Korelace změny signálu AE s rozvojem kontaktního poškození

Podobné dokumenty
Identifikace změn parametrů signálu akustické emise jako důsledku mechanického poškození

VÝVOJ NOVÉ GENERACE ZAŘÍZENÍ S POKROČILOU DIAGNOSTIKOU PRO STANOVENÍ KONTAKTNÍ DEGRADACE

Problematika disertační práce a současný stav řešení. Filip Hort

Název práce: DIAGNOSTIKA KONTAKTNĚ ZATÍŽENÝCH POVRCHŮ S VYUŽITÍM VYBRANÝCH POSTUPŮ ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLU AKUSTICKÉ EMISE

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Fakulta strojního inženýrství. Ústav konstruování. Ing. Libor Nohál

DIAGNOSTICKÝ SYTÉM M PRO KONTROLU ITÍM M METODY AKUSICKÉ EMISE

Identifikace kontaktní únavy metodou akustické emise na valivých ložiscích Zyková Lucie, VUT v Brně, FSI

Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE

Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE

Využití metody akustické emise pro zpřesnění diagnostiky. dej Pane, ať si pamatujeme jen ty dobré.

Problematika disertační práce a současný stav řešení

celého studia vždy velkou oporou. strana 3

Srovnání cyklických vlastností Al a Mg slitin z hlediska vybraných NDT postupů

Identifikace vzniku a rozvoje poškození axiálně zatížených valivých ložisek metodou akustické emise

Fakulta strojního inženýrství Ústav konstruování / Odbor metodiky konstruování

Identifikace změn parametrů signálu akustické emise jako důsledku mechanického poškození konstrukce

ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ - ÚK. Výzkumná skupina Únavové vlastnosti. FSI VUT v Brně Ústav konstruování Technická 2896/ Brno Česká republika

Výzkumná skupina Únavové vlastnosti výsledky 2010 a perspektivy 2011 Pavel Mazal

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

IDENTIFIKACE POŠKOZENÍ SOU

EXPERIMENTÁLNÍ STUDIUM VLIVU MAZIV NA TRVANLIVOST VALIVÝCH KONTAKTŮ

Metoda akustické emise

Témata doktorského studia pro akademický rok 2011/2012

DIAGNOSTIKA KONTAKTNĚ ZATÍŽENÝCH POVRCHŮ S VYUŽITÍM VYBRANÝCH POSTUPŮ ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLU AKUSTICKÉ EMISE

Únavové vlastnosti

Studium tenkých mazacích filmů spektroskopickou reflektometrií

Vliv povrchových nerovností na utváření velmi tenkých mazacích filmů na hranici přechodu do smíšeného mazání

DIAGNOSTICS OF A HYDRAULIC PUMP STATUS USING ACOUSTIC EMISSION

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Fakulta strojního inženýrství. Ústav konstruování. Ing. Jiří Dvořáček

ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ ÚK

Problematika dizertační práce a současný stav řešení

Modifikace tření v kontaktu kola a kolejnice

Formování tloušťky filmu v elastohydrodynamicky mazaných poddajných kontaktech

Key words: acoustic emission, fatigue loading, crack propagation, resonant frequency

NÁPRAVOVÁ LOŽISKA ZKL S KLECÍ Z POLYAMIDU

ANALÝZA SIGNÁLŮ SPOJITÉ AKUSTICKÉ EMISE

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek až , Roztoky -

Snížení tření a opotřebení strojních částí cílenou modifikací třecích povrchů

AlMg s využitím metody akustické emise

Almost none of the important things in life are urgent, and almost none of the urgent things are truly important.

Metody modifikace topografie strojních prvků

EXPERIMENTÁLNÍ STUDIUM TOKU MAZIVA V BODOVÉM KONTAKTU Kryštof Dočkal

Hodnocení parametrů signálu AE při únavovém zatěžování tří typů konstrukčních materiálů. Vypracoval: Kolář Lukáš

VaVČ v závěru I. dekády III. tisíciletí

Doktorské studium na Ústavu konstruování v akademickém roku 2010/2011

Numerická simulace elastohydrodynamicky mazaného kruhového kontaktu nehladkých povrchů

Experimentální studium chování mazacích filmů kontaminovaných vodou. Ing. Daniel Koutný

In-situ studium změny topografie třecích povrchů v elastohydrodynamickém kontaktu

Snižování hlukové emise moderní automobilové převodovky

Experimentální studium chování mazacích filmů kontaminovaných vodou

Detekce erozně korozního poškozování parovodů (FAC) metodou akustické emise

Studium přechodových p v mazacích ch filmech vysokorychlostní barevnou kamerou

Snižování hlukové emise moderní automobilové převodovky. Prezentace: Pojednání ke státní doktorské zkoušce Ing. Milan Klapka

Prezentace odboru metodiky konstruování

Možné chyby ložisek a jejich příčiny

Konstrukce optického mikroviskozimetru

Sledování stavu zubového čerpadla měřením akustické. emise

Experimentální studium utváření mazacích filmů při reverzaci a rozběhu třecích povrchů

Studium smykově namáhaných elastohydrodynamických mazacích filmů za tranzientních podmínek

Vliv složení třecí vrstvy na tribologii kontaktu kola a kolejnice

WP16: Zdokonalení ozubených převodů pro vyšší trvanlivost, nízkou hmotnost a nízký hluk. Vedoucí konsorcia podílející se na pracovním balíčku

Aplikace barevného vidění ve studiu elastohydrodynamického mazání

Abyste mohli dělat věci jinak, musíte je jinak i vidět Paul Allaire

doc. Dr. Ing. Elias TOMEH Elias Tomeh / Snímek 1

EXPERIMENTÁLNÍ STUDIUM UTVÁŘENÍ MAZACÍHO FILMU V SYNOVIÁLNÍM KLOUBU

v akademickém roku 2009/2010 Ústav konstruování, Fakulta strojního inženýrství, Vysoké učení technické v Brně

ZPRACOVÁNÍ KOVOVÝCH MATERIÁLŮ SELEKTIVNÍM LASEROVÝM TAVENÍM ZA ZVÝŠENÝCH TEPLOT

EXPERIMENTÁLNÍ STUDIUM CHOVÁNÍ MAZACÍCH FILMŮ KONTAMINOVANÝCH VODOU

Elastohydrodynamické mazání za podmínek hladovění

Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování. KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ strojní součásti. Přednáška 8

EXPERIMENTÁLNÍ STUDIUM CHOVÁNÍ MAZACÍCH FILMŮ KONTAMINOVANÝCH VODOU

MĚŘENÍ ÚHLOVÝCH KMITŮ ZA ROTACE

Nová nápravová ložiska ZKL. Ing. Vladimír Zikmund, ředitel ZKL Výzkum a vývoj, a.s. Jedovnická 8, Brno

Aplikace spektroskopické reflektometrie při studiu elastohydrodynamického mazání

Studium tenkých mazacích filmů spektroskopickou reflektrometrií

Seminář ÚK 11. únor 2009

Studium utváření elastohydrodynamických mazacích filmů u hypoidních převodů. Pojednání ke Státní doktorské zkoušce. M. Omasta

Mezilaboratorní porovnání při vibračním zkoušení

Problematika disertační práce a současný stav řešení

Mechanická modifikace topografie strojních součástí

Diagnostický systém pro kontrolu ložisek s využitím metody akustické emise

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - 7. GSŘ 2015, Herbertov 6. a

Pro zjednodušení textu se neuvádí úplný ekvivalent překladu uvedených názvů.

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STROJNÍ TECHNOLOGICKÉ POSTUPY

Studium utváření elastohydrodynamických mazacích filmů u hypoidních převodů

Návrh a kontrola valivých ložisek

Diagnostika pneumatických systémů metodou akustické emise

1.16 Vibrodiagnostika Novelizováno:

VALIVÁ LOŽISKA Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 2. a , Roztoky -

Problematika disertační práce a současný stav řešení

Abyste mohli dělat věci jinak, musíte je jinak i vidět Paul Allaire

Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Vliv topografie třecích povrchů na funkci kluzných ložisek

Axiální kuličková ložiska

[D] Konstrukční a procesní inženýrství.

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

METODA AKUSTICKÉ EMISE V HODNOCENÍ KVALITY ODPOROVÉHO BODOVÉHO SVAŘOVÁNÍ ACOUSTIC EMISSION TESTING IN QUALITY CONTROL OF RESISTANCE SPOT WELDING

podpora zaměstnanosti Obecné zásady hodnocení existujících konstrukcí

Bakalářská práce na ÚK. Myslete na budoucnost

Sledování technického stavu závěsu kola

Transkript:

Korelace změny signálu AE s rozvojem kontaktního poškození L Libor Nohál, Nohál F Hort, P Mazal Prezentace k obhajobě doktorské dizertační práce 27. 05. 2015 Bearings don t commit suicide! (Dr. Kenred Stadler, SKF) Ústav konstruování Fakulta strojního inženýrství Vysoké učení technické v Brně

Korelace změny signálu AE s rozvojem kontaktního poškození OBSAH Úvod Přehled současného stavu poznání Vymezení cílů práce Materiál a metody Výsledky a diskuze Závěr Publikace 1/20

ÚVOD Motivace Zdroj: Halme, (2010) 34 % případů selhání ložiska způsobeno kontaktní únavou Zkoušky ložisek modelové zkoušky zkoušky materiálů Studium únavových procesů a charakteristik v kontaktu Konstrukční uspořádání zkušebních zařízení 2/20

PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ Monitorování vzniku defektu Vliv maziva na signál AE Zpracování signálu AE Balderston, (1969) detekce umělých defektů AE na částech valivého ložiska Yoshioka a Fujiwara, (1982, 1984, 1989) Časová četnost událostí (AE vibrace) Choudhury a Tandon,(2000) Testy na válečkovém ložisku 3/20

PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ Monitorování vzniku defektu Vliv maziva na signál AE Zpracování signálu AE Elforjani a Mba, (2008, 2010, 2011) Otáčky: 72 min -1 Zatížení: 20, 30, 50 kn 4/20

PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ Monitorování vzniku defektu Vliv maziva na signál AE Zpracování signálu AE Rahman et al., (2008, 2009) Dvou-disková zkušební stanice Vibrace AE Časová četnost událostí 5/20

PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ Monitorování vzniku defektu Vliv maziva na signál AE Zpracování signálu AE Miettinen a Anderson, (2000) Kontaminace maziva Tandon et al., (2007) Porovnání signálu AE s různými poměry křemičitého prachu v základním mazacím tuku: a) 0,02 hm %, b) 0,2 hm %, c) 2 hm % Závislost maximální amplitudy signálu AE na velikost částic oxidů železa 6/20

PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ Monitorování vzniku defektu Vliv maziva na signál AE Zpracování signálu AE Sledované parametry AE Doba náběhu (angl. rise time), maximální amplituda (angl. peak amplitude), počet překmitů přes detekční práh (angl. ringdown counts), doba trvání (angl. duration), doba doznění (angl. ringdown time). RMS / abs. energie ASL FFT STFT Hilbertova transformace amplitudová modulace Guo a Schwach, (2005) Warren a. Guo, (2007) 7/20

VYMEZENÍ CÍLŮ PRÁCE Cílem dizertační práce je stanovit vhodné parametry pro vyhodnocování kontaktního poškození pomocí metody akustické emise, porovnat jejich změnu vzhledem ke změně rozsahu poškození a ověřit vliv této metodiky na hodnotu základní trvanlivosti. Dílčí cíle: Identifikace vhodného parametru signálu AE charakterizujícího projevy kontaktní únavy Ztotožnění vybrané změny signálu s rozsahem degradace Zpracování parametrů AE pro dva charakteristické ložiskové materiály Ověření vlivu typu maziva na výsledek zkoušky Vypracování návrhu a verifikaci metodiky aplikace metody AE pro zpřesněné hodnocení vzniku kontaktního poškození na zařízení AXMAT 8/20

MATERIÁL A METODY Zkušební zařízení modifikovaný AXMAT II Opěrný kroužek: 51102 Minimální přesnost: P6 Kuličky: 21 ks, ø 3,175 mm Minimální přesnost: G5 9/20

MATERIÁL A METODY Materiál vzorku a podmínky kontaktu 1) Prokalitelná ocel: 2) Cementační ocel: 100Cr6 ISO 683-17 17MnCr5 ISO 683-17 61 62 HRC 55 HRC Při zatížení 127,7 N na kuličku (σ HERTZ = 5 000 MPa): Mazivo: MOGUL LV 2-3 METANOVA F 1.5 (EP přísada) 10/20

MATERIÁL A METODY Měřicí aparatura XEDO: kontinuální vzorkování RMS, časová četnost překmitů (500 ms) IPL: periodické odebírání vzorků signálu pro další zpracování Vzorkování signálu AE: 2 MHz 11/20

VÝSLEDKY A DISKUZE Definice třídy defektu A AB B 12/20

VÝSLEDKY A DISKUZE maximální amplituda, RMS, činitel výkyvu (CF), frekvenční charakteristika (FFT), frekvenční spektrum obálky signálu. 13/20

VÝSLEDKY A DISKUZE Frekvenční spektrum obálky defektu 14/20

VÝSLEDKY A DISKUZE Vzorek: 17MnCr5, σ HERTZ = 5 000 Mpa, n = 1 380 min -1 15/20

VÝSLEDKY A DISKUZE Vzorek: 100Cr6, σ HERTZ = 5 000 Mpa, n = 1 380 min -1 16/20

VÝSLEDKY A DISKUZE Porovnání výsledků trvanlivosti 17/20

ZÁVĚR Na základě analýz prezentovaných v této práci byly získány následující poznatky rozšiřující současný stav poznání: Byla určena metodika vyhodnocování trvanlivosti materiálových vzorků pomocí amplitudy chybové frekvence na základě korelace vybraných parametrů signálu s předem definovanými přirozeně vzniklými defekty. Byl posouzen vliv maziva s EP přísadou, která vytváří na povrchu kontaktu mononukleární vrstvy, na parametry AE a detekci počátku kontaktního poškození. Byl stanoven vliv detekce počátku kontaktního poškození metodou akustické emise na trvanlivost kontaktu L 10, získané z úplných zkoušek trvanlivosti (20 zkoušených vzorků), což nebylo zatím publikováno. Náměty na rozšíření výzkumu Ověření vlivu viskozity maziva na parametry AE Ověření vlivu drsnosti povrchu vzorku na parametry AE Studium vlivu velikosti podpůrného ložiska a kinematických vazeb (množství kuliček) na spolehlivost detekce metodou AE Monitoring dostatečného mazání ložiska 18/20

PUBLIKACE NOHÁL, L.; et al. An Experimental Investigation of Rolling Contact Fatigue of Steels Using Acoustic Emission Method. INSIGHT, 2013, roč. 55, č. 12, s. 665-669. ISSN: 1354-2575. IF= 0,46 NOHÁL, L.; et al. Importance of Acoustic Emission Method in Evaluation of Durability of Rolling Contact. In XIth European conference on NDT. 2014. Brno: VUT v Brně, 2014. s. 1-5. ISBN: 978-80-214-5018- 9. NOHÁL, L.; MAZAL, P. An Evaluation of Rolling Contact Fatigue of Metallic Materials Using Acoustic Emission Method. Engineering Mechanics, 2014, roč. 21, č. 5, s. 299-304. ISSN: 1802-1484. 19/20

Děkuji za pozornost. Libor Nohál Prezentace k obhajobě doktorské dizertační práce 27. 05. 2015 Ústav konstruování Fakulta strojního inženýrství Vysoké učení technické v Brně