Zastosowanie Metody Magnetycznej Pamięci Metalu do badań uzębień kół zębatych

MACIEJ ROSKOSZ Politechnika Śląska Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych 1. Wprowadzenie Zastosowanie Metody Magnetycznej Pamięci Metalu do badań uzębień kół zębatych Przekładnie zębate powszechnie stosowane w różnego rodzaju maszynach muszą spełniać wysokie wymagania odnośnie ich niezawodności oraz trwałości. Awaria przekładni, nawet gdy nie spowoduje znacznych uszkodzeń w maszynie, wyłącza ją z eksploatacji. Najczęściej uszkodzenie uzębienia polega na wyłamaniu fragmentu jednego lub kilku zębów. Z kilkoma przypadkami takich uszkodzeń autor zetknął się w ostatnich latach. Tradycyjnie prowadzona analiza przyczyn awarii obejmuje: analizę konstrukcji uzębienia, badania jakości jego wykonania, określenie historii eksploatacji oraz nadzwyczajnych stanów eksploatacyjnych maszyny mogących wpłynąć na trwałość uzębienia. Oczywiście w trakcie remontów eksploatowanych maszyn prowadzone są również różne badania diagnostyczne uzębienia. Badania te ukierunkowane są na znajdowanie już rozwiniętych uszkodzeń, co jest niewystarczające do zapewnienia niezawodności i wykluczenia możliwości awarii w trakcie dalszej eksploatacji. Nie dają one odpowiedzi odnośnie stanu obciążenia elementów oraz możliwości rozwoju procesów zniszczenia i nowych wad. Zęby jako elementy uzębienia projektowane są w tzw. zakresie nieograniczonej wytrzymałości zmęczeniowej. A jednak dochodzi do ich wyłamania. Pomijając ewidentne przypadki błędów konstrukcji i wykonania należy się zastanowić, szczególnie w przypadku maszyn o krótkim czasie eksploatacji, czy uzębienie lub poszczególne zęby wyczerpały już swoją trwałość, a jeżeli tak to, dlaczego? Opierając się na przedstawionych w artykule wynikach badań, zdaniem autora problem tkwi w innym od zakładanego stanie obciążenia uzębienia, a szczególnie w rozkładzie obciążenia na szerokości wieńca koła. Znając możliwości metody magnetycznej pamięci metalu wprowadzono ją jako badanie dodatkowe, mając nadzieję, że otrzymane wyniki pozwolą na wskazanie miejsc koncentracji naprężeń w elemencie, określenie rozkładu obciążenia i być może przyczyn zachodzących procesów zniszczenia. Otrzymane rezultaty badań oraz ich wykorzystanie są przedmiotem tego artykułu. Badania metodą magnetycznej pamięci metalu prowadzono specjalistycznym czterokanałowym magnetometrem ferrytycznym IKN 1M, wyprodukowanym przez firmę Energodiagnostika Moskwa, który razem z odpowiednim oprzyrządowaniem umożliwia prowadzenie zarówno badań laboratoryjnych jak i diagnostyki obiektów przemysłowych.. Metoda Magnetycznej Pamięci Metalu Metoda magnetycznej pamięci metalu jest to pasywna metoda kontroli nieniszczącej oparta na rejestracji własnego magnetycznego pola rozproszenia elementu, powstającego w obszarach pasów poślizgu dyslokacji, uwarunkowanych działaniem obciążeń roboczych [, ]. W wyniku wzajemnego oddziaływania własnego pola magnetycznego elementu i magnetycznego pola Ziemi w obszarze koncentracji naprężeń na powierzchni kontrolowanego obiektu powstaje gradient magnetycznego pola rozproszenia.. Nie wgłębiając się w fizyczne

podstawy metody magnetycznej pamięci metalu, które przedstawiono w [,,,,,, 1,,, 0, 1], można wnioskować, że u podstaw tej metody leżą: efekt magnetosprężysty, efekt rozproszenia zewnętrznych pól magnetycznych spowodowanym nieciągłością lub strukturalnymi niejednorodnościami materiału oraz procesy wzajemnego oddziaływania pól magnetycznych z dyslokacjami i ich kumulacją. W metodzie magnetycznej pamięci rejestruje się rozkłady składowych pola magnetycznego H przy powierzchni badanych elementów. Rozkłady te są pewnym odzwierciedleniem rozkładu odkształcenia (naprężenia) badanego elementu [, ]. Podstawowym parametrem diagnostycznym stosowanym w procedurach diagnostycznych metody magnetycznej pamięci metalu jest linia zmiany znaku składowej normalnej pola magnetycznego H n linia H n =0. W procesie wytwarzania, podczas stygnięcia metalu poniżej temperatury punktu Curie, jednocześnie z krystalizacją w magnetycznym polu Ziemi, formuje się jego tekstura magnetyczna. Niejednorodność struktury krystalicznej materiałów powoduje, iż w miejscach największej koncentracji defektów siatki krystalicznej (na przykład, skupiska dyslokacji) i niejednorodności struktury tworzą się węzły zamocowania ścianek domen. Na powierzchni elementu obszary te widoczne są w postaci linii zmiany znaku składowej normalnej jego własnego pola magnetycznego. W wyniku badań laboratoryjnych i przemysłowych ustalono, że linia ta określa obszar maksymalnej niejednorodności struktury metalu, koncentracji defektów i odpowiednio, obszar maksymalnej koncentracji naprężeń wewnętrznych [,,, ]. Mechanizm powstawania linii zmiany znaku podczas eksploatacji elementów maszyn nie został jeszcze w pełni wyjaśniony. Można jedynie w tym przypadku mówić o hipotezach. Obciążenie działające na element podczas eksploatacji wywołuje w nim pewien określony rozkład naprężeń. Według [] mikroplastyczność i stałe przemieszczenie dyslokacji wystąpi, gdy naprężenia wywołane obciążeniem zewnętrznym przekroczą poziom naprężeń wewnętrznych (dla stali węglowych poziom naprężeń wewnętrznych nie jest większy od ~0.R e ). Według [1] przemieszczenie dyslokacji nastąpi, gdy naprężenia ścinające w płaszczyznach poślizgu dyslokacji będą większe od wartość krytycznego naprężenia poślizgu dyslokacji (od ~0.R e do ~0.R e ). W obszarach stałych pasów i płaszczyzn poślizgu w naturalny sposób z powodu pokrywania się płaszczyzn magnetycznych i płaszczyzn poślizgu dyslokacji tworzą się granice domen i własne pole magnetyczne. Tak ukierunkowane położenie granic domen na płaszczyznach poślizgu dyslokacji, sformowanej w warunkach dynamicznych pod obciążeniem, utrzymuje się również po zdjęciu obciążenia [,1]. Przekroczenie poziomu naprężeń wewnętrznych powoduje gwałtowną zmianę pola magnetycznego elementu. W obszarze powstawania pasów poślizgu wektor namagnesowania wewnątrz metalu formuje się nie w kierunku zewnętrznego pola magnetycznego, a w kierunku płaszczyzn poślizgu []. Obszary deformacji ścinania na powierzchni elementów charakteryzują się liniami zmiany znaku składowej normalnej pola H p (liniami H p =0), bądź skierowaną wzdłuż płaszczyzn poślizgu skokową zmianą pola magnetycznego jednego znaku []. Dodatkowo w literaturze [] można znaleźć informacje, że zmiana znaku składowej normalnej własnego magnetycznego pola rozproszenia następuje przy zmianie znaku naprężeń oraz przejściu odkształcenia sprężystego w plastyczne. Przebieg tej linii jest zgodny z kierunkiem najmniejszych naprężeń głównych występujących w badanym elemencie. Dodatkowo przebieg tej linii pokazuje kierunek rozwoju ewentualnych pęknięć, mogących pojawić się w elemencie []. Według [1] miejsce położenia linii koncentracji naprężeń w obszarze quasi sprężystego obciążenia (σ=0,r e ) odpowiada odcinkom próbki, posiadającym największą ilość lokalnych odcinków deformacji plastycznej. Miejsce położenia linii koncentracji

naprężeń w granicach obszaru deformacji plastycznej (frontu Czernowa-Lüdersa) odpowiada odcinkom próbki o największej ilości obszarów lokalnej deformacji plastycznej, o podwyższonej gęstości dyslokacji. W [1] stwierdzono, że linia zmiany znaku zmienia swoje położenie na powierzchni elementu pod wpływem przyłożonego obciążenia. Jeżeli linia ta dodatkowo pokrywa się z obszarem o dużej wartości gradientu zmian pola magnetycznego mówimy o miejscu koncentracji naprężeń, w którym wady i procesy utraty trwałości rozwijają się najszybciej []. W celu ilościowej oceny poziomu koncentracji naprężeń określa się gradient (intensywność zmiany) składowej normalnej pola magnetycznego H p przy przejściu przez linię zmiany znaku (linię H p =0) linię koncentracji naprężeń H p K in = (1) λk gdzie: K in gradient magnetycznego pola rozproszenia lub magnetyczny współczynnik intensywności naprężeń, opisujący intensywność zmiany stanu namagnesowania metalu w obszarach koncentracji naprężeń i odpowiednio intensywność zmiany pola H p ; H p - moduł różnicy pola H p między dwoma punktami kontroli, położonymi w równej odległości λ k po obu stronach linii H p =0. Odcinki λ k muszą być prostopadłe do linii H p =0. Prostopadłe położenie odcinków λ k względem linii H p =0 uwarunkowane jest ich pokrywaniem się z kierunkiem działania maksymalnych naprężeń głównych []. Przy przecięciu czujnikiem urządzenia skanującego prostopadle linii zmiany znaku wartość gradientu składowej normalnej H p, z reguły, przewyższa dwukrotnie, lub więcej razy wartość K in otrzymaną podczas skanowania wzdłuż linii H p =0. W pracy [] podano interpretację linii H p =0 jako linii głównych naprężeń, pokazującej miejsce położenia płaszczyzny poślizgu, prostopadle do której działają maksymalne naprężenia rozciągające, a wzdłuż niej maksymalne naprężenia ściskające. Stosunek wartości gradientów składowej normalnej H p na liniach zmiany znaku podczas skanowania prostopadłego i wzdłuż, uwarunkowane jest znaną zależnością naprężeń normalnych i tnących w płaszczyźnie ścinania []. Na wartości bezwzględne K in,max, odpowiadające granicznemu stanowi metalu przed początkiem aktywnego rozwoju uszkodzenia, w warunkach przemysłowych mają wpływ rozmiary i postać przedmiotu kontroli, korozja, pełzanie, szczątkowe naprężenia spawalnicze, głębokość, na jakiej znajduje się uszkodzenie i inne przyczyny. Znaczy to, że przy opracowywaniu wyników badań, gdy korzysta się z granicznej wartości wskaźnika K in,max należy uwzględniać możliwe przyczyny uszkodzenia. Dlatego najcenniejszą częścią procedury badawczej jest posiadanie banku danych tych wskaźników. W celu uściślenia granicznych gradientów pola (K in,max ), odpowiadających granicznym stanom metalu elementu przed uszkodzeniem, należy zebrać dane statystyczne wyników kontroli metodą magnetycznej pamięci metalu wraz z wynikami z innych rodzajów nieniszczącej kontroli []. Doświadczalnie ustalono związek między linią zmiany znaku składowej normalnej magnetycznego pola rozproszenia (H p =0) i gęstością dyslokacji ρ. Stwierdzono liniową zależność między odkształceniem względnym ε i gradientem składowej normalnej pola magnetycznego K in w obszarze odkształceń plastycznych. Związek tych parametrów uwarunkowany jest gęstością dyslokacji ρ będącej funkcją zmiany naprężenia i dyslokacji. Stwierdzono, że gradient składowej normalnej pola K in wykorzystywany w metodzie magnetycznej pamięci jako podstawowy parametr diagnostyczny, charakteryzuje H nieodwracalną zmianę magnetyzmu metalu w obszarze działania maksymalnych M σ

naprężeń σ. W ten sposób na podstawie eksperymentalnych badań i obliczeń dla stali węglowych i niskostopowych otrzymano zależność. K H in ~ ε ~ ρ ~ M σ ~ σ () Szersze rozważania na temat parametrów diagnostycznych metody magnetycznej pamięci metalu oraz możliwości ich wykorzystania można znaleźć w [,,, ].. Badania uzębienia wałów W kole zębatym każde wejście zęba w przypór powoduje w nim cykliczną zmianę naprężeń. Każdy cykl zmiany naprężeń w elemencie ferromagnetycznym powoduje wzrost pozostałości magnetycznej, czyli zmianę własnego pola magnetycznego elementu na skutek działania efektu magnetosprężystego. Dodatkowo, przenoszące obciążenie powierzchnie zęba ulegają podczas eksploatacji zgniotowi, czyli występują na nich lokalne strefy odkształceń plastycznych. Założono, że własne pole magnetyczne zęba jest wypadkową działania wymienionych powyżej, związanych ze sobą czynników. Przyjęcie takiego założenia pozwala na postawienie tezy, że analiza rozkładu własnego pola magnetycznego zęba oraz gradientu tego pola pozwoli na określenie: miejsc koncentracji naprężeń w zębach, a co za tym idzie, zębów i obszarów koła zębatego o największym prawdopodobieństwie wystąpienia uszkodzeń, rozkładu przenoszonego przez ząb obciążenia na jego szerokości. Badanymi obiektami były eksploatowane zębniki różnych maszyn z uzębieniem o zębach skośnych. Badania polegały na skanowaniu pola magnetycznego na wierzchołkach wszystkich zębów zębnika. Wybór wierzchołków zębów podyktowany był możliwością dostępu, ze względu na rozmiary zębów i przyrządów pomiarowych. Zapewne interesujące, ze względów poznawczych byłyby badania innych powierzchni zębów, ale takich jak dotychczas autor nie prowadził. Dla każdego zęba otrzymano przebieg pola magnetycznego na jego szerokości, przykładowy przebieg pokazano na rys. 1. Wyniki badań, poddano obróbce numerycznej w celu określenia rozkładu własnego pola magnetycznego na kole wierzchołków koła zębatego. Wybrane wyniki badań pokazano na rysunkach. Rys. 1. Przebieg składowej normalnej pola magnetycznego i jej gradientu na szerokości zęba

Interesującym przypadkiem jest zębnik nr 1, w którym podczas remontu maszyny stwierdzono wyłamanie fragmentu zęba nr patrz rys.. Rozkład składowej normalnej pola magnetycznego oraz jej gradientu na kole wierzchołków zębów pokazano dla na rys.. Na rozkładzie pola magnetyczne widoczna jest linia zmiany znaku składowej normalnej. Rozciąga się ona od do zęba po prawej stronie uzębienia i umiejscowiona jest w pobliżu końców zębów. Na całym obwodzie koła gradient pola magnetycznego największe wartości przyjmuje po prawej stronie uzębienia, w obszarach na końcach zębów. Pokrywanie się linii zmiany znaku z obszarem podwyższonych wartości gradientu świadczy o występowaniu miejsc koncentracji naprężeń. Obszar koncentracji naprężeń obejmuje swoim zasięgiem wyłamany fragment zęba nr. 0 0 00 0 0 1.0 1.0.0.0.0 1 0 0 0 0 0 0 0-0 -0-0 1 0.0.0.0.0.0.0.0 1.0 1 1 0 0 1 1 0 0 Rys..Uzębienie wału z wyłamanym fragmentem zęba 1 1 1 1 1 1 1 1 1 a) 1 b) Rys.. Zębnik nr 1: a) składowa normalna pola magnetycznego H n [A/m], b) gradient składowej normalnej dh n /dx [(A/m)/mm], W zębniku nr, w którym nie stwierdzono uszkodzeń, występuje sytuacja podobna do opisanej powyżej. Na rozkładzie pola magnetyczne (rys. ) widoczna jest linia zmiany znaku składowej normalnej, która rozciąga się ona od do 1 zęba po lewej stronie uzębienia. Z kolei gradient pola magnetycznego na całym obwodzie koła największe wartości przyjmuje w obszarach na końcach zębów. Występuje obszar koncentracji naprężeń o znacznej intensywności. Porównując obydwa rozpatrywane przypadki można zauważyć różnice w wartościach pola magnetycznego oraz jego gradientu. Prawdopodobnie na te różnice mają wpływ takie czynniki jak: początkowy rozkład magnetyzmu własnego (nie badany w rozpatrywanych

przypadkach), wartość przenoszonego obciążenia oraz czas pracy. Jednakże wpływ tych czynników na otrzymane rezultaty badań trudno określić. Czas pracy warunkujący ilość cykli obciążenia oraz wartość obciążenia wpływają na pewno na wartość pola magnetycznego (działanie efektu magnetosprężystego). Ale czy powodują dodatnią czy ujemną zmianę wartości pola tego nie stwierdzono. Ciekawym przypadkiem są tutaj koła zębate o uzębieniu daszkowym. Częstym faktem, stwierdzonym podczas badań, jest występowanie w jednym wieńcu składowej normalnej o znaku dodatnim na większości powierzchni koła, w drugim o znaku ujemnym, przy czym zarówno wartości dodatnie, jak i ujemne są znaczne. Na nasuwające się pytanie, dlaczego uzębienie prezentowanego zębnika nr 1, o mniejszej wartości składowej normalnej pola magnetycznego, mniejszej wartości gradientu uległo uszkodzeniu, a uzębienie o większych wartościach obydwu tych wielkości (zębnik nr ) nie, analiza parametrów diagnostycznych metody magnetycznej pamięci metalu nie daje satysfakcjonującej odpowiedzi. W dalszej części artykułu autor przedstawi własną koncepcję dalszej obróbki sygnału diagnostycznego i próbę odpowiedzi na to pytanie. 10 00 00 00 00 00.0 0.0.0 0.0 00.0 00 00 0.0 00 1.0 1 0 1.0 0 0-0 0.0-00 1 1 1 1 1 1 1 1 1 a) 1 b) Rys.. Zębnik nr : a) składowa normalna pola magnetycznego H n [A/m], b) gradient składowej normalnej dh n /dx [(A/m)/mm]

00 00 00 00 0 0.0 0.0.0.0.0.0 0.0.0.0-0 -00 1.0 1.0.0 1 0-00 -00 1 0.0.0.0-00.0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 a) 1 b) Rys.. Zębnik nr : a) składowa normalna pola magnetycznego H n [A/m], b) gradient składowej normalnej dh n /dx [(A/m)/mm] Jako ciekawostkę zamieszczono również wyniki badań dla zębnika nr rys.. W zębniku tym na całym obwodzie uzębienia największe wartości składowej normalnej pola i jej gradientu występują naprzemiennie na końcach zębów, przy czym maksymalne wartości przyjmują po stronie strony prawej, gdzie znajduje się wirnik maszyny.. Analiza nierównomierności rozkładu obciążenia na szerokości koła zębatego Według [1] nierównomierny rozkład obciążenia na szerokości koła zębatego wywołany jest trzema przyczynami: Wadliwa obróbka mechaniczna prowadzi między innymi do powstania następujących odchyłek mających bezpośredni wpływ na ślad przylegania: nierównoległość osi, wichrowatość osi i błąd kierunku linii zęba. Na skutek tych błędów zęby nie stykają się ze sobą na całej szerokości koła, lecz najczęściej tylko z jednej strony. Często się zdarza, ze koła wykazujące prawidłowy ślad przylegania zębów podczas technologicznego odbioru bez obciążenia, wykazują w okresie normalnej pracy (a więc pod pełnym obciążeniem) ślad nieprawidłowy, również najczęściej jednostronny. Wynika to z wpływu odkształceń głównie wałów i korpusów kół powstałych pod działaniem przenoszonego obciążenia. W przypadku zębów śrubowych, w przypór wchodzi jednocześnie kilka zębów. Poszczególne przekroje koła i zęba znajdują się w innej fazie zazębienia, wykazując inną

sztywność. Stąd też inny jest ich udział w przenoszeniu obciążenia, a tym samym nierównomierny jego rozkład na szerokości koła. Współczynnik nierównomierności rozkładu obciążenia zdefiniowany jest jako stosunek maksymalnego lokalnego obciążenia zęba przypadającego na jednostkę długości do wartości średniej wyliczonej przy założeniu równomiernego rozkładu. p p max K = () m gdzie: p max maksymalna wartość obciążenia przypadającego na jednostkę szerokości koła, p m średnia wartość obciążenia przypadającego na jednostkę szerokości koła. Analizując przedstawione na rysunkach do rozkłady gradientu składowej normalnej pola magnetycznego zmierzonej na wierzchołkach zębów autor doszedł do wniosku, że są one wynikiem i odzwierciedleniem nierównomiernego rozkładu obciążenia na szerokości wieńca. Jednakże przedstawiony wcześniej przykład zębników nr 1 i wyklucza bezpośrednie zastosowanie rozkładu gradientu jako ilościowego obrazu nierównomiernego rozkładu obciążenia. Opierając się na fizycznych podstawach magnetycznej pamięci metalu sformułowano algorytm, pozwalający określić rozkład obciążenia na szerokości wieńca koła zębatego, wykorzystujący parametr diagnostyczny metody magnetycznej pamięci gradient zmian składowej normalnej pola magnetycznego. Na podstawie zależności () powiązano rozkład naprężeń, a co za tym idzie obciążenia na szerokości wieńca, z rozkładem gradientu składowej normalnej, przyjmując proporcję K in ~ σ. Założono, że obciążenie średnie p m wynikające z przenoszonego momentu jest jednakowe w każdym zębie koła oraz, że istnieje zależność pomiędzy stosunkiem lokalnego obciążenia p do obciążenia średniego p m w danym zębie koła a stosunkiem lokalnej wartości gradientu K in do jego wartości średniej K in,m postaci p = in () p m K K in,m Opierając się na przedstawionych założeniach wyznaczono rozkłady obciążenia p/p m w poszczególnych zębach oraz rozkład średni, reprezentatywny dla całego uzębienia danego koła. Na rys. pokazano średni rozkład obciążenia p/p m linia czarna, dla badanego zębnika nr 1. Widoczna jest nierównomierność rozkładu obciążenia na szerokości wieńca koła, większe jest obciążenie krańców zębów, szczególnie po stronie prawej. Dodatkowo pokazano uśredniony dla zębów i rozkład obciążenia p/p m linia czerwona. Jest wielce prawdopodobne, że podobnie wyglądał rozkład obciążenia w zębie nr, który w tym zębniku uległ wyłamaniu właśnie po stronie prawej uzębienia (rys. 1).

p/p m.0 1. 1. 1. 1. 1.0 0. 0. 0. 0. 0.0 Szerokość wieńca Rys.. Rozkład obciążenia p/p m dla zębnika nr 1, (średni dla koła linia czarna, średni dla zębów i linia czerwona) Rys. pokazuje średni rozkład obciążenia p/p m linia czarna dla zębnika nr oraz najbardziej nierównomierny rozkład obciążenia na szerokości wieńca znaleziony w tym elemencie linia czerwona. p/p m.0 1. 1. 1. 1. 1.0 0. 0. 0. 0. 0.0 Szerokość wieńca Rys.. Rozkład obciążenia p/p m dla zębnika nr, (średni dla koła linia czarna, najbardziej nierównomierny linia czerwona) Porównując wyznaczone względne rozkłady obciążenia zębników 1 i stwierdzono: Względny, uśredniony dla całego koła rozkład obciążenia na szerokości wieńca ma podobny przebieg w obydwu przypadkach. W stosunku do wartości średniej obciążenia, przeciążone są krańce zębów a odciążony środek. Nierównomierność obciążenia jest większa w zębniku nr 1. Większe jest obciążenie krańców zębów po stronie prawej. Występują w nim zęby (w sąsiedztwie zęba wyłamanego), w których lokalny stosunek K = p/p m. W zębniku nr rozkłady obciążenia w poszczególnych zębach zbliżone są do wyznaczonego rozkładu średniego a maksymalny stosunek K = p/p m 1.. Z przedstawionych wniosków wprost widać, że wytrzymałość zmęczeniowa niektórych zębów zębnika nr 1 ze względu na znaczną nierównomierność rozkładu obciążenia jest niższa

niż wytrzymałość uzębienia zębnika nr. Prawdopodobnie obciążenie fragmentu zęba nr zębnika nr 1 było tak znaczne, że pracował on w zakresie ograniczonej wytrzymałości zmęczeniowej i przekroczył graniczną liczbę cykli, co doprowadziło do jego wyłamania. 1 0 1 0 1 1 1.0.0.00 1.0 1.0 1.0 1.0 1.00 0.0 0.0 0.0 0.0 p/p m...0 1. 1. 1. 1. 1.0 0. 0. 0. 0. 0.0 Szerokość wieńca 1 Rys.. Rozkład obciążenia p/p m dla zębnika nr, (średni dla koła linia czarna, ząb nr 1 linia czerwona, ząb nr linia niebieska) 1 Rys.. Rozkład obciążenia p/p m na obwodzie koła dla zębnika nr Podobne obliczenia przeprowadzono dla zębnika nr. Otrzymane wyniki pokazano na rysunkach i. Widoczna jest na nich znaczna nierównomierność rozkładów obciążenia, co przy braku korekcji śladu dolegania może w przyszłości doprowadzić do awarii uzębienia.. Podsumowanie Zastosowanie metody magnetycznej pamięci metalu do badań uzębienia pozwoliło uzyskać szereg znaczących informacji, których nie dawały dotychczas stosowane metody badań diagnostycznych ukierunkowane na znajdowanie już rozwiniętych uszkodzeń. Uzyskano wiedzę na temat rozkładu obciążeń roboczych w uzębieniu oraz wskazano w miejsca koncentracji naprężeń, w których wady i procesy zniszczenia mogą rozwijać się najszybciej. Podsumowują rozważania dotyczące analizy wyników badań uzębienia z wykorzystaniem metody magnetycznej pamięci metalu można stwierdzić: Sformułowano tezę o korelacji pola magnetycznego i jego gradientu z rozkładem obciążenia na długości zęba. W celu pełnego jej potwierdzenia, lub obalenia, konieczne są badania laboratoryjne, gdzie możliwa jest pełna kontrola stanu wyjściowego badanych elementów, kontrola i regulacja obciążenia oraz jego rozkładu na długości zębów

Opracowano algorytm umożliwiający określenie rozkładu obciążenia na szerokości wieńca koła zębatego. Otrzymane rozkłady obciążenia na szerokości wieńca koła zębatego zbliżone są do przedstawionych w [1]. Zakładając słuszność postawionej tezy badania magnetyzmu własnego zębów dają jakościowy i ilościowy obraz rozkładu obciążenia w poszczególnych zębach, a przez to są podstawą do nowego spojrzenia na określanie trwałości resztkowej uzębienia. Metoda pamięci magnetycznej ciągle się rozwija w kierunku otrzymania ilościowych charakterystyk stanu naprężeń i deformacji materiałów konstrukcyjnych, ilościowej informacji o wielkości energii niszczącej, której gromadzenie związane jest z rozwijaniem się defektu, i określającej stopień jego zagrożenia oraz rekonstrukcji pól rozkładu naprężeń wewnętrznych [1]. LITERATURA [1] Ashby M. F., Jones D. R. H.: Materiały inżynierskie, tom 1, WNT Warszawa [] Deputat J.: Podstawy metody magnetycznej pamięci metalu. Dozór Techniczny /00 s. -. [] Dijankow W. M., Panin W. I.: Zakłócenia przy kontroli MPM. Materiały z II międzynarodowej konferencji Diagnostyka oprzyrządowania i konstrukcji z wykorzystaniem Magnetycznej Pamięci Metalu Moskwa 001r. Tłumaczenie udostępnione przez firmę Resurs Warszawa. [] Dubow A. A.: Diagnostyka przewodów rurowych, oprzyrządowania i konstrukcji z wykorzystaniem magnetycznej pamięci metalu. Zbiór artykułów. Wyd. A. Radziszewski, P. Buczkowski Metal Science Warszawa. [] Dubow A.A.: Diagnostyka wytrzymałości oprzyrządowania i konstrukcji z wykorzystaniem magnetycznej pamięci metalu Dozór Techniczny 1/00 s. 1-, /00 s. -0 [] Dubow A. A.: Magnetomechaniczny model formowania granic domen na płaszczyznach poślizgu dyslokacji. Materiały III konferencji Diagnostyka urządzeń i konstrukcji z wykorzystaniem magnetycznej pamięci metalu. S.-. Moskwa 00 (po rosyjsku) [] Dubow A.A.: Zapytania o fizyczne podstawy metody magnetycznej pamięci metalu. Materiały z II międzynarodowej konferencji Diagnostyka oprzyrządowania i konstrukcji z wykorzystaniem Magnetycznej Pamięci Metalu Moskwa 001r. [] Dubow A.A.: Sposób określenia stanu granicznego metalu w obszarach koncentracji naprężeń na podstawie gradientu magnetycznego pola rozproszenia. Materiały z II międzynarodowej konferencji Diagnostyka oprzyrządowania i konstrukcji z wykorzystaniem Magnetycznej Pamięci Metalu Moskwa 001r. Tłumaczenie udostępnione przez firmę Resurs Warszawa. [] Dubow A.A.: Principial features of metal magnetic memory method and inspection tools as compared to known magnetic NDT methods. WCNDT 00, Montreal Canada, http://www.ndt.net/article/wcndt00/papers/.ntm [] Dubow A.A.: Physical base of the method of metal magnetic memory. Proc. of Workshop on Nondestructive Testing of Materials and Structures, NTM 0 Warsaw 00, Wyd. IPPT PAN, str. 1-. [] Dubow A. A., Ryżkow F. E. Czeczko I. I.: Koncepcja zapewnienia niezawodności oprzyrządowania energetycznego po przepracowaniu nominalnego resursu. Materiały z II międzynarodowej konferencji Diagnostyka oprzyrządowania i konstrukcji z wykorzystaniem Magnetycznej Pamięci Metalu Moskwa 001r. Tłumaczenie udostępnione przez firmę Resurs Warszawa. [1] Dubow A. A., Demin E. A.. Miliajew I. I., Arifullin R. H.: Doświadczenia z kontroli części armatury fontanny przemysłowego oprzyrządowania gazowego z wykorzystaniem metody magnetycznej pamięci metalu. Materiały z II międzynarodowej konferencji Diagnostyka oprzyrządowania i konstrukcji z wykorzystaniem Magnetycznej Pamięci Metalu Moskwa 001r. Tłumaczenie udostępnione przez firmę Resurs Warszawa. [1] Gorickij W. M., Gorickij O. W. Dubow A. A., Demin E. A.: Czynniki strukturalne występowania efektu pamięci magnetycznej w materiałach konstrukcyjnych. Materiały III konferencji Diagnostyka urządzeń i konstrukcji z wykorzystaniem magnetycznej pamięci metalu. Moskwa 00 (po rosyjsku) [1] Jaśkiewicz Z., Wąsiewski A.: Przekładnie walcowe tom I. WKŁ Warszawa [1] Müller L.: Przekładnie zębate projektowanie. WNT Warszawa [] Ren Jiling, Song kai, Wu Guanhua, Lin Junming: Mechanism study of metal magnetic memory testing. th Asia-Pacific Conference on Non-Destructive Testing -1 September 001 Brisbane, Australia, www.ndt.net/article/apcndt01/papers/1/1.html

[] Roskosz M: Wybrane wyniki badań diagnostycznych z wykorzystaniem metody magnetycznej pamięci metalu. IX Międzynarodowe Forum Energetyków. GRE 00. [Międzynarodowa konferencja naukowotechniczna, Bielsko-Biała, - czerwca 00 r.]. T.. Opole : Oficyna Wydaw. Politechniki Opolskiej, 00, s. -01, bibliogr. poz. ( Zeszyty Naukowe. Politechnika Opolska nr Elektryka z. ) [] Roskosz M: Badania diagnostyczne kół zębatych z wykorzystaniem metody magnetycznej pamięci metalu. Materiały konferencji PIRE 00. [] Wei-Chang Zhong: Magnetization of ferromagnetic materials in geomagnetic field by mechanical strain - Prinicple of metal magnetic memory testing and diagnostic technique. th Asia-Pacific Conference on Non-Destructive Testing -1 September 001 Brisbane, Australia, www.ndt.net/article/apcndt01/papers/1/.html [0] Własow W. T., Dubow A. A.: Rozwinięcie teorii struktury domenowej ferromagnetyków na przykładzie żelaza. Materiały III konferencji Diagnostyka urządzeń i konstrukcji z wykorzystaniem magnetycznej pamięci metalu. S.-. Moskwa 00 (po rosyjsku) [1] Własow W. T.: Fizyczne podstawy metody magnetycznej pamięci metalu - własne magnetyczne pola dyslokacji. Materiały z II międzynarodowej konferencji Diagnostyka oprzyrządowania i konstrukcji z wykorzystaniem Magnetycznej Pamięci Metalu Moskwa 001r. Tłumaczenie udostępnione przez firmę Resurs Warszawa.