisano techniki sterowania tym przepływem w sposób bierny i czynny. Ponadto omówiono wyznaczanie oporu profilowego na podstawie wartości pędu w śladzie aerodynamicznym. Przedstawiono krótko także zagadnienia związane z aerodynamiką niestacjonarną. Poruszono tutaj zagadnienia profilu drgającego, pomocne przy zrozumieniu flatteru, czy aerodynamiki zwierząt latających i ich biomimetycznych analogów: or-nitopterów i entomopterów. W większości przypadków zostały pokazane przykłady obliczeniowe.

Zakres pracy obejmuje:
1. Przedstawienie zarysu teoretycznych podstaw deformacji nieliniowych, na których oparto analizy stanów zakrytycznej deformacji rozważanych struktur badawczych (rozdz. 2.).
2. Omówienie numerycznych metod rozwiązywania zagadnień geometrycznie i fizycznie nieliniowych (rozdz. 3.).
3. Scharakteryzowanie metod badań doświadczalnych i zakresu ich stosowania w odniesieniu do cienkościennych struktur nośnych pracujących w zakresie deformacji pokrytycznych, ze szczególnym uwzględnieniem metody cyfrowej korelacji obrazu (rozdz. 4.).
4. Przykłady badań doświadczalnych i obliczeń numerycznych zmierzających do określenia rzeczywistego pola naprężenia integralnie usztywnianych struktur cienkościennych poddanych ścinaniu. Zaprezentowano rozważania dotyczące kilku rodzajów ustrojów. Przedstawiono wyniki dla struktur wzmacnianych usztywnieniami geodetycznymi wykonanymi z lotniczych stopów aluminium, płyt usztywnianych niskoprofilowymi żebrami usytuowanymi równolegle względem siebie oraz konstrukcji o programowalnych właściwościach fizycznych wytwarzanych w technologii druku przestrzennego (rozdz. 5.).
5. Prezentację możliwości stosowania metody cyfrowej korelacji obrazu w przypadku badań rzeczywistych konstrukcji lotniczych. Zaprezentowano przykłady obejmujące wyniki uzyskane w trakcie statycznych badań wytrzymałościowych, badań zmęczeniowych oraz pomiarów deformacji w trakcie badań w tunelu aerodynamicznym (rozdz. 6.).
Rozdział siódmy obejmuje syntetyczne podsumowanie pracy, wskazanie jej oryginalnych elementów oraz nakreślenie dalszych kierunków badań. Monografię zamyka wykaz cytowanej literatury.

Prezentowana monografia habilitacyjna koncentruje się na kompleksowej analizie trwałości zmęczeniowej łopatek sprężarki osiowej, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu warunków eksploatacyjnych, obróbki powierzchniowej oraz możliwości zastosowania technologii przyrostowych w ich produkcji. Prace obejmują zarówno badania eksperymentalne, jak i modelowanie analityczne oraz geometryczne, prowadzone w oparciu o aktualny stan wiedzy i obowiązujące normy.

W części materiałowej dokonano selekcji odpowiedniego materiału, przeprowadzono próby rozciągania z uwzględnieniem wpływu temperatury oraz opracowano modele zmęczeniowe uwzględniające warunki termiczne. Przeprowadzono również eksperymenty z zakresu trwałości zmęczeniowej oraz implementowano kod obliczeniowy do analiz nisko cyklowych.

Geometria łopatki została odtworzona na podstawie danych z systemu VISTA AFD, przekrojów rzeczywistego obiektu oraz skanowania 3D. Na tej podstawie wykonano obliczenia analityczne naprężeń normalnych oraz oceniono wpływ różnych typów obciążeń - sił bezwładności, obciążeń aerodynamicznych i termicznych - na stan naprężeń oraz rezonans konstrukcji.

W dalszej części pracy skupiono się na analizie trwałości zmęczeniowej w kontekście złożonych stanów obciążeń, porównując wyniki eksperymentalne z obliczeniami numerycznymi. Uwzględniono również wpływ obróbki powierzchniowej, w tym kulowania, na naprężenia szczątkowe i trwałość zmęczeniową.

Ostatni rozdział poświęcono ocenie możliwości zastosowania druku 3D w produkcji łopatek, ze szczególnym naciskiem na modelowanie ortotropowe materiałów oraz wpływ kierunku przyrostowego na rozkład naprężeń i deformację elementu.

Monografia przedstawia podstawową wiedzę na temat wybranych metod oraz stanowisk badawczych (symulator słoneczny, urządzenia Sherrescan i Correscan) będących na wyposażeniu Pracowni Fotowoltaiki i Badań Własności Elektrycznych Wydziału mechanicznego Technologicznego Politechniki Śląskiej, które są wykorzystywane do określania właściwości elektrycznych krystalicznych ogniw fotowoltaicznych oraz materiałów półprzewodnikowych.

Niniejszy podręcznik zawiera podstawowe i klasyczne wiadomości z teorii obwodów. Jest on przeznaczony dla studentów, którzy opanowali kurs podstawowy I semestru (matematyka, fizyka, wstęp do elektrotechniki), czyli zagadnienia związane z teorią liczb zespolonych, rachunkiem różniczkowym i całkowym oraz są zapoznani z elementarnymi pojęciami obwodów elektrycznych i magnetycznych. Wszystkie ważniejsze twierdzenia teorii obwodów podano wraz z dowodami.

Niniejszy podręcznik zawiera kontynuację materiału zawartego w I części. Jest przeznaczony dla  studentów drugiego i trzeciego roku, jako pomoc w opanowaniu ważnych działów elektrotechniki teoretycznej i teorii obwodów, w tym komputerowej analizy obwodów. Czytelnik powinien mieć podstawową wiedzę z teorii obwodów, analizy matematycznej, rachunku macierzowego i przekształcenia Laplace’a.