تشخيص عيوب ياتاقان¬ها در سرعت¬هاي دوراني مختلف بر پايه¬ي بهبود روش¬هاي بي¬نويزسازي سيگنال¬هاي ارتعاشي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- طراحي كاربردي شاخه تخصصي ديناميك، كنترل و ارتعاشات

تهران شمال

1401

تاريخ ثبت در تهران شمال سه شنبه 1402/5/10

صحافي شده ندارد

محمدمهدي درويشي

دانشگاه پيام نور مركز تهران شمال

ياتاقان¬ها يكي از مهم¬ترين اجزاي ماشين¬هاي دوار است به گونهاي كه خرابي آن¬ها منجر به افزايش ارتعاشات مخرب يا واماندگي كامل ماشين مي¬شود. شناسايي عيب بر پايه¬ي تحليل سيگنال¬هاي ارتعاشي يكي از رايج¬ترين روش¬هاي پايش وضعيت به شمار مي¬روند. موضوع اصلي اين پايان¬نامه، بهبود روش¬هاي بي¬نويزسازي سيگنال¬هاي ارتعاشي به منظور استخراج نشانه¬هاي حساس به شرايط ياتاقان مي¬باشد. رويكرد پيشنهاد شده در اين مطالعه شامل دو بخش اصلي "بي-نويزسازي سيگنال¬هاي ارتعاشي" و "تشخيص عيب ياتاقان" مي¬باشد. در اين پايان¬نامه، از روش تجزيه تجمعي به منظور پردازش داده¬هاي ارتعاشي استفاده شده است. روش تجزيه تجمعي (SWD) از هوش ازدحامي الهام گرفته شده است و توسط فيلترينگ ازدحامي و يك الگوريتم تكراري طراحي شده است. نتايج حاصل از پردازش سيگنال شبيه¬سازي چند مولفهاي نشان داده كه روش SWD در استخراج مولفه¬هاي بامعني از ساير روش¬ها كارآمدتر است. در اين مطالعه، از مفاهيم فاكتور شدت تناوبي (PIF) و ضريب همبستگي متقابل به منظور انتخاب مولفه¬هاي بامعني حاوي نويز استفاده شده است. فاكتور PIF قادر است مولفه¬هايي كه شامل ايمپالس¬هاي ناشي از حضور عيب هستند را شناسايي كند و ضريب همبستگي متقابل ابزار مناسبي براي تعيين شباهت مولفه¬ها با سيگنال اصلي است. يكي ديگر از اهداف كار حاضر، انتخاب مناسب¬ترين تابع آستانه¬گذاري به¬منظور تشخيص صحيح سطح نويز موجود در سيگنال است. نتايج نشان داده¬اند كه تابع آستانه¬گذاري بهبود يافته بهترين انتخاب براي حذف نويز مولفه¬هاي حاصل از تجزيه سيگنال است. رويكرد حذف نويز معرفي شده در اين مطالعه به سيگنال شبيه¬سازي متناظر با ياتاقان معيوب اعمال شده است و نتايج دلالت بر برتري روش بي-نويزسازي مبتني بر روش SWD نسبت به روش تجزيه مود تجربي دارند. در فاز دوم يعني "تشخيص عيب ياتاقان" از پارامتر كشيدگي و طيف پوش سيگنال به ترتيب براي شناسايي حضور عيب و تشخيص نوع آن استفاده شده است. رويكرد پيشنهادي توسط داده¬هاي ارتعاشي متناظر با سه حالت رينگ داخلي معيوب، رينگ خارجي معيوب و ياتاقان سالم مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج نشان مي¬دهند كه تكنيك ارايه شده قادر است نويز را با سطح قابل قبولي از سيگنال حذف نموده و ايمپالس¬هاي ناشي از حضور عيب را به خوبي نمايان سازد. همچنين، بررسي رفتار پارامتر كشيدگي سيگنال¬هاي بي¬نويز شده دلالت بر توانمندي رويكرد پيشنهادي در افزايش حساسيت پارامتر مزبور نسبت به سلامت ياتاقان از حيث سالم و معيوب بودن دارد.

72824