DETECTION OF DAMAGE OF THE AUTOMOBILE GEARBOX DETEKCE POŠKOZENÍ AUTOMOBILOVÉ P EVODOVKY

Podobné dokumenty
IDENTIFIKACE POŠKOZENÍ SOU

Problematika disertační práce a současný stav řešení. Filip Hort

VÝVOJ NOVÉ GENERACE ZAŘÍZENÍ S POKROČILOU DIAGNOSTIKOU PRO STANOVENÍ KONTAKTNÍ DEGRADACE

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

Korelace změny signálu AE s rozvojem kontaktního poškození

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

1 KLOUBOVÉ HŘÍDELE. Přenos točivého momentu u automobilu s klasickou koncepcí a výkyvnou zadní hnací nápravou

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

Vyvažování tuhého rotoru v jedné rovině přístrojem Adash Vibrio

VLIV STÁLÉHO PŘEVODU NA ÚROVEŇ VIBRACÍ A HLUKU PŘEVODOVKY ŠKODA

Problematika disertační práce a současný stav řešení

Sledování stavu zubového čerpadla měřením akustické. emise

MAGNETIC FIELD CAMERA

SLEDOVÁNÍ HYDRATACE BETONU IMPEDAN NÍ SPEKTROSKOPIÍ

POUŽITÍ AKUSTICKÉ EMISE P I POZOROVÁNÍ VÝVOJE MIKROTRHLIN B HEM TUHNUTÍ A ZRÁNÍ BETONOVÝCH SM SÍ

ení intenzit automobilové dopravy na vybraných profilech v okolí obce Líbeznice

Spínané a regulované elektrické polarizované drenáže. Jan íp ATEKO, s.r.o., P emyslovc 29, Ostrava 9

Repeatery pro systém GSM

DIAGNOSTICKÝ SYTÉM M PRO KONTROLU ITÍM M METODY AKUSICKÉ EMISE

DIAGNOSTICS OF A HYDRAULIC PUMP STATUS USING ACOUSTIC EMISSION

Analýza oběžného kola

Identifikace změn parametrů signálu akustické emise jako důsledku mechanického poškození

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

Termíny zkoušek Komise Komise. subkomise 1 (obhaj.) :30 B subkomise 2 (obhaj.) :30 B8 120

PROUDĚNÍ V SEPARÁTORU S CYLINDRICKOU GEOMETRIÍ

doc. Dr. Ing. Elias TOMEH

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

3D sou adnicový m icí stroj. Od vodn ní vymezení technických podmínek podle 156 odst. 1 písm. c) zákona. 137/2006 Sb.

HODNOCENÍ OPOTŘEBENÍ SYSTÉMŮ S TENKÝMI VRSTVAMI POMOCÍ VRYPOVÉ ZKOUŠKY S OCELOVOU KULIČKOU.

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Parkovací asistent PS8vdf

GEODÉZIE ENGINEERING s.r.o. Mezinár.výzkumné laserové centrum ELI Hrdlo ezská 21/31, Praha 9, tel:

ČÁST PÁTÁ POZEMKY V KATASTRU NEMOVITOSTÍ

Fakulta strojního inženýrství Ústav konstruování / Odbor metodiky konstruování

STÍRÁNÍ NEČISTOT, OLEJŮ A EMULZÍ Z KOVOVÝCH PÁSŮ VE VÁLCOVNÁCH ZA STUDENA

REZONAN NÍ MOTOR polopat V

Metoda SPM a ty i fáze po kození valivých lo isek

A. PODÍL JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ DOPRAVY NA DĚLBĚ PŘEPRAVNÍ PRÁCE A VLIV DÉLKY VYKONANÉ CESTY NA POUŽITÍ DOPRAVNÍHO PROSTŘEDKU

ARCHIMEDES. Dopravní pr zkum na k ižovatce Masarykova x Pa ížská x Brn nská

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

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

Měření impedancí v silnoproudých instalacích

Czech Society for Nondestructive Testing NDE for Safety / DEFEKTOSKOPIE 2010 November 10-12, Hotel Angelo, Pilsen - Czech Republic

ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA

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

DYNAMICKÉ VÝPOČTY PROGRAMEM ESA PT

Detekce erozně korozního poškozování parovodů (FAC) metodou akustické emise

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

PRACOVNÍ MATERIÁLY PRACOVNÍ MATERIÁLY CHEMIE CHEMIE. Struktura vyu ovací hodiny. Záznamový Záznamový arch. P edm tový metodik: Ing.

TECHNICKÁ ZPRÁVA ELEKTRO

Projekt je obvykle iniciován z d vodu dodržení sou asné i budoucí úrovn výroby,

Fraktální analýza tiskových struktur

DUM 14 téma: Kreslení hydraulických schémat

MONITORING OF TEMPERATURE-DEPENDENT ACTIVITY IN A HONEY BEE COLONY MONITORING TEPELNĚ OVLIVNITELNÉ AKTIVITY VČELSTVA

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

Výzkumný Ústav Železniční, a.s. Zkušební laboratoř VUZ Novodvorská 1698, Praha 4 Braník

Měření hluku a vibrací zvukoměrem

Prostorová akustika. Akce: Akustické úpravy nové učebny č.01 ZŠ Líbeznice, Měšická 322, Líbeznice. akustická studie. Datum: prosinec 2013

TESTOVÁNÍ SOFTWARU PAM STAMP MODELOVÝMI ZKOUŠKAMI

BIOANALYTIKA CZ, s.r.o Chrudim, Píš ovy 820 I :

Dálkové p enosy ze za ízení aktivní protikorozní ochrany Severomoravské plynárenské, a.s.

Adresa p íslušného ú adu. Ú ad:... Ulice:... PS, obec:...

Název: Lakovací linka s robotem v hale S1 společnosti Continental Automotive Czech Republic s.r.o., Brandýs nad Labem HLUKOVÁ STUDIE

PALETOVÉ REGÁLY SUPERBUILD NÁVOD NA MONTÁŽ

ASYNCHRONNÍ STROJ. Trojfázové asynchronní stroje. n s = 60.f. Ing. M. Bešta

Integrovaný informační systém v kontrole mléčné užitkovosti krav ve Velké Británii Ing. Pavel Bucek, Českomoravská společnost chovatelů, a.s.

HLAVA III PODROBNOSTI O VEDENÍ ÚST EDNÍHO SEZNAMU OCHRANY P ÍRODY

Seriál: Management projektů 7. rámcového programu

Petr Jan ík - SkyLab Studentská 1771, Ostrava - Poruba tel.: ; petr.jancik@vsb.cz VYJÁD ENÍ KE STUDII

MOBILNÍ KOMUNIKACE STRUKTURA GSM SÍTĚ

KATEDRA VOZIDEL A MOTOR. Rozd lení PSM #1/14. Karel Páv

m = V = Sv t P i tomto pohybu rozpohybuje i tekutinu, kterou má v cest. Hmotnost této tekutiny je nepochybn

ÚVOD. V jejich stínu pak na trhu nalezneme i tzv. větrné mikroelektrárny, které se vyznačují malý

DOHODA. Revize 1. Datum vstupu v platnost: 15. února 2007

VI. Finanční gramotnost šablony klíčových aktivit

1 BUBNOVÁ BRZDA. Bubnové brzdy používané u vozidel jsou třecí s vnitřními brzdovými čelistmi.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

FAKULTA TELESNEJ VÝCHOVY A ŠPORTU UNIVERZITY KOMENSKÉHO KATEDRA GYMNASTIKY NÁRODNÉ ŠPORTOVÉ CENTRUM

Česká zemědělská univerzita v Praze Fakulta provozně ekonomická. Obor veřejná správa a regionální rozvoj. Diplomová práce

PRŮZKUM KABELOVÝCH KANÁLKŮ ZA POUŽITÍ GEORADARU

VYKAZOVÁNÍ VÝSLEDKŮ VÝZKUMU A VÝVOJE

Únavové vlastnosti

VYUŽITÍ PO ÍTA OVÉHO MODELOVÁNÍ JAKO PODPORY PROVOZNÍCH KONTROL ULTRAZVUKEM A V PROCESU NDT KVALIFIKACÍ

Výukový materiál zpracovaný v rámci opera ního programu Vzd lávání pro konkurenceschopnost

Zpráva o chyb. nízký tlak oleje p i startu

Zařízení má několik částí.

ÚVOD DO GEOGRAFICKÝCH INFORMA NÍCH SYSTÉM

DYNATECH DYNAMICS & TECHNOLOGY, S.L. nebude zodpov dný za žádné poškození zp sobené nedodržením výše uvedených základních údaj.

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové techniky

Laserový eza 01. Funk ní vzorek

S B Í R K A O B S A H :

Nevíte si rady? tel.: ,

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Ing. Prokeš František

Výzkumná skupina Únavové vlastnosti výsledky 2010 a perspektivy 2011 Pavel Mazal

DUM 02 téma: Popisové pole na výrobním výkrese

Technická data Platná pro modelový rok Nový Transporter

Specifikace regulátoru teploty UNIMA-KS ORT1 ORT3

Blízké a vzdálené pole intenzivn vyza ujících akustických zdroj nultého ádu

Trvanlivosti břitů HSS nástrojů nové generace při frézování slitiny Ti6Al4V

Transkript:

Czech Society for Nondestructive Testing NDE for Safety / DEFEKTOSKOPIE 2010 November 10-12, 2010 - Hotel Angelo, Pilsen - Czech Republic DETECTION OF DAMAGE OF THE AUTOMOBILE GEARBOX DETEKCE POŠKOZENÍ AUTOMOBILOVÉ P EVODOVKY Filip HORT, František VLAŠIC, Pavel MAZAL, Ivan MAZ REK Vysoké u ení technické v Brn, FSI, Ústav konstruování Contact: mazal@fme.vutbr.cz Abstract This contribution presents basic information about the experiment focused on identification of damage of the automobile gearbox (Škoda Fabia) with usage of acoustic emission method. The experiment was implemented in the test room of Institute of Machine and Industrial Design of BUT. It consisted of measuring of signal of an intact and a damaged gearbox during different functional conditions. In the gearbox the needle bearing and tooth wheel in fifth speed gear was artificially damaged. The goal of this experiment was to compare the records of measurement of noise emission with acoustic emission signal and level of vibration. Simultaneously the temperature of gear housing was measured. In article the first measurements that show the suitability of the chosen methodology for testing are presented. Key words: acoustic emission, gearbox, noise emission, vibration Abstrakt V p ísp vku je podána základní informace o pr b hu experimentu zam eného na identifikaci poškození automobilové p evodovky Škody Fabia s využitím metody akustické emise. Experiment probíhal v laborato i Ústavu konstruování VUT v Brn a spo íval v m ení signálu z nepoškozené a poškozené p evodovky za r zných provozních podmínek. Na p evodovce bylo um le poškozeno ozubené kolo na 5 rychlostním stupni a jehlové ložisko volnob hu. Cílem experimentu bylo porovnat výsledky m ení hlukové emise p evodovky se záznamem signálu akustické emise a hladinou vibrací. Sou asn byla m ena teplota na sk íni. V lánku jsou prezentovány první výsledky m ení, které ukazují na vhodnost zvolené metodiky zkoušení. Klí ová slova: akustická emise, p evodovka, hluková emise, vibrace 1) Úvod do problematiky Pojem akustické emise (AE) a její aplikace je rozší en již do mnoha v dních obor a pr myslových aplikací. Citlivost této metody je využívána p i odhalování po átk poškození materiálových struktur, mimo jiné také p i vysokocyklových zkouškách únavy materiálu. Zde jsou její možnosti podrobeny zkoumání, zda je schopna odhalit p ítomnost nevratných d j, které se v materiálu odehrávají p i jeho cyklickém namáhání. To mohou být procesy jako: pohyb dislokací, zm na struktur v materiálu, ší ení mikrotrhlin apod. [1]. Akustická emise a její možnosti jsou zkoumány také v oblasti vn jšího poškozování materiálu, zde se jedná zejména o detekci po átku vzniku únavových poškození jako je pitting, spalling, i t ení povrch [2]. Detekce poškození na p evodových ústrojích je velice komplikovaná úloha a její obtížnost roste s po tem prvk, jež jsou v p evodovém ústrojí obsaženy. Každý prvek (rozum jme: DEFEKTOSKOPIE 2010 95

kolo, pastorek, ložisko, ) si s sebou nese vlastní kinematické frekvence, jejich násobky a m ní celkovou tuhost soustavy a její odezvu na poškození. Za ú elem detekování rozsahu poškození p evodových ústrojí se používají r zné metodické p ístupy a m ení. Mohou jimi být nap íklad m ení: hlukové emise mikrofonem, hladiny vibrací, použití metody AE, i m ení teploty oleje (na vhodné ásti sk ín ) použitím pyrometru. Albers a kol. [3] se zabývali porovnáním signál získaných sníma i AE a laserovým vibrometrem. Poznatkem experimentu bylo zjišt ní, že spole ná frekven ní pásma získaná z m ení je možné vzhledem ke stálosti citlivosti jednotlivých metod porovnávat pouze v úzkém pásmu, p ibližn (20 60) khz. Další auto i [4] se ve svém lánku zabývali monitorováním poškození p evodového ústrojí na modelové elní p evodovce následujícími metodami. M ením vibra ní hladiny signálu, m ením AE v podob r.m.s, energie signálu a sou asn také zaznamenáváním hodnoty teploty. Auto i p edešlých prací konstatovali vhodnost použití více metod p i snímání a vyhodnocování poškození p evodového ústrojí, a koli se jejich vzájemné porovnání v tšinou odehrává pouze v malých mezích vyhodnocených dat. Analýzami p evodových ústrojí se stále zabývá mnoho odborník a ve v tšin p ípad je problematika soust ed na pouze na jednodušší p evodové sk ín s jedním p evodovým stupn m a elním typem ozubení kola a pastorku. Na t chto modelech bývá jednodušší umíst ní sníma AE do bližší oblasti vytvo eného poškození zub soukolí. Složit jší je problematika m ení na klasické automobilové p evodové sk íni, kde lze sníma e umístit pouze na t leso sk ín. 2) Experimentální za ízení a metodika zkoušek Experimentální za ízení Testovací stanice (obr.1) je vybavena panelem pro kompletní obsluhu všech jejich ástí. Panel ur uje vstupní otá ky p evodovky pohán né elektrickým motorem, dále ídí ví ivý dynamometr, který slouží jako brzda a také stanovuje zat žující moment p evody. Pro testování byla vybrána standardní p evodová automobilová sk í zna ky Škoda Fabia s typovým ozna ením MQ200 EYX 03060. P edm tem zkoumání bylo poškození evolventního kola se šikmými zuby. P evodový olej o objemu 1,8 l nesl ozna ení Gyrol 75W. Na obr.. 1 je vid t ást sestavy b hem zkoušení, p evodová sk í je umíst na v pravé ásti, motor je umíst n za p evodovkou, mezi p evodovkou a motorem je absorp ní p epážka a vlevo na obrázku je umíst n dynamometr. Obr. 1 Mechanická ást zkušební stanice pro zkoušení p evodovek Fig. 1 Mechanical part of test stand for gear boxes testing. 96 DEFEKTOSKOPIE 2010

Použitá m ící aparatura Snímání hlukové emise probíhalo mikrofonem umíst ným na stativu ve vzdálenosti 1 m od p evodovky. Hladina vibrací byla snímána piezoelektrickým sníma em umíst ným na vrchní stran sk ín. Teplota byla zaznamenávána pyrometrem zam eným na st ed plechového víka 5. P evodového stupn. Hluk, vibrace a teplotu zaznamenával analyzátor Dewetron s následujícími parametry: mikrofon (1 V/10 khz), vibrace (0.. 250 m/s 2 ; 10 khz a teplotu (1 V/10 Hz). Pro m ení signálu AE bylo využito analyzátoru Dakel XEDO se ty mi kanály. Sníma e AE m ly ozna ení MIDI a jejich frekven ní charakteristika je dostupná na webových stránkách spole nosti DAKEL, sou asn byly použity i p edzesilova e od stejné firmy. Sníma e AE byly rovnom rn rozmíst ny radiáln po obvodu sk ín v její p ední ásti, kde se nachází 5. p evodový stupe, viz obr. 2. Softwarové vybavení analyzátoru XEDO pro m ení signálu AE umož uje zaznamenávat krom RMS. až 16 energetických hladin signálu Counts (po et p ekmit p es nastavené prahové úrovn ), což umož uje jedno nastavení citlivosti m ení pro r zná stádia zkoušky (záb h zna né výkyvy v signálu, následné uklidn ní signálu a jeho nár st až do vytvo eného poškození). Software DaeShow umož uje vyhodnocovat parametry Counts, Trends, Events a RMS... Dále je možné t íd ní navzorkovaných událostí a dle velikosti jejich amplitudy, délky události a hodnoty RiseTime. Software umož uje vyhodnocovat události ve frekven ní oblasti a také exportovat získaná data pro zpracování v jiných software (Matlab). Obr. 2. Sledovaná p evodovka se sníma i vibrací a AE Fig. 2. Tested gear box with sensors (vibrations and AE) Metodika zkoušení Cílem úvodního m ení bylo zjistit, zda je možné detekovat odezvu na poškození reálné p evodovky n kterou již d íve zmín nou metodou a ov it vhodnost typu poškození pro experimentální zkoušky. Experiment byl situován do t ech jednotlivých etap. První etapou bylo nam ení experimentálních dat nepoškozené p evodovky (v délce m ení p ibližn 45 minut). V této fázi byly pozorovány provozní vlivy soustavy na odezvu signál m ících DEFEKTOSKOPIE 2010 97

aparatur, tedy zm ny vstupních otá ek, nebo za azení neutrálu (zastavené soukolí rotující jehlové ložisko). Druhá etapa m ení spo ívala v nam ení dat poškozené p evodovky, kde vytvo eným poškozením bylo odbroušení jednoho zubu kola 5. p evodového stupn. Sou asn bylo vytvo eno um lé poškození jehlového ložiska téhož stupn, které spo ívalo v odbroušení ásti jedné jehly ložiska o velikost cca 0,1 mm, viz obr. 4. T etí etapa m ení probíhala s rozsáhlejším poškozením stejného kola, kde došlo k odbroušení dalšího sousedního zubu kola, viz obr. 3. Obr. 3. Detail poškozeného ozubení Fig. 3. Detail of damaged gear Obr. 4. Testované jehlové ložisko Fig. 4. Tested needle bearing 3) Experimentální výsledky AE První etapa zkoušky: Jak již bylo zmín no výše, první etapa zkoušky spo ívala v nam ení signálu nepoškozené p evodovky. Po áte ní podmínky byly následující: vstupní otá ky 3000 min -1, výstupní otá ky 952 min -1, momentové zatížení cca 50 Nm. M ení AE probíhalo kontinuáln b hem celé zkoušky. Nastavení citlivosti jednotlivých ( ty ) kanál bylo 17 db pro kanál 1 a 2 a 12 db pro kanál 3 a 4 (kanál je v grafu ozna ený jako slot). A koli byly sníma e AE rozmíst ny radiáln v r zných místech po obvodu sk ín, signál AE z jednotlivých sníma vykazoval v podob Count p ibližn identický pr b h, proto jsou následující výsledky vybrány pouze ze slotu 1. Záznam první etapy m ení (obr. 5) byl spušt n po cca 30 minutách od spušt ní p evodovky, aby se dosáhlo ustáleného stavu (zah ání oleje). P i spušt ní zkoušky byla teplota oleje 39 C, postupn docházelo k pozvolnému nár stu teploty, nejvyšší hodnota byla zaznamenána ve 37. minut zkoušky (59 C), viz obr. 10. V grafu je patrný mírný nár st intenzity signálu AE do 29 minuty zkoušky, která je soub žná se zvyšující se teplotou oleje. Následn byly sníženy otá ky z 3000 min -1 na 2500 min -1, p i tomto snížení je patrný velký pokles intenzity signálu AE. P i zvyšování otá ek se signál op t zvýšuje. Ve 36. minut došlo k zastavení p evodovky, p e azení na neutrál a najetí na p vodních 3000 min -1. Tento stav trval až do ukon ení m ení (43. minuty), p i emž stanice byla vypnuta již o minutu d íve. V posledních 6 minutách chodu p evodovky na neutrál docházelo k pozvolnému útlumu signálu AE, p i emž d vod tohoto útlumu zatím není autor m p esn znám, nicmén zde existuje hypotéza o vlivu nedostatku 98 DEFEKTOSKOPIE 2010

mazacího oleje v ložisku a i tento jev bude p edm tem zkoumání v dalších naplánovaných m eních. Obr. 5. Záznam signálu AE z první etapa m ení Counts Fig. 5. Plot of AE signal from first part of measurement Counts Druhá etapa zkoušky: Výsledky záznamu signálu AE (op t v podob Count ) jsou zobrazeny na obr. 6. Oproti první etap zde bylo m ení spušt no zárove s p evodovkou. Jak je z tohoto grafu patrné, v první ásti došlo k výraznému nár stu hlu nosti p evodovky (4. minuta), poté došlo k rychlému uklidn ní hlu nosti (5,5 minuta) a pozvolnému uklidn ní do 12 minuty. Následovaly zm ny provozních otá ek p i za azeném neutrálu (13. - 25. minuta). Poté byla stanice vypnuta a po za azení 5. stupn došlo ke spušt ní se zvýšenými otá kami (3500 min -1 ). Intenzita signálu (Count ) druhé etapy m ení se po uklidn ní (od 5. minuty) jevila srovnatelná s nepoškozenou p evodovkou ve zvýšených i snížených otá kách. Obr. 6. Záznam signálu AE (Counts) ve druhé etap m ení Fig. 6. AE signal plot (Counts) from second part of experiment Výrazný výkyv ve 4. minut je p isuzován proces m probíhajícím p i styku poškozeného zubu s nepoškozenými zuby spoluzabírajícího soukolí. Odezva t chto proces, p i kterých pravd podobn dochází k následnému otupení hrany poškozeného boku zubu, byla v signálu všech použitých aparatur detekovaná. Poškození jehly ložiska na pátém p evodovém stupni se mohlo projevit p i za azeném neutrálu (cca 13. až 25. minuta), avšak signál vykazuje podobný pr b h jako u nepoškozeného ložiska a nebyla zde detekovaná žádná výrazná zm na. T etí etapa m ení: Ve t etí etap zkoušky kdy bylo poškození rozší eno o další sousední zub, nebyly v signálu AE pozorovány žádné výrazné odchylky od prvního typu poškození. Zm ny ve stupních DEFEKTOSKOPIE 2010 99

otá kách se projevily stejn jako v p edešlých p edstavených etapách m ení. Sou asn je ze všech t í etap m ení pozorováno, že snížení otá ek má za následek snížení signálu AE hladin s nejvyšší citlivostí, ale zárove mírný nár st hladin s nižší citlivostí. Snížením otá ek dochází k úbytku událostí s malou amplitudou a naopak k mírnému zvýšení po tu událostí s vyšší amplitudou a délkou. Tento poznatek je patrný také z grafu na obr. 7, kde je zobrazeno rozložení velikosti délky události, podobný pr b h je zaznamenaný i v rozložení událostí v závislosti na jejich amplitud. Tento poznatek ovšem nevypovídá patrn nic o detekci poškození, ale spíše o rozkmitání n kterých ástí p evodovky na jejich vlastních frekvencích. Obr. 7. Druhá etapa m ení délka událostí AE Fig. 7. Second part of the test duration of AE events 4) Experimentální výsledky vibrací a hlukové emise M ení hlukové emise a vibrací je znázorn no obr. 8 a 9. Graf na obrázku 8 zobrazuje akustický tlak, vibrace a celkový hluk ve všech t ech etapách m ení. P i provedené analýze byla zjišt na nejvýrazn jší zm na hlukové emise v úzkém pásmu zubového kmito tu (2400 Hz p i 3000 min -1 ). Proto jsou akustický tlak a vibrace na obr. 8 vztaženy k tomuto zubovému kmito tu. T etím zobrazeným parametrem je celkový hluk, který jak je vid t z grafu nevykazuje p ílišné zm ny. Ve druhé etap m ení je vid t extrémní nár st hodnot akustického tlaku, což je porovnatelné se záznamem AE a teplotou, viz obr. 10. Záznam na obrázku 9 obsahuje stejná data, jako záznam na obrázku 8, ale x-ové ose je p i azen as v minutách. 300 250 200 150 100 50 0 Hluk a vibrace v pr b hu testu BOX.002 BOX.003 BOX.004 BOX.005 akustický tlak na z1 [mpa] vibrace na z1 [m/s2] celkový hluk [db] BOX.006 BOX.007 1. zub ubroušen BOX.011 BOX.012 BOX.013 BOX.014 BOX.016 BOX.017 2. zub ubroušen BOX2.001 BOX2.002 BOX2.003 BOX2.004 Obr. 8. Vibrace a hluk jednotlivé etapy Fig. 8. Vibrations and noise different stages 100 DEFEKTOSKOPIE 2010

Obr. 9. Vibrace a hluk asová osa Fig. 9. Vibrations and noise time axis 5) Experimentální výsledky m ení teploty Záznam teploty celé zkoušky je v grafu na obrázku 10 rozd len do t ech etap m ení. V první etap je vid t pozvolný r st až do za azení neutrálu, kdy za ala teplota klesat. Ve druhé etap po provedeném poškození se projevil extrémn rychlý nár st teploty z 35 C až na 54 C za 9 minut od za átku zkoušky, teplota byla m ena na víku pátého stupn. Skute ná teplota na soukolí musela v tomto okamžiku dosahovat n kolikanásobn vyšších hodnot. I tento moment koresponduje s extrémními hodnotami AE a akustickým tlakem. Ve t etí etap se další poškození kola v signálu AE již neodrazilo a ani teplota nezaznamenala n jaký výrazný posun. V grafu je také patrná reakce na snížení otá ek zastavením r stu teploty. Obr. 10. Záznam teploty v pr b hu zkoušky Fig. 10. Record of temperature during the test DEFEKTOSKOPIE 2010 101

6) Záv r Cílem práce bylo experimentáln ov it metodiku m ení signálu akustické emise, hlukové emise a vibrací na detekci poškození b žného automobilové p evodovky. Pro experiment byla použita p evodovka z vozidla Škoda Fabia. M ení probíhala ve t ech etapách, p i emž první etapa m ení byla v nována nepoškozené p evodovce, druhá etapa m ení obsahovala poškozené evolventní ozubené kolo a poškozené jehlové ložisko. Ve t etí etap bylo m eno rozší ené poškození ozubeného kola. Experimentální zkoušky prob hly p i r zných provozních podmínkách a to v podob zm n vstupních otá ek na hnacím h ídeli p i za azeném pátém rychlostním stupni a neutrálu. Výsledky dosažené použitými metodami, samoz ejm v závislosti na jejich citlivosti, shodn reagovaly na vytvo ené poškození ve druhé etap m ení, p i emž metoda AE prokázala vysokou citlivost i na zm ny provozních podmínek. Poškození ozubeného kola m lo za následek nár st signál hlukové emise i vibrací, v p ípad metody AE až k extrémním hodnotám. U hlukové emise byla pozorována zna ná zm na akustického tlaku v úzkém pásmu zubového kmito tu. Dalším parametrem potvrzujícím vhodnost zvolené metodiky m ení je teplota, která dokázala dob e reagovat na procesy probíhající uvnit p evodovky a zm ny provozních podmínek. Tento lánek je v novaný p edstavení pouze prvních výsledk úvodního m ení poškozeného p evodového ústrojí. Z tohoto m ení vyvstaly n které otázky, týkající se nap íklad proces probíhajících p i záb ru poškozeného zubu kola. Tyto otázky bude nutno objasnit p ed dalšími zkouškami s podobným typem poškození. Zajímavou oblastí m že být i m ení signálu AE p i p e azení rychlostního stupn na neutrál, které úvodní zkouška nev novala p ílišnou pozornost. Sou ástí p íprav na p íští experimentální zkoušky bude rozbor dalších možných typ poškození p evodového ústrojí a detailní dokumentace nepoškozených ástí p ed zkouškou a poškozených ástí po provedené zkoušce. Práce, p edstavené v tomto p ísp vku vznikly v rámci ešení projektu MPO CR FRR TI1/371 Integrovaný systém monitorování vybraných strojních ástí a áste n projektu FSI VUT v Brn FS S 10 30 Akustická diagnostika mechanické p evodovky. Literatura [1] KOPEC, B. a kol. Nedestruktivní zkoušení materiál a konstrukcí. Brno, CERM, 2008, 572 s. ISBN 978-80-7204-591-4. [2] BRUCE T. KUHNELL, Monash University, Wear in Rolling Element Bearings and Gears How Age and Contamination Affect Them. Machinery Lubrication Magazine. September 2004. [3] ALBERS, A., SCHELL, J., DICKERHOF, M., HESSENAUER, B. Validation of AE- signals recorded with conventional Equipment using 3D-Scanning-Laser-Vibrometer. In: 29th European Conference on Acoustic Emission Testing 2010, Vienna, Austria, September 8-10, 8 pages, CD edition, NDT.net - The Open Access NDT Database, Kirchwald, Germany, ISBN 978-3-200-01956-0. [4] TAN, CH. K., MBA, D. Identification of the acoustic emission source during a comparative study on diagnosis of a spur gearbox. In: Tribology International, Vol. 38, Issue 5, May 2005, Pages 469-480. 102 DEFEKTOSKOPIE 2010