A MA G YAR TUDOMÁNY ERDÉLYBEN 2008

Átírás

1 PROGRAMFÜZET A MA G YAR TUDOMÁNY ERDÉLYBEN 2008 NAPJA 9. FÓRUM Erdélyi Múzeum-Egyesület Műszaki Tudományok Szakosztálya Kolozsvár, november 22.

2

3 Köszöntő A Magyar Tudomány Napja rendezvénysorozat keretében az Erdélyi Múzeum-Egyesület Műszaki Tudományok Szakosztálya immár 9. alkalommal szervez Tudományos Ü- lésszakot. Ezzel fórumot kíván biztosítani valamennyi műszaki tudományág kutatóműhelyének, kutatási eredményeinek bemutatására. A rendezvény elsősorban hazai kutatók munkájának bemutatására ad lehetőséget, de számos alkalommal örömmel fogadtunk olyan külföldi vendégeket is, akik vállalták, hogy bemutatják intézményüket és annak kutatási eredményeit. Az idei fórumon az együttműködések, az intézményközi kutatások hatékonyságát szeretnénk kiemelni, a közös kutatási projektek eredményeinek bemutatásával, de ugyanakkor betekintést nyerünk az egyes kutatóműhelyek munkálataiba, legújabb eredményeik számbavételével. Kutatásokat nem lehet elszigetelten végezni, ezért kiemelt jelentősége van az újabb kapcsolatok kialakításának is teret adó tudományos fórumnak. Valamennyien szétszórtan, különböző területen próbálunk olyan munkát végezni, melynek eredménye mindannyiunk számára hasznos lehet. Ehhez a kapcsolatkialakításhoz, illetve -tartáshoz kíván e konferencia hozzájárulni. Köszönet mindazoknak, akik vállalták az aktív hozzájárulást, s tartalmas, színvonalas előadásokkal neveztek be, s

4 ugyanakkor köszöntöm a kedves meghívottakat, érdeklődőket, kívánva mindannyiuknak kellemes együttlétet a szakmai párbeszédhez. Kolozsvárt, 2008 novemberében Bitay Enikő az EME Műszaki Tudományok Szakosztályának elnöke 2

5 A MAGYAR TUDOMÁNY NAPJA ERDÉLYBEN Az Erdélyi Múzeum-Egyesület Műszaki Tudományok Szakosztálya Helyszín: Sapientia központi épület, a Bocskay-ház kis előadóterme, Mátyás király utca 4. szám 09: 00 Megnyitó november 22., szombat dr. Bitay Enikő szakosztályi elnök Előadások 1. rész Elnökök: dr. Gyenge Csaba, az EME alelnöke dr. Varga Béla, a Brassói Transilvania Egyetem tanára 09:05 dr. Sikolya László Ph.D., C. Sc. (dékán, Nyíregyházi Főiskola, Műszaki és Mezőgazdasági Főiskolai Kar) Az amaránt termesztés és feldolgozás gépesítése Magyarországon 09:20 dr. Jármai Károly D.Sc. (egyetemi tanár, Miskolci Egyetem, Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék), dr. Száva János (egyetemi tanár, Brassói Transilvania Egyetem), Dani Péter (doktorandus, Brassói Transilvania Egyetem), dr. Varga Béla (egyetemi tanár, Brassói Transilvania Egyetem) Acélszerkezetek tűzvédelmi tervezése és gyakorlati mérése 09:35 dr. Kalmár László Ph.D. (egyetemi docens, Miskolci Egyetem Áramlás- és Hőtechnikai Gépek Tanszéke), dr. Jármai Károly D.Sc. (egyetemi tanár, Miskolci Egyetem, Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék) Ipari elszívó rendszer hatékonyságának és gazdaságos üzemeltetésének javítása numerikus optimáló algoritmusok alkalmazásával 9:50 dr. Pokorádi László (egyetemi tanár. Debreceni Egyetem) Fuzzy modellek és alkalmazásuk 3

6 10:05 dr. Tiba Zsolt (egyetemi tanár, Debreceni Egyetem) Gépészeti modellezés és a környezetbarát üzemeltetés kapcsolata 10:20 dr. Bitay Enikő (egyetemi docens, Sapientia EMTE, Marosvásárhely), dr Kovács Tünde Ph.D. (főiskolai docens. Budapesti Műszaki Főiskola, BGK) Lézeres felületkezelés hatásának elemzése a kopásállóságra 10:35 dr. Kerekes László (ügyvezető igazgató, CONSACT Consulting Kft.; egyetemi tanár, Bogdan Vodă Egyetem, Kolozsvár) Minőségirányítási rendszerek bevezetése a felsőoktatásban 10:50 dr. Imecs Mária (egyetemi tanár, KME, Villamosmérnöki Kar, Villamos Hajtások és Robotok Tanszék), dr. Incze János Jób (egyetemi adjunktus, KME, Villamosmérnöki Kar, Villamos Hajtások és Robotok Tanszék), dr. Szabó Csaba (egyetemi adjunktus, KME, Villamosmérnöki Kar, Villamos Hajtások és Robotok Tanszék) Kalickás indukciós motor vektoriális szabályozása kettős mezőorientációval 11:05 ifj. Orbán György (hallgató, Kolozsvári Műszaki Egyetem) A Biblia mint inspirációs forrás a vallásos építészetben 11:20 Szünet II rész Elnökök: dr. Csibi Vencel, a KAB alelnöke, EMT alelnöke, egyetemi tanár, KME dr. Máté Márton, tanszékvezető egyetemi docens, Sapientia EMTE, Marosvásárhely 11:30 dr. Gyenge Csaba (egyetemi tanár, Kolozsvári Műszaki Egyetem), Varga András (doktorandus, Kolozsvári Műszaki Egyetem), Gyenge Zoltán (doktorandus, Kolozsvári Műszaki Egyetem) Környezetbarát technológiák a gépgyártásban 11:45 dr. Száva János (egyetemi tanár, Brassói Transilvania Egyetem), dr. Kakucs András (egyetemi docens, Sapientia EMTE Marosvásárhely, Gépészmérnöki Tanszék), Gálfi Botond (doktorandus, Brassói Transilvania Egyetem) A hengerfejpakolás mechanikai tulajdonságai mint környezetvédelmi tényező 4

7 12:00 dr. Kakucs András (egyetemi docens, Sapientia EMTE Marosvásárhely, Gépészmérnöki Tanszék), dr. Száva János (egyetemi tanár, Brassói Transilvania Egyetem), Dani Péter (doktorandus, Brassói Transilvania Egyetem), Gálfi Botond (doktorandus, Brassói Transilvania Egyetem), dr. Jármai Károly D.Sc., (egyetemi tanár. Miskolci Egyetem, Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék) Felhabzó festékek végeselemes modellezése 12:15 dr. Papp István (egyetemi docens, Sapientia EMTE Marosvásárhely) A térmechanizmusok dinamikai kiegyensúlyozásának optimalizálása 12:30 dr. Varga Béla (egyetemi tanár, Brassói Transilvania Egyetem) Zink-alumínium ötvözetek eutektoidos átalakulásának dilatométeres vizsgálata 12:45 dr. Márton László (ny. tudományos kutató, Gyergyószentmiklós) Bábos toronyórák a Kükiillők középső folyásának vidékéről 13:00 Tamás Levente (doktorandus. Kolozsvári Műszaki Egyetem), Majdik András (doktorandus, Kolozsvári Műszaki Egyetem), dr. Lazea Gheorghe (egyetemi tanár, Kolozsvári Műszaki Egyetem) Állapot becslési technikák a robot navigációs alkalmazásokban 13:15 dr. Szőcs Katalin (ny. tudományos kutató, Kolozsvár) A kísérletező tudományok képjeleiről. A kör 13:30 Baki-Hari Zoltán-Gábor (doktorandus, Kolozsvári Műszaki Egyetem) Hatékony termékfejlesztés az új évezred kezdetén 13:45 Kiértékelés és eszmecsere 15:00 Ebéd (a Protestáns Teológiai Intézet alagsori ebédlőjében) 5

8 Háromnyelvű rövid összefoglalók Baki-Hari Zoltán-Gábor HATÉKONY TERMÉKFEJLESZTÉS AZ ÚJ ÉVEZRED KEZDETÉN Az előadás azt igyekszik bemutatni, hogy mit jelent napjainkban a termékfejlesztésben a hatékonyság, illetve milyen úton-módon lehet ezt még növelni. Ezen bemutatás pedig példák által történik. DEZVOLTARE EFICIENTĂ DE PRODUSE LA ÎNCEPUTUL NOULUI MILENIU Expunerea încearcă să prezinte ce înseamnă în zilele noastre eficienţa în dezvoltarea de produse, respectiv în ce mod se mai poate creşte aceasta. Iar această prezentare se face prin exemple. EFFICIENT PRODUCT DEVELOPMENT AT THE BEGINNING OF THE NEW MILLENNIUM The discourse try to present what mean now day the efficiency in the product development, respectively what methods exists to increase that. And this presentation becomes by examples. dr. Bitay Enikő, dr. Kovács Tünde LÉZERES FELÜLETKEZELÉS HATÁSÁNAK ELEMZÉSE A KOPÁS- ÁLLÓSÁGRA A hagyományos (pl. cementálás) felületkeményítő eljárások esetében a kopásállóság általában korrelál a keménységgel, így a technológiák optimalizálása az elért keménység ellenőrzésén alapulhat. Ezzel szemben a modern lézerkezelésen alapuló technológiák, mint például a felületi olvasztással kombinált felületötvözés, vagy a lézeres pásztázó felületedzés, illetve az azt követő nitridálás esetén, a keménység értékéből kis valószínűséggel lehet a kopásállóságra következtetni. Ennek okai a következők: a felületeti átolvasztással kombinált felületötvözés, (különösen akkor, ha az ötvözés nagy keménységű vegyület porokkal történik) keménysége az alapanyag újradermedése és a diszpergált ötvözök szemcseméret és eloszlás jellegétől függ. Ugyanezek a jellemzők határozzák meg a kopásállóságot is, de az értékek nem feltétlenül korrelálnak. Egy lágyabb alapanyagban diszpergált vegyület fázis esetén mérsékelt keménység mellett is lehet a kopásállóság kiemelkedő (például csapágyfém ötvözetek) Hasonló a helyzet a bonyolult struktúrát eredményező pásztázó edzéssel kombinált nitridálás esetében is. A fentiek miatt valószínű, hogy az említett technológiák esetén a technológia optimalizálásához nem nélkülözhető a kopásvizsgálatok alkalmazása. Ennek alátámasztása céljából közlünk két jellemző kísérleti eredményt az említett technológiákra nézve.

9 ANALIZA EFECTELOR TRATAMENTELOR DE SUPRAFAŢĂ ASUPRA REZISTENŢEI LA UZURĂ In cazul proceselor clasice de călire a suprafeţelor (de ex. carburarea), în general rezistenţa la uzură este corelată cu duritatea, ceea ce înseamnă că optimizarea acestor tehnologii s-ar putea baza pe testarea durităţii obţinute. în cazul tehnologiilor moderne de tratare cu laser, însă - de ex. topirea superficială combinată cu alierea suprafeţei sau tratamentul superficial de scanare cu laser urmat de o nitrurare - este puţin probabil să stabilim din valoarea durităţii rezistenţa la uzură. Motivele sunt următoarele: în cazul topirii superficiale combinate cu alierea superficială (mai ales dacă alierea s-a realizat utilizând pulberi de compuşi cu înaltă duritate) duritatea depinde de retopirea materialului, de mărimea şi distribuţia particulelor de aliere dispersate. Tot aceleaşi proprietăţi dau şi rezistenţa la uzură, dar valorile nu trebuie să fie neapărat corelate. în cazul dispersiei unui compus fazic într-un material de bază mai moale putem obţine o excelentă rezistenţă la uzură la o duritate moderată (de ex. aliajele pentru lagăre). Un caz similar este cel al tratamentului de scanare combinat cu nitrurarea, în urma căruia rezultă structuri complicate. Datorită celor arătate mai sus, este posibil ca pentru optimizarea acestor tehnologii menţionate anterior să ne bazăm pe examinarea rezistenţei la uzură. Pentru a susţine această afirmaţie, vă prezentăm rezultatele a două experimente specifice referitoare la aceste tehnologii. ANYLYSIS OF THE EFFECT OF THE SURFACE TREATMENTS ON THE WEAR RESISTANCE In case of traditional surface-hardening processes (e.g. carburization), the wear resistance usually correlates with hardness, which means optimising these technologies could be based on testing the achieved hardness. In case of modern laser treatment technologies however - e.g. surface melting combined with surface alloys or laser scanning surface treatment followed by nitridation - it is unlikely to conclude wear resistance from the value of hardness. The reasons are the following: the hardness of surface melting combined with surface alloys (especially if alloyage is made using high hardness compound powders) depends on the remelting of the material and the partide size and distribution of the dispersed alloy. These same properties define wear resistance, but the values don't necessarily correlate. In case of a compound phase dispersion in a softer base material, we can have outstanding wear resistance with moderate hardness. (e.g. bearing metals) The case is similar with scanning treatment combined with nitridation, which results in complicated structures. Due to the above, it is possible that in order to optimise these aforementioned technologies, we have to rely on examining wear resistance. In order to back this statement, we show the results of two typical experiments concerning these technologies. 7

10 dr. Gyenge Csaba, Varga András, Gyenge Zoltán KÖRNYEZETBARÁT TECHNOLÓGIÁK A GÉPGYÁRTÁSBAN A csökkenőben lévő zöld területek és a káros hulladék tárolása megnövelte a kormányok és a fogyasztok érdeklődését a környezet iránt. Ismeretes, hogy a hagyományos ipari technológiák általában a nyersanyagokat késztermékké és hulladékká változtatják. Az ipari környezetben, két széles kategóriájú javat tudunk megkülönböztetni: anyagot és energiát. Az anyagi javak megőrzésében egy hasznos módszer a körfolyamatba való visszavezetés (újrahasznosítás - recycling). Annak érdekében, hogy minél pontosabban és reálisan lehessen meghatározni a különböző technológiák környezetszennyező hatását, már körülbelül egy évtizede beindult egy nagy terjedelmű nemzetközi kutatási program, a Svájci, Amerikai, Németországi, valamint Japán reprezentatív egyetemek bevonásával. A Kolozsvári Műszaki Egyetem Gépgyártástechnológia tanszéke abban a kiemelt helyzetbe került, hogy elnyerve egy pályázatot a Svájci Nemzeti Kutatási Alapítvány által meghirdetett programok keretében, aktívan bekapcsolódhatott ezekben a kutatásokban, megvásárolhatta az ehhez szükséges szoftvereket és részt vehetett a kétévenként megszervezendő környezetvédelmi konferenciákon Zürichben. Dolgozatunk keretében először a gépipari technológiák környezetszennyező hatását illető általános kérdéseit ismertetjük, majd bemutatjuk saját kutatásaink eredményeit ezen a területen. TEHNOLOGII ECOLOGICE ÎN CONSTRUCŢIA DE MAŞINI Reducerea semnificativă a spaţiilor verzi şi efectul depozitării deşeurilor periculoase a atras atenţia autorităţilor şi a consumatorilor asupra importanţei protejării mediului înconjurător. Este cunoscut şi faptul că tehnologiile industriale clasice în general transformă materia primă în produs finit şi în deşeuri.. în mediul industrial putem distinge două categorii de resurse: materiale şi energie. O modalitate eficientă de conservare a resurselor este reciclarea. Pentru stabilirea exactă şi reală a influenţei negative asupra mediului înconjurător a diferitelor tehnologii de fabricaţie, de aproximativ de un deceniu a fost lansat un program de cercetare internaţional în colaborare cu universităţile din Elveţia, Germania, SUA, Japonia, respectiv Universitatea Tehnică din Cluj Napoca (UTC-N). Catedra de Tehnologia Construcţiilor de Maşini din cadrul UTC-N a fost câştigătorul unui proiect lansat de către Fundaţia Naţională pentru Cercetare din Elveţia, sa implicat activ în aceste cercetări, a achiziţionat suportul informatic necesar şi a participat la Zürich la conferinţe din domeniul protecţiei mediului pentru diseminarea rezultatelor cercetărilor. în cadrul acestei lucrări, prezentăm în primul rând efectul tehnologiilor de fabricaţie asupra mediului mai apoi vom prezenta rezultatele cercetărilor proprii în acest domeniu. 8

11 ENVIRONMENT FRIENDLY TECHNOLOGIES IN THE MANUFACTURING The significant reduction of the green areas and the land filling of the dangerous waste increased the governments and consumers attention on the environment protection. It is very well known that the classical industrial technologies usually are transforming the raw materials into end products and waste. These technologies must be replaced with integrated models in which the waste coming out from a process can be used as a raw material in the next one. In industrial context we can distinguish two types of resources: materials and energy. An efficient way of conserving of the resources is the recycling. In order to establish with accuracy and really the negative effect of different manufacturing technologies on the environment, with more than 10 years before was launched an internaţional research program, with the participation of technical universities from Switzerland, USA, Germany, Japan and Romania. The Department of Manufacturing Engineering from Technical University of Cluj Napoca wined the project launched by the Swiss National Research Foundation, was active in the research activities, purchased the necessary informatics support and presented the research results at conferences at every two years organized in Zürich in the environment protection field. In the present paper we will present general issues about the negative effect on the environment of somé manufacturing technologies and the results of our researches in this field. dr. Imecs Mária, dr. Incze János Jób, dr. Szabó Csaba KALICKÁS INDUKCIÓS MOTOR VEKTORIÁLIS SZABÁLYOZÁSA KETTŐS MEZŐ-ORIENTÁCIÓVAL Új vektoriális szabályozási struktúrát indítványozunk a nyílt hurkú feszültség (hordozóhullámú vagy térfázoros) impulzus szélesség-modulációval vezérelt, feszültségforrás-jellegü áramirányítóról (váltóirányítóról / frekvenciaváltóról) táplált, kalickás vagy rövidre-zárt forgórészű indukciós motorok részére, mely egyesíti két mezőorientációs eljárás előnyeit. A forgórész-fluxus közvetlen (szabályozóval történő) szabályozással állandó értéken tartásának köszönhetően a mechanikai jelleggörbék lineárissá válnak. Ennek tulajdonítható az indukciós motor jó statikus stabilitása és túlterhelhetőségi képessége. A mechanikai és mágneses mennyiségek szétcsatolt szabályozó hurkai közvetlenül generálják az állórészáram kétfázisú összetevőit forgórész-mezőorientált koordináta rendszerben, így biztosítva a hajtás jó dinamikáját, hasonlóképpen az egyenáramúkéh ó'z:, Az állórész-mezőorientációnak köszönhetően az állórész-feszültség beavatkozó menynyiségeit a feszültségforrás jellegű áramirányító vezérlésére a lehető legegyszerűbb módon lehet számítani, a két fajta elektromotoros feszültség (a forgómező által indukált forgási- és az önindukciónak tulajdonítható) különválasztásával. Az eljárás motor-paraméter függetlenséget és robusztus viselkedést biztosít a szabályozási struktúrának. Szimulációs és implementációs eredmények bemutatására 9

12 kerül sor, melyek bizonyítják az új struktúra megvalósíthatóságát és gyakorlati értékét. REGLAREA VECTORIALĂ CU ORIENTARE DUBLĂ DUPĂ CÂMP A ACŢIONĂRI CU MOTOR DE INDUCŢIE CU ROTOR ÎN SCURTCIR- CUIT Se va prezenta o nouă structură de reglare pentru motorul de inducţie cu rotorul în scurtcircuit sau în colivie de veveriţă alimentat de la un convertor electronic de putere (invertor / convertor static de frecvenţă) cu caracter sursă de tensiune comandat cu procedură de modulaţie în lăţime a pulsului în buclă deschisă (cu undă purtătoare sau cu modulaţie bazată pe teoria fazorului spaţial), structură care îmbină avantajele a două tipuri de proceduri cu orientare după câmp. Mulţumită reglării directe (cu regulator) a fluxului rotoric, caracteristicile mecanice statice devin liniare la flux rotoric constant. Datorită acestui fapt motorul de inducţie va avea o stabilitate statică bună şi o capacitate mare de supraîncărcare. Buclele de reglare decuplate ale mărimilor mecanice şi magnetice generează direct componentele curentului statoric în coordonate bifazate orientate după câmpul rotoric a- sigurând acţionării o dinamică bună, asemănător celor cu motoare de curent continuu. Datorită orientării după câmpul statoric mărimile de comandă a tensiunii statorice sunt calculate cu cea mai simplă procedură separând cele două feluri de tensiuni electromotoare induse în stator (cea de rotaţie şi cea de autoinducţie). Structura de reglare astfel devine independent de parametrii motorului şi prin urmare asigură o comportare robustă. Se prezintă rezultatele de simulare şi de implementare, care demonstrează viabilitatea şi valoare practică a structurii nou propuse. DOUBLE FIELD-ORIENTATED VECTOR CONTROL FOR CAGE INDUCTION MOTOR DRIVES A new vector control structure is proposed for the short-circuited induction motor fed by voltage-source inverter with voltage-feedforward (carrier-wave or space-vector) pulse-width modulation, which combines the advantages of two types of field-oriented procedure. The direct rotor-flux control (using controller) ensures a good static stability and overloading capacity due to the linearity of the mechanical characteristics at constant rotor flux. The decoupled control loops (of the mechanical and magnetic phenomena) generate directly the rotor-fieldoriented components of the stator-current and determine a good dynamic to the induction motor drive similar to the DC ones. The rotor-field orientation and rotor-flux control for generation the stator-current control variables ensures a good static stability, overloading capacity and good dynamic to the induction motor drive. The computation of the stator-voltage control variables for the command of the voltage controlled inverter due to the stator-field orientation is made in the simplest manner realized by separating the two kinds of electromotive-forces (the rotating EMF and the self-induced one). As a consequence the control structure became motor parameter independent and 10

13 provides it with robustness. There will be presented simulation and implementation results, which all goes to show the viability of the new control structure. dr. Jármai Károly, dr. Száva János, Dani Péte, dr. Varga Béla ACÉLSZERKEZETEK TŰZVÉDELMI TERVEZÉSE ÉS GYAKORLATI MÉRÉSE Az acél tartószerkezetek igen komoly kihívást jelentenek tűzvédelmi szempontból. Az acél szerkezetek szilárdsága hő hatására csökken, sőt kb. 500 C felett a csökkenés rohamos, ami az acél elemek, illetve a velük megtámasztott szerkezet tönkremenetelét eredményezi. Tűznek kitett épület szerkezeteire mind mechanikai, mind termikus behatások érvényesülhetnek. A mechanikai hatások követik az önsúlyt és a járulékos terheket, melyek a tűz kitörésekor is hatnak a szerkezetre. A termikus hatások követik a gáz hőmérsékletének növekedését a tűz kamrájában és meghatározzák a szerkezeti elem hőátadását. A mechanikai hatások miatt fontos alakváltozások történhetnek és az épület szerkezete, vagy azok részei összeomolhatnak. Az acél tűzvédelmét hőre habosodó festékekkel, szórt bevonatokkal, vagy tűzgátló lapokkal lehet hatékonyan megoldani. A cikk ezen területek vonatkozásában mutatja be a tervezés és a mérés módszereit, lehetőségeit és előnyeit. A mérések nagyon speciálisak, mert egy inverz folyamatot modelleznek. A hőbevitel nem kívülről történik, mint a méréseknél általában, amikor is nehéz a bevitt hőmennyiséget kontrollálni, hanem nagy áram segítségével belülről, amikor jól kontrollálható az áramerősséggel a bevitt hő. PROIECTAREA ŞI ANALIZA EXPERIMENTALĂ A STRUCTURILOR METALICE CONTRA INCENDIILOR Din punctul de vedere al protecţiei la incendii, structurile metalice reprezintă o provocare ştiinţifică serioasă. Rezistenţa structurilor mecanice sub acţiunea căldurii (temperaturii) se reduce, iar la temperaturi de peste 500 C aceasta reducere este drastică, ceea ce va conduce la deterioarea atât a structurii de rezistenţă propriu-zise, cât şi a elementelor sprijinite/ancorate de ele. Asupra elementelor structurale ale unei clădiri supuse unui incendiu vor putea fi observate atât influenţe mecanice cât şi termice. Greutatea proprie şi sarcinile adiţionale sunt urmate de efecte mecanice, efecte care, şi în momentul izbucnirii incendiului acţionează asupra structurii. Creşterea temperaturii gazului din incintă, unde are loc arderea, conduce la efecte termice, care definesc transferul de căldură al elementului structural. Datorită efectelor mecanice se pot produce deformaţii importante ale structurii de rezistenţă, care pot conduce la distrugerea întregii clădiri sau a părţilor acesteia. Protecţia eficientă împotriva focului (a câmpului termic format din timpul incendiului) a structurii de oţel se poate realiza fie cu ajutorul unor vopsele intumescente (care se transformă în spuma în urma încălzirii lor), a unor dispersii, respectiv a unor plăci/scuturi termice. în cadrul articolului sunt prezentate o serie de aspecte utile privind proiectarea, respectiv metodologia, avantajele şi posibilităţile analizei experimentale ale acestor 11

14 structuri metalice. Măsurătorile sunt speciale, deoarece modeleaza un proces invers, când introducerea fluxului termic are loc dinspre interior, cu ajutorul unui curent de amperaj ridicat. în acest caz mărimea fluxului termic introdus poate fi uşor şi cu mare precizie controlat, faţă de cazul uzual al introducerii fluxului termic dinspre exterior în sistem. FIRE SAFETY DESIGN AND EXPERIMENTAL MEASUREMENT OF STEEL STRUCTURES Steel structures have a special and difficult behaviour under fire. The strength of steel structures decreases due to the heat effect, and above 500 C the decrement is large. This can cause the damage of the steel elements and the supported structure as well. Buildings under fire have both mechanical and thermal effects. Mechanical effects follow the dead load, additional loads, which affect the structure at fire initiation. Thermal effects follow increment of gas temperature and determine the heat convection of the steel element. There are important deformations taking place due to the mechanical effects and some parts of the building, or the whole building can collapse. The fire protection of the steel can be made efficiently using intumescent paintings, or fire protection covers, walls. This paper deals with these areas, including design aspects the measurements, their methods, opportunities and benefits. The measurements are very special, because they simulate an inverse process. Heat input comes from outside in most cases, when the value of energy cannot be controlled properly, but using high current inside, when the controlled current value gives the proper heat input. dr. Kakucs András, dr. Száva János, Dani Péter, Gálfi Botond, dr. Jármai Károly FELHABZÓ FESTÉKEK VÉGESELEMES MODELLEZÉSE A felhabzó festékek fémszerkezetek tűzvédelmét szolgálják. A hő hatásának kitett festékbevonat anyaga elbomlik. E bomlás gázfejlődéssel jár, a buborékos szerkezet pedig alacsony hővezető-képessége miatt fékezi a bevont szerkezeti e- lem felmelegedésének ütemét, így ez hosszabb ideig tartja meg a szilárdságát, mint egy bevonat nélküli elem. A bevont szerkezeti elem tűzállóságát a jelenségek bonyolultsága miatt empirikus képletekkel írják le, amelyek azonban csak adott, szabványosított hőmérsékleti görbékre érvényesek és azokat csak rúdszerű elemekre alkalmazhatjuk. I- lyen módon felvetődik egy kérdés: hogyan határozhatjuk meg a szerkezeti elemek tűzállóságát azokban az esetekben, amelyek az empirikus képletek alkalmazhatósági területén kívül esnek? E kérdésre a választ a végeselem-módszer alkalmazásával próbáljuk megadni: a festékkel bevont szerkezetet (vagy annak valamely elemét) végeselemekkel modellezzük. A hővezetés feladatának szokásos megoldását a festékréteg állapotának követésével egészítjük ki, ugyanis annak hővezető-képessége nemcsak a hőmérséklettől, hanem az állapotától is függ. 12

15 E modellezéshez szükséges lényeges anyagi jellemzőket parametrikus számításokkal azonosítottuk: ezek a festékréteg hővezető-képessége és a bomlási sebesség együtthatója. Ezen jellemzők meghatározására egyszerű eljárásokat javasoltunk, amelyek nem igényelnek bonyolult laboratóriumi felszereléseket. MODELAREA PROTECŢIILOR INTUMESCENTE PRIN METODA ELEMENTELOR FINITE Vopselele intumescente servesc la protecţia structurilor metalice în cazul incendiilor. Vopseaua, la acţiunea căldurii, se descompune. Bulele de gaz, ce apar pe durata acestui proces, micşorează conductivitatea termică a protecţiei şi deci întârzie pierderea rezistenţei mecanice a elementului prin încălzirea lui. Rezistenţa la acţiunea căldurii, din cauza complexităţii proceselor ce intervin, de obicei se dă prin nişte formule empirice. Aceste formule sunt valabile numai în cazul unor elemente structurale sub formă de bare şi numai pentru anumite curbe de încărcare termică standardizate. Se pune deci problema estimării rezistenţei la acţiunea căldurii în cazurile în care formulele de calcul empirice îşi pierd valabilitatea. Rezolvarea acestei probleme constă, după părerea noastră, în aplicarea metodei elementelor finite: structura (sau un element structural) acoperită de vopsea este modelat cu elemente finite. Procedura uzuală a analizei conducţiei termice se completează cu un pas suplimentar, prin care se urmăreşte evoluţia stadiului protecţiei de vopsea. Acest pas este impus de faptul că, conducţia termică a vopselei depinde nu numai de temperatură, ci şi de stadiul descompunerii sale. Proprietăţile materiale determinante, necesare în această modelare, au fost i- dentificate prin calcule parametrice: acestea sunt conductivitatea termică şi viteza de descompunere a vopselei. Pentru determinarea acestor caracteristici am propus nişte proceduri simple de laborator, care nu necesită aparatură sofisticată. FINITE ELEMENT MODELING OF INTUMESCENT COATINGS Intumescent paintings form fire protective coatings of steel structures. Their fire protective behavior is explained by the appearance of a porous layer on the surface of the protected structural element due to the thermal decomposition of the painting. This foam-like layer has a low thermal conductivity, lower than that of the original, unaffected coating. The pyrolithic process of above is very complicated and because this fact the thermal resistance of these coatings is approximated using some empirical formulas. These formulas are valid only for some standard temperature curves and only for bar-like elements. So, a question arises here: how to estimate the fire-resistance when the mentioned formulas are not valid. We have tried to give an answer to this question by the application of the finite element analysis: the structure (or one of its elements) covered by intumescent painting are modeled using finite elements. The usual procedure of the analysis of heat conduction is completed by a supplementary step: that of the estimation of the estate of the intumescent coating. This step must be imposed 13

16 because the thermal conduetivity of the coating depends on the temperature and on its thermal decomposition too. The determinant material properties we need in this analysis were identified by parametric computations: these are the thermal conductivity and the rate of the decomposition of the painting. We have alsó proposed some simple experimental procedures to determine these properties. dr. Kalmár László, dr. Jármai Károly IPARI ELSZÍVÓ RENDSZER HATÉKONYSÁGÁNAK ÉS GAZDASÁ- GOS ÜZEMELTETÉSÉNEK JAVÍTÁSA NUMERIKUS OPTIMÁLÓ ALGORITMUSOK ALKALMAZÁSÁVAL Ipari üzemek csarnokaiban (pl. alumínium kohócsarnokokban, stb.) - a technológia következtében - keletkező szennyeződések a csarnokban dolgozók és az üzem környezetében élők egészségét nagymértékben veszélyezteti. A keletkező szennyeződés mértékének csökkentésére a csarnokban gyakran elszívó rendszereket alkalmaznak. Ezek az elszívó rendszerek a szennyeződés keletkezésének helyén létrehozott alacsony nyomás (vákuum) létesítésével a szennyeződés jelentős részét az elszívó rendszer vezetékeibe irányítja, majd az összegyűjtött szennyeződést gáztisztító berendezésekben leválasztja, amit ezután biztonságos helyre elszállíthatnak. Ipari elszívó rendszerek tervezése során - CFD eljárás és numerikus optimáló algoritmus együttes használata révén - az egyes vezeték szakaszok átmérőinek helyes meghatározásával lehetőség nyílik az elszívó rendszer működési hatékonyságának növelésére, az elszívás előírt mértékének minél pontosabb biztosítására, valamint a működtetés teljesítményszükségletének csökkentésére. A CFD eljárás az elszívó rendszer csővezeték szakaszaira és a kialakított csőcsatlakozásokra felírható alapegyenletek numerikus megoldásán alapszik, ami lehetővé teszi a csővezeték rendszer jellegzetes szakaszain az áramlási jellemzők meghatározását. Ha ezt a CFD eljárást összekapcsoljuk valamilyen optimáló módszer alkalmazásával és a csővezeték szakaszok átmérőit, mint az optimalizáló eljárás változóit kezeljük, akkor meghatározhatjuk az elszívó rendszer működtetéshez szükséges teljesítmény minimális értékének eléréséhez tartozó csővezeték átmérőket. A számítási eredménynek felhasználásával növelhető az elszívó rendszer gazdaságos üzeme és környezetvédelmi hatékonysága. CREŞTEREA EFICIENŢEI ŞI ÎMBUNĂTĂŢIREA EXPLOATĂRII ECONOMICE A SISTEMELOR DE EXHAUSTARE INDUSTRIALE PRIN UTILIZAREA ALGORITMILOR DE OPTIMIZARE NUMERICĂ în halele industriale (de ex. hale de electroliză ale aluminiului, etc.) poluarea datorată tehnologiei periclitează grav sănătatea lucrătorilor din hală şi a locuitorilor din apropierea uzinei. Pentru diminuarea gradului de poluare, de regulă halele sunt prevăzute cu sisteme de exhaustare. Aceste sisteme de exhaustare prin crearea unei depresiuni în zona de lucru dirijeaza majoritatea produselor de poluare în conductele sistemului de evacuare, şi în continuare în instalaţiile de purificare, iar impurităţile se pot transporta în locuri adecvate, sigure. în cadrul pro- 14

17 iectării sistemelor de exhaustare industriale - prin utilizarea simultană a procedurii CFD şi al algoritmului de optimizare numerică - apare posibilitatea, ca prin a- legerea corespunzătoare a secţiunilor diferitelor porţiuni de conductă, să crească eficienţa sistemului de evacuare, să se asigure mai precis gradul de exhaustare prescris, şi să se reducă cantitatea de energie necesară. Procedeul CFD se bazează pe rezolvarea numerică a ecuaţiilor fundamentale, ce se pot stabili pe diferite porţiuni de conductă şi joncţiuni, ecuaţii care permit stabilirea parametrilor de curgere în zonele critice de conductă. Dacă procedeul CFD este combinat cu un procedeu de optimizare, iar diametrele conductelor se consideră variabilele procedeului de optimizare, atunci se pot determina diametrele de conductă corespunzătoare u- tilizării energiei minime necesare pentru funcţionarea sistemului de exhaustare. Prin utilizarea rezultatelor de calcul se poate creşte economicitatea sistemului, şi gradul de protecţie al mediului. INCREASING OF THE EFFECTIVENESS AND THE ECONOMY LEVEL OF OPERATION OF INDUSTRIAL EXHAUSTING SYSTEM BY APPLYING NUMERICAL OPTIMIZATION METHODS In industrial workshops (for example in aluminium foundry workshops) the pollutions originated from the technology are threatening to destroy the health of both the workers in the workshop and both the citizens living close to the firm. To reduce the quantity of originating pollutions in the workshops exhausting systems are often applied. These exhausting systems produce vacuum close to the space where the pollutions are originated, in this way the majority of the pollutions are directed into the pipe systems. The pollutions are separated from the collected polluted gas by gas-cleaning equipments and after that the pollutions can be transported to an environmental safety place. In the design procedure of exhausting systems the determination of the diameters of the pipe sections of the exhausting system by coupling the CFD procedure with numerical optimization methods affords possibility to increase the effectiveness of the operation, to make certain the mass flows prescribed by the technology, to decrease the power needed to operate the system. The CFD procedure, based on the solution of the governing equations of the flow written down for the pipe sections and pipe connections, is available to calculate the characteristics of the flow at the typical sections of the pipe system. By coupling the CFD procedure with any numerical optimization method and the diameters of the pipe-system are handled as the variables of the numerical optimization method, it is possible to determine the diameters of the pipe sections concerning to the minimal power needed to the operation. By using the calculation results the economy level of the operation and the environmental effectiveness of the exhausting system can be increased. 15

18 dr. Kerekes László MINŐSÉGIRÁNYÍTÁSI RENDSYEREK BEVEYETÉSE A FELSŐOKTA- TÁSBAN Egy társadalom minősége alapvetően az oktatási rendszerének minőségétől függ, mint azon egyének kitermelője", akik képesek a már meglévő értékekhez igazodni, azokat elsajátítani, újakat létrehozni illetve állandóan az új kihívásoknak megfelelni. Ezek miatt tulajdonítanak a modern társadalmak kiemelkedő jelentőséget az oktatásnak. A dolgozat célja az alkalmazandó eljárások illetve annak a projektnek a bemutatása, amelyet három romániai és magyarországi egyetem dolgozott ki a minőségirányítási rendszereik bevezetésének támogatására. IMPLEMENTAREA SISTEMELOR DE MANAGEMENT AL CALITĂŢII ÎN ÎNVĂŢĂMÂNTUL SUPERIOR Calitatea unei societăţi este condiţionată de calitatea învăţământului său, ca "furnizor" de oameni capabili să se raporteze la valori deja existente, să le însuşească, să creeze altele noi şi să se adapteze în permanenţă la situaţiile şi provocările noi. Acest fapt justifică importanţa acordată învăţământului în societatea modernă. Lucrarea de faţă are ca scop de a prezenta procedurile aplicabile precum şi proiectul elaborat, în colaborare de mai multe universităţi din România şi Ungaria, privind implementarea Sistemelor de Management al Calităţii în învăţământul superior. QUALITY MANAGEMENT SYSTEMS IN HIGHER EDUCATION The quality of a society is basically conditioned by the quality of his education, as supplier" of people who are capable to adapt to already existing values, to get hold of them, to create new values and to be able to adapt themselves to new challenges. This fact justifies the importance accorded to education in a modern society. This paper proposes to present the applicable procedures and the project elaborated in common by three universities from Romania and Hungary regarding the implementation of Quality Management Systems in higher education. dr. Márton László BÁBOS TORONYÓRÁK A KÜKÜLLŐK KÖZÉPSŐ FOLYÁSÁNAK VIDÉKÉRŐL Az idő múlását mérő" szerkezetek, a toronyórák feltalálása után és ennek következtében a templomi harang, amelynek addig csak szakrális, liturgikus funkciója volt, szerves részévé válik az időmérő - idő múlásátjelző rendszernek. Megjelennek az első ütőórák, amelyek a mutatók állását akusztikai jelzéssel is kiegészítik. A kereskedelem fejlődésének és a Nyugat Európai vándor mesterembereknek köszönhetően új, a fémmegmunkálással kapcsolatos szakmák honosodnak meg 16

19 Erdélyben is, mint például a harangöntés, órakészités, ötvösség, a fémmegmunkáló szakma elitjei. A toronyóra nem liturgikus kelléke a templomnak. Elterjedése a helység vezetőinek és lakóinak az új iránti fogékonyságára utal, hiszen a toronyóra birtoklása új értékkel növelte az illető helység hírnevét. Egy toronyóra felszerelése, felszentelése valóságos művelődéstörténeti eseménye volt a helységnek, amit a kor dokumentumai is megörökítettek. Az egyszerű ütőórát tovább fejlesztve megalkotják a bábokat is tartalmazó, a- kusztikai és látvány élményt egyidőben szolgáltató toronyórákat. A dolgozat azokat a bábos toronyórákat mutatja be, amelyek Segesváron és Medgyesen valamint ezek környékén található helységek templomtornyaiban találhatóak, nevezetesen az apoldi, muzsnai, szászkézdi órahirességeket. Ezeknek felépítését, történetét jellegzetességeit taglalja. Technikatörténeti jelentőségük vitathatatlan hiszen az automatizálás kezdeteinek hírmondóiként jelezték a műszaki fejlődés jövőjét, a századok múlva bekövetkező automatizálás térhódítását. OROLOGII CU FIGURINE ÎN ZONA CURSULUI MIJLOCIU AL TÎRNAVELOR în urma inventării mecanismelor utilizate pentru măsurarea trecerii timpului" mai precis a orologiilor, în Europa secolului al XVI-lea clopotul de biserică - având doar funcţie liturgică - devine parte integrantă a sistemului de măsuraresemnalizare a trecerii timpului. Apar orologiile, care semnalizează şi acustic, utilizând pentru acesta funcţie clopotul liturgic. în Transilvania datorită relaţiilor comerciale precum şi datorită unor meşteşugari peregrini din vestul Europei, care vizitează meleagurile principatelor din interiorul şi exteriorul curburii carpatice, au apărut meşteşuguri de elită cum ar fi: turnătorii de clopote de biserică orologerii, bijutierii, elita celor care prelicrau metalele. Orologiul nefiind obiect liturgic răspândirea lui a depins de ambiţia şi gândirea progresistă a conducerii unei localităţi, respectiv de mentalitatea populaţiei din acea localitate, de potenţialul economic, deoarece achiziţionarea unui orologiu nu a fost o investiţie nesemnificativă. Actul de achiziţionare, respectiv sfinţirea orologiului a constituit şi un act de cultură, consemnat şi în documentele vremii. Orologiul simplu este succedat de orologiul cu semnalizare acustică, mai târziu în secuiul XVII-lea de orologii cu figurine. în lucrare sunt prezentate aceste tipuri de orologii (cu figurine) aflate în turnurile unor biserici din localităţile învecinate oraşului Sighişoara şi Mediaş. Aceste orologii avînd şi figurine se află în turnurile unor biserici din localităţile Apold, Mediaş Moşna, Saschiz şi Sighişoara. Sunt prezentate atît construcţia cât şi istoricul acestor mecanisme, accentuând particularităţile fiecăruia. Aceste orologii sunt importante nu numai din punct de 17

20 vedere al istoriei tehnicii, dar ele constituie şi primele sisteme automate, prevestind era automatizărilor, caracteristică zilelor de azi. HOROLOGES WITH FIGURINES IN THE TARNAVA R1VER MIDDLE COURSE REGION As a consequence of the invention of mechanisms used for the "time passage measurements" - horologes to be more exact - in the Europe of the XVI-th century, the church beli ( with a mere liturgical function )became a constitutive part of the time passage measurement and signalling system. The horologes came into being and they signalled acoustically as well, using for this function the liturgy bells. In the case of Transsylvania,owing to business relationships, as well as because of some west - European pilgrim artisans who visited the area of the Principates in the inner and outer curvature of the Carpathian mountains, new elite trades appeared, like that of church beli foundries, church clock workshops, jeweller's shops. They constituted the elite of those who were involved in the metalwork business. Because the horologe was not a liturgic object, its spreading depended on the ambition and progressist thinking of the leadership of a community as well as on the mentality of the locals and the economic potential, because to obtain a horologe meant a significant investment. The acquisition documents and the consecration of the horologe represented also an act of culture and it was recorded in the documents of the time. The simple horologe was followed by the acoustically signalling horologe and later on, in the XVIl-th century by the horologe with figurines. The present study shows the latter type of horologes, the ones with figurines which can be found in the settlements around the towns of Mediaş and Sighişoara. These horologes can be found in the church towers of Apold, Mediaş Mosna, Saschiz and Sighişoara. The study presents both the construction and the history of these mechanisms, the stress being laid on each mechanism's specific features. These horologes are important not only from the point of view of the history of technique, but they also constitute the first automatic systems, heralding the era of automatization specific to our days. ifj. Orbán György A BIBLIA MINT INSPIRÁCIÓS FORRÁS A VALLÁSOS ÉPÍTÉSZETBEN A Szentírás nem csupán hitbeli, filozófiai kiindulópont, sarokkő, hanem az erre épülő kultúrák, szakrális építészetének kútforrása. A hagyományokon kívül egy olyan írott dokumentum, aminek az értelmezése és újragondolása mindenkoron mint állandó építészeti téma jelen van az építészettörténetben. A frigyláda őrzési helyétől a pusztai vándorlás során, az első, majd második jeruzsálemi templom építészeti szervezésétől kezdve a jövőbemutató égi Jeruzsálemről szóló lá- 18