Opto-mechatronic system for fatigue crack monitoring of riveted joints

• Autorzy: Zbrowski A. , Samborski T. , Giesko T. , Boroński D.

Warianty tytułu

PL

Opto-mechatroniczny system do monitorowania pękania połączeń nitowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents a measurement system for fatigue crack monitoring of riveted joints. A vision method and a computer based image analysis were applied in the system. The mechatronic positioning module enables the monitoring of crack tip during the test with the use of a follow-up system. Thanks to the optical encoders applied in linear actuators and the direct optical measurement on the image, a high measurement resolution of crack length was achieved, less than 10 μm in working distance up to 300 mm. The modular load-bearing structure enables a double-sided assembly of the system on a fatigue machine. The developed system was implemented in a fatigue research laboratory.

PL

Artykuł przedstawia system pomiarowy do monitorowania pękania połączeń nitowych. W systemie wykorzystano metodę wizyjną oraz komputerową analizę obrazów. Mechatroniczny moduł pozycjonowania głowicy wizyjnej umożliwia monitorowanie i nadążne śledzenie czoła pęknięcia w trakcie testu. Dzięki zastosowaniu enkoderów optycznych w napędach liniowych głowicy oraz bezpośredniego pomiaru optycznego uzyskano wysoką rozdzielczość pomiaru długości pęknięcia poniżej 10 μm, w zakresie do 300 mm. Modułowa konstrukcja nośna umożliwia obustronny montaż systemu na maszynie wytrzymałościowej. Opracowany system został wdrożony w laboratorium badań wytrzymałości zmęczeniowej.

Słowa kluczowe

EN

fatigue crack; riveted joint; vision method; opto-mechatronic system

PL

pęknięcie zmęczeniowe; połączenie nitowe; metoda wizyjna; system optomechatroniczny

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 4
• Strony: 153--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Zbrowski A.

autor

Samborski T.

autor

Giesko T.

autor

Boroński D.

• Institute for Sustainable Technologies - National Research Institute, Radom

Bibliografia

• 1. Boroński D., Giesko T.: Monitorowanie i pomiary pękania zmęczeniowego na powierzchniach krzywoliniowych w czasie rzeczywistym. Problemy Eksploatacji 1/2005, pp. 72-83.
• 2. Giesko T., Zbrowski A., Boroński D.: Metoda i system monitorowania pękania zmęczeniowego elementów konstrukcyjnych. Energetyka 2008, pp. 52-54.
• 3. Giesko T. (ed.). Projekt badawczy nr 7 T08A 010 2000 C/5090 pt.: „Zautomatyzowany system monitorowania procesu propagacji pękania w materiałach”. Sprawozdanie końcowe. Instytut Technologii Eksploatacji - PIB, Radom 2002.
• 4. Jachimowicz J., Szymczyk E., Sławiński G.: Analiza wpływu technologii nitowania na stan przemieszczeń, odkształceń i naprężeń wokół nitu. Mechanik. Nr 4/2008, pp. 332-337.
• 5. Jachimowicz J., Szymczyk E., Sławiński G.: Analiza wpływu luzów technologicznych na pole naprężeń własnych w otoczeniu nitu stożkowego. Mechanik Nr 7/2008, pp. 629-632.
• 6. Szala J.: Przegląd możliwości diagnozowania obiektów technicznych ze względu na zmęczeniowe pękanie. Przegląd Mechaniczny. 2003/4, pp. 26-32.
• 7. Szala J., D Boroński: Ocena stanu zmęczenia materiału w diagnostyce maszyn i urządzeń. Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Radom 2009.
• 8. Skorupa M., Skorupa A., Machniewicz T., Korbel A.: Effect of production variables on the fatigue behaviour of riveted lap joints. International Journal of Fatigue. Volume 32, Issue 7, 2010, pp. 996-1003.
• 9. Skorupa M., Machniewicz T., Skorupa A., Korbel A. Wpływ wybranych parametrów konstrukcyjnych i technologicznych na własności zmęczeniowe połączeń nitowych. XII Krajowa Konferencja Naukowo-Szkoleniowa Mechaniki Pękania, materiały CD, Kraków 2009.
• 10. Szymczyk E., Jachimowicz J., Bogdanowicz Z.: Badanie inicjacji pęknięć zmęczeniowych w połączeniach nitowych. Zeszyty naukowe Mechanika. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej Kielce 2007.
• 11. Workley J., Wincheski B., Namkung M.: Konstrukcja systemu kontroli nitów poszycia płatowców. http://www.ndt-system.eu
• 12. Workley J.: Zalety systemy Rivet Check - obrotowej sondy samozerującej do wykrywania małych pęknięć pod nitami. http://www.ndt-system.eu/