عنوان
عيب‌يابي جعبه‌دنده با استفاده از سيگنال ارتعاشي در شرايط عملكرد مختلف
نويسنده اصلي
درچه‌پور، جليل
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
جعبه‌دنده‌ها به‌عنوان يكي از اجزاي اصلي ماشين‌آلات دوار نقش بسزايي در صنايع متنوع ايفا مي‌كنند. از طرفي، با ظهور الگوريتم‌هاي هوشمند، پژوهش‌ها به سوي توسعه روش‌هاي داده‌محور براي تشخيص عيوب و پايش وضعيت مبتني بر تعميرات پيش‌گويانه حركت كرده‌است. اين مطالعه با استفاده از تحليل اسپكتروم، كپستروم و نمودارهاي قطبي ميانگين‌گيري‌شده سنكرون، به عنوان ابزارهاي قدرتمند در تحليل ارتعاشات و پايش وضعيت، به عيب‌يابي در جعبه‌دنده‌ها با استفاده از داده‌هاي ارتعاشي مي‌پردازد. داده‌هاي خام ارتعاشي مورد نياز از چند پايگاه داده شامل جعبه‌دنده توربين بادي در محيط آزمايشگاهي و جعبه‌دنده ژنراتور برق، پمپ رفت و برگشتي و پمپ برج خنك‌كن در شرايط كاركرد آزمايشگاهي و صنعتي در حالت‌هاي مختلف سالم و معيوب جمع‌آوري شدند. داده‌هاي ارتعاشي شامل داده‌هاي شتاب، سرعت و جابجايي از سنسورهاي نصب شده در نقاط مختلف جعبه‌دنده هستند كه پس از انجام مراحل پيش‌پردازش با انتخاب پارامترهاي مناسب، تحليل مي‌شوند. طيف فركانسي اين جعبه‌دنده‌ها شامل فركانس‌هاي درگيري، همراه هارمونيك و باندهاي جانبي متعددي است كه از محور‌هايي با سرعت‌هاي مختلف در جعبه‌دنده ناشي مي‌شود. پيچيدگي طيف فركانسي تشخيص بصري هارمونيك‌ها و تفسير آن را دشوار و احتمال بروز خطا را بالا مي‌برد. در اين پژوهش از توان بالاي تحليل كپستروم براي تشخيص و تفكيك مجموعه‌هاي فركانسي و ريشه‌يابي باندهاي جانبي در طيف فركانسي استفاده مي‌شود. بر خلاف ساير روش‌هاي تحليل حوزه فركانس و زمان نظير تحليل اسپكتروم، نمودار كپستروم حساسيت بسيار كمي به محل نصب سنسور دارد. بررسي موقعيت‌هاي مختلف نصب حسگر نشان مي‌دهد كه تغيير محل اندازه‌گيري مي‌تواند به‌طور قابل‌توجهي بر شاخص‌هاي طيفي عيب تأثير بگذارد، به‌گونه‌اي كه دامنه باندهاي جانبي فركانس درگيري چرخ‌دنده بيش از 64٪ تغيير مي‌كنند، در حالي كه تغيير متناظر در شاخص‌هاي كپسترال كمتر از 9٪ است. اين مزيت در كاربردهاي صنعتي كه محدوديت نصب سنسور وجود دارد و يا در مواردي كه اطلاعات دقيق از ساختار داخلي تجهيز موجود نيست، موجب افزايش قابليت اطمينان عيب‌يابي مي‌شود. در پايگاه‌هاي داده بررسي‌شده، تحليل اسپكتروم و كپستروم حضور عيوب مكانيكي را از طريق باندهاي جانبي ظاهرشده و تشخيص فركانس‌هاي مدوله‌كننده به‌خوبي شناسايي كرد. هم‌چنين نتايج به‌دست‌آمده از نمودار قطبي سيگنال سنكرون، نمايش مكملي از نامتقارني دوراني ناشي از عيب و تغييرات تكرارپذيري ارتعاش را فراهم كرد و موجب بهبود تفسيرپذيري نتايج پايش وضعيت جعبه‌دنده شد.
شماره ركورد
238001
گرايش رشته تحصيلي
طراحي كاربردي
دانشكده
فني مهندسي گلپايگان
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان