Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2010, 58(5), 57-66 | DOI: 10.11118/actaun201058050057
VIZUALIZACE PITTINGOVÉHO PROCESU
- Ústav techniky a automobilové dopravy, Mendelova univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika
Únavové poškození ozubených kol je vyvoláno řadou faktorů, které je třeba zkoumat jak izolovaně, tak i ve vzájemných souvislostech. K tomu lze využít moderní animační programy jako např. Adobe Flash. V článku je modelován časový průběh:
* záběru ozubeného soukolí a dotykového napětí při valivě kluzném pohybu evolventních profilů,
* iniciace a rozvoje povrchových i podpovrchových trhlin,
* výsledného modelu degradace materiálu při poškození pittingem.
Předložená studie je dokladem toho, že pomocí tvarové animace (shape Tween), pohybové animace (motion Tween) a programovacího jazyka Action Script je možné v software Adobe Flash plynule zobrazovat valivě kluzný pohyb, průběh kontaktního napětí i rozvoj pittingové degradace. Tento přístup je založen na souvislostech vyplývajících z literárních pramenů i ze zkušeností a nenahrazuje matematické modelování a exaktní metody zabývající se degradací ozubených kol.
ozubená kola, únavové poškození, pitting, animace
Pitting process visualization
The paper describes time-domain simulation of gear pitting damage using animation program. Key frames have been used to create illusion of motion. The animation uses experimental results of high-cycle fatigue of material. The fatigue damage occurs in the nominal creep area on the side of the gear tooth sample loaded with variable-positioned Hertz pressure. By applying the force, the pressure cumulates between two convex surfaces. This phenomenon results in material damage under of curved surfaces in contact. Moreover, further damage has been registered on the surface. This is due to exceeding the elastic-plastic state limit and development of "tabs". The tabs serve as origin of surface micro cracks powered by shear stress and enclosed grease pressure as well. This deformation and extreme pressures of Pascal law contribute to elongation and growth of the surface micro crack. Non-homogenous parts of material volume support the initialization/development of the micro cracks as well. Resulting visualization of the tooth-side fatigue damage provides clear and easy-to-understand description of the damage development process right from the micro crack initialization to the final fragmentation due to pitting degradation.
Keywords: gears, fatigue damage, pitting, animation
Received: April 28, 2010; Published: August 6, 2014 Show citation
References
- ČERNÝ, M., FILÍPEK, J., MAZAL, P., 2010: Pittingové poškození ozubených kol. Acta univ. Mendel. Brun., 2010, LVIII, No. 2, s. 51-60, ISSN 1211-8516.
- KOPECKÝ, M., 2005: Pevnostní výpočet čelního soukolí s přímými evolventními symetrickými zuby pomocí MKP. Brno: Diplomová práce, FSI VUT, Brno, 82 s.
- POŠTA, J., VESELÝ, P., DVOŘÁK, M., 2002: Degradace strojních součástí. Praha: ČZU, Praha, 67 s., ISBN 80-213-0967-9.
- POŽÁR, R., 2007: Vizualizace záběru ozubených kol. Závěrečná práce. MZLU, Brno, 43 s.
- STACHOWIAK, G. W., BATCHELOR, A. W., 2005: Engineering Tribology. 3. vyd. Boston: Butterworth-Heinemann, 832 s., ISBN-13: 9780750678360.
- Ulrich, k., 2005: Macromedia Flash MX 2004: Názorný průvodce. CP Books, Brno, 604 s., ISBN 80-251-0622-5.
This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.