Mapa wydatków Polski

Oto mapa wydatków państwa polskiego opracowana przez Fundację Republikańską. Mapa udostępniona jest w tym miejscu. W prawym dolnym rogu znajdziemy schemat kołowy z przychodami. Na środku znajduje się budżet, zobrazowany został na nim deficyt budaetowy. Pola kół symbolizują wielkość środków pieniężnych.

Wydana przez republikanów mapa jest bardzo ciekawym opracowaniem pokazującym i obrazującym wizualnie w przystępny sposób budżet naszego kraju.

Fundacja Republikańska to spuścizna PiS'owska i LPR. założycielem jest poseł VII kadencji Sejmu Przemysław Wipler, w jej składzie znajduje się między innymi Krzysztof Bosak Poseł V kadencji Sejmu z listy LPR'u, w składzie mniej znani działacze z wyżej wymienionego środowiska. Choć sposób i jakość pracy ugrupowania PiS jest mi obcy, muszę przyznać, że chłopaki i dziewczyny z Centrum Analiz Fundacji Republikańskiej odwalili kawał dobrej roboty. Mam nadzieję, że nie odbył się żaden tuning wyników i przedstawiony wykres jest rzetelnym materiałem. 

SpinCar

Przystąpiłem do projektu małego sprytnego samochodziku elektrycznego.

SpinCar to idea czterokołowych elektrycznych miejskich samochodów mogących obracać się w miejscu, zbudowanych na podwoziu nowej generacji. 

Samochody na podwoziu typu SpinCar nie mają ograniczenia promienia skrętu. Dzięki temu podczas jazdy i manewrowania kierowca ma pełną swobodę wyboru toru ruchu: od jazdy na wprost, aż do obrotu w miejscu.
Rodzina pojazdów SpinCar jest od początku zaprojektowana z myślą o potrzebach mieszkańców miast. Pojazd skręcając może się obracać wokół dowolnego punktu leżącego na osi przechodzącej przez środek pojazdu. Jest to oś położona w połowie drogi między kołem przednim a tylnim. Więc samochodzik  jest w stanie wykonywać bardzo ciasne zakręty, a nawet obracać się w miejscu. Pojazd jest więc ultramobilny w miejskiej dżungli. Jego podwozie to koło o przyjętej maksymalnej średnicy 1,95m ze względu na szerokość pasów. Pojazd jest nie duży, z uwagi na swój gabaryt doskonale by się kolejkował. Dodając do tej cechy możliwości ruchowe byłby wspaniałym tworem do wykorzystania przez automatyczne systemy sterowania, nawigacji i kierowania ruchem jakie z pewnością już nadchodzą wielkimi krokami i niebawem zagoszczą na naszych drogach.

Strona www projektu SpinCar...

Zastosowanie czujników ultradźwiękowych w robotach mobilnych

Stosowane w robotach mobilnych dalmierze akustyczne opierają się na wykorzystywaniu ultradźwięków- drgań akustycznych o częstotliwości powyżej 16 kHz.

Zasada działania dalmierzy ultradźwiękowych stosowanych w robotyce opiera się na metodzie impulsowe, polegającej na wysyłaniu przez sensor impulsu i pomiarze czasu do jego powrotu. Na tej podstawie obliczana jest droga przebyta przez falę dźwiękową odpowiadającą odległości od obiektu, od którego powierzchni się odbiła.

czujniki ultradźwiękowe Sick

W związku z problemem jednoznacznego określenia momentu powrotu echa wykorzystuje się detekcje progowa tzn. za powrót echa przyjmuje się moment, w którym odebrany sygnał przekracza pewien określony poziom sygnału. Dzięki tej metodzie budowa dalmierzy jest bardzo prosta lecz niestety powoduje ona utratę informacji o amplitudzie odbieranego sygnału.

Prędkość dźwięku jest zależna od środowiska w jakim dźwięk się rozchodzi, przekrój wiązki ultradźwiękowej również nie jest stały lecz rozbieżny. Charakterystyka kierunkowa źródła fal ultradźwiękowych składa się z listka głównego oraz listków bocznych, gdzie położenie i kształt listków bocznych jest uzależnione od wytłumienia źródła i jego sprzężenia akustycznego z ośrodkiem, w którym wytwarzane jest pole. Szerokość wiązki zmienia się wraz wykorzystywaną częstotliwością dźwięku, a emitowana energia maleje wraz z oddalaniem się od osi akustycznej nadajnika. Sonary stosowane w robotach mobilnych emitują fale o długości kilku milimetrów.

Przedstawione powyżej cechy ultradźwięków stanowią wyznacznik dla charakterystyk i ograniczeń sonarom stosowanych w robotyce. Ze względu na duże tłumienie ultradźwięków w powietrzu maksymalny zasięg pomiarów ograniczony jest przez minimalną wymaganą moc powracającego sygnału zamyka się w kilkunastu metrach. Minimalny zasięg jest natomiast uwarunkowany kształtem charakterystyki pomiarowej. Ze względu na interferencje nakładających się maksimów lokalnych wiarygodne pomiary mogą być przeprowadzane tylko w polu dalekim wiązki. W praktyce ten sam przetwornik wykorzystywany jest naprzemiennie jako nadajnik i odbiornik sygnału. Rozwiązanie takie, mające na celu zmniejszenie kosztów powoduje ograniczenie minimalnego zasięgu dalmierza ze względu na czas konieczny dla zmiany trybu pracy przetwornika. Na wynik pomiaru wpływają także czynniki zewnętrzne powodujące zmiany prędkości rozchodzenia się fali oraz kształt wiązki pomiarowej.

Zalety i wady:

Podstawowymi przyczynami niskiej wiarygodności pomiarów sonarami są jednak zjawiska związane z odbiciem fal o znacznej długości od przeszkód. Większość obiektów spotykanych w typowym środowisku odbija fale o długości kilku milimetrów, rozpraszając je w znikomym stopniu. Powoduje to ograniczenie kata widzenia powierzchni przeszkód oraz wielokrotne odbicia od obiektów znajdujących się w otoczeniu robota. W ten sposób echo nie wraca do sensora, lub wraca odbite od kilku obiektów, powodując powstanie fałszywego pomiaru.

Eliminowanie tego rodzaju błędów jest trudne gdyż zalezą one od rodzaju konfiguracji i przeszkód w otoczeniu robota, a na podstawie samego pomiaru nie można ustalić czy jest on błędny. Znane metody interpretacji pomiarów sonarami opierają się głównie na archiwizacji odczytów zgodnie z odpowiednio założonymi regułami i wnioskowaniu na podstawie wielu pomiarów odległości dokonywanych dla różnych położeń sensora. Najbardziej znane są metody rastrowa i neuronowe.

Pas transmisyjny - tajemniczy fundament ery przemysłowej

Paradoks centrowania się pasa na baryłkowym kole pasowym.

flickr.com/photos/elsie/

Przekładnie pasowe z pasem płaskim swoje największe sukcesy odnosiły w 19 wieku i w początkach 20 wieku.  Przenosiły napęd z silników parowych na maszyny włókiennicze czy rolnicze młockarnie. Stare ryciny przedstawiają maszyny parowe z pasem transmisyjnym,  klimat niczym w filmie „Ziemia obiecana” :-). Obecnie przekładnie cięgnowe łańcuchowe, klinowe czy z pasem zębatym wyparły przekładnie pasowe z funkcji przeniesienia napędu. W dzisiejszych czasach przekładnie z pasem płaskim stosuje się w przenośnikach, liniach produkcyjnych, taśmociągach górniczych. Pasy i taśmy prowadzone na cylindrycznych kołach zsuwały się i spadały z kół, konieczne było stosowanie bocznych kołnierzy na kole pasowym. Kołnierze miały istotną wadę ścierały boki pasa. Zastosowanie kół o kształcie baryłkowym lub walcowo-stożkowym rozwiązało ten problem.  Kiedy pas lub taśma przenośnika jest położona nie w osi symetrii kół pasowych, to po uruchomieniu napędu, szybko się samo centruje, wspinając się w kierunku większych średnic.

Ten wynalazek to kwintesencja i fundament rewolucji przemysłowej. Podwalina pod przenośniki, które nierozerwalnie kojarzą się z taśmami produkcyjnymi i industrializacją. Zarazem jest to mechanizm niezwykle tajemniczy, literatura na jego temat jest niezmiernie uboga, a wszelkie teorie i modele fizyczne są pomijane milczeniem. Swego czasu miałem nawet wrażenie, że kiedyś wiedziano jakie są zależności matematyczne, równania na prawidłowe wykonanie kół baryłkowatych, jednak ta wiedza odeszła w zapomnienie wraz erą industrializacji.

Baryłkowość jest więc niezwykle ważna dla stabilnej pracy przekładni pasowej bądź przenośnika taśmowego. Taśma przenośnika automatycznie się centruje, sama się prowadzi i nie spada z bębnów (kół pasowych).Przenośnik lub przekładnia z baryłkowatym kołem pasowym nie potrzebuje dodatkowych prowadnic taśmy, ani kołnierzy zapobiegających zsuwaniu się taśmy. Dzięki temu budowa urządzenia jest prostsza, koszt wykonania niższy, do tego stabilność pracy jest wyższa, prawdopodobieństwo awarii niższe, a więc i koszty utrzymania i napraw zminimalizowane.

Jak to się dzieje, że pas transmisyjny z przenośnika nie spada? To jest właśnie paradoks. Na pierwszy rzut oka pas powinien się natychmiast zsuwać z przenośnika w kierunku niższych średnic. Nawet zasada minimalizacji energii potencjalnej wskazywałaby, że napięta taśma przenośnikowa (odpowiednik sprężyny). Powinna on przechodzić w położenie o niższej energii potencjalnej, a więc o mniejszej średnicy. Wniosek jest następujący, że istnieje dodatkowa, nieoczywista na pierwszy rzut oka siła centrująca taśmę na bębnie baryłkowatym lub pas płaski na kole pasowym baryłkowatym. 

Mamy więc w układzie siłę sprężystą naprężenia taśmy, oraz siłę tarcia. Gdyby współczynnik tarcia wyzerować, nie byłoby w układzie siły tarcia, to położona nie centralnie taśma natychmiast by się zsunęła z przenośnika.

Załóżmy, że pas pracuje na dwóch kołach, których osie się krzyżują jak na przedstawionym rysunku. Czy pas zsunie się ma prawo, gdzie naprężenie taśmy jest wyższe, czy może w lewo w stronę mniejszego naprężenia? Z pewnością pas przenośnika zachowa się przeciwko państwa intuicji. Postawiony w ten sposób problem właściwie jest sprzeczny z intuicją. Z mojej praktyki inżynierskiej wynika, że  pas może zachować się na oba sposoby. To czy spadnie czy nie, zależy od naprężenia pasa. Można sobie nawet wytłumaczyć to logicznie podążając w kierunku warunków brzegowych hipotetycznego równania. Jeśli pas będzie nie napięty wręcz luźny spadnie, jeśli go z całej siły napniemy to zedrzemy go z koła pasowego, w obu przypadkach zejdzie na lewą stronę.Pas nie spada z przenośnika przy odpowiednim naprężeniu. Właściwe naprężenie pasa to najmniejsze naprężenie przy którym pas nie ślizga się względem koła pasowego.Wyjaśnienie zjawiska jest następujące. Przetnijmy myślowo pas położony nie centralnie.  Po przejściu przez koło pasowe, taśma zawija się  na powierzchniach stożkowych do wewnątrz w kierunku osi centralnych kół pasowych. Więcej taśmy jest po stronie w którą zsunęła się taśma i właśnie ta część taśmy większą siłą napiera w kierunku osi symetrii kół pasowych. Efekt jest taki, że taśma centruje się na przenośniku, zjawisko jest automatyczne i stabilne. Zjawisko samonaprowadzania taśmy na przenośniku jest stabilne pod warunkiem, że taśma jest odpowiednio napięta, a osie kół pasowych nie zanadto scentrowane. W praktyce trzeba dbać o prawidłowe ustawienie bębnów przenośnika, w przenośnikach górniczych o długościach mierzonych w kilometrach, stosuje się laserowe urządzenia celujące i mierzące odległości, w celu dokładnego ustawienia bębnów względem siebie. Istnieje również rozwiązanie z samonaprowadzającym się bębnem zwrotnym przenośnika.