Detekcja uszkodzeń przekładni obiegowych z wykorzystaniem modelu dynamicznego zazębienia

• Autorzy: Majkut L. , Olszewski R.

Warianty tytułu

EN

Planetary gears system faults detection using dynamic model of meshing gear

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przekładnie zębate są powszechnym elementem łańcucha kinematycznego układu przeniesienia mocy od silnika do odbiornika energii. Podczas eksploatacji podlegają procesowi zużycia, zatem istotne jest pozyskiwanie informacji na temat procesu ich degradacji. W artykule omówiona została problematyka budowy modelu przekładni obiegowej pod kątem możliwości wykrywania uszkodzeń. Model matematyczny pojedynczego zazębienia współpracujących ze sobą kół zębatych oparto na modelu fizycznym układu drgającego o jednym stopniu swobody. W efekcie model przekładni opisano za pomocą układu złożonego z 8 równań różniczkowych zwyczajnych rzędu 2 . Do obliczeń symulacyjnych przyjęto dane przekładni obiegowej typu Rexnord Mercury 1-A. Na ich podstawie oszacowano sztywność zazębienia współpracujących ze sobą kół zębatych korzystając z ze znanych od lat modeli opisanych w literaturze. W wyniku numerycznego rozwiązania układu równań różniczkowych uzyskano przebieg amplitudy drgań wału wejściowego dla zazębienia bez uszkodzenia oraz dla zazębienia z modelowanym uszkodzeniem.

EN

Transmissions with circular gears are common elements of kinematic chain in power transmission line from an engine to receiver of energy. During operating transmissions undergoing the process of wear and degradation. In the work the mathematical model of transmission is described. The main issue of the proposed model is its ability to modeling of fault in one or more gear tooth. The proposed model is based on simple single degree of freedom system i.e. mass and stiffness. For numerical analysis data of the epicyclic gearing of the Rexnord Mercury 1-A type were accepted. As results of the numerical model the vibration amplitudes of the transmission shaft was obtained. In work two different gears was modeled with and without damage.

Słowa kluczowe

PL

przekładnia zębata; uszkodzenia; łańcuch kinematyczny; amplituda drgań

EN

gear; damage; kinematic chain; vibration amplitude

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 3
• Strony: 4099--4105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Majkut L.

• AGH Akademia Górniczo – Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30

autor

Olszewski R.

• AGH Akademia Górniczo – Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30

Bibliografia

• 1. Bartelmus W., Chaari F., Zimroz R., Haddar M., Modelling of gearbox dynamics under time varying nonstationary load for distributed fault detection and diagnosis. Euro J Mech A Solid (2010) 29:637–646.
• 2. Cioch W., Dąbrowski D.: Methods synchronized by operating cycle for condition monitoring of a planetary gearbox in non-stationary operations. 5th International congress on Technical diagnostics 2012. Kraków, 3rd–5th September 2012.
• 3. Dąbrowski D., Adamczyk J., Mora P.H., A multi-body model of gears for simulation of vibration signals for gears misalignment. Diagnostyka-Appli Struct Health Usage Condition Monitor (2012) 62(2):15–23.
• 4. Dąbrowski Z., Radkowski S., Wilk A., Dynamika przekładni zębatych. Wydawnictwo i Zakład Poligrafii Instytutu Technologii i Eksploatacji, Warszawa 2000.
• 5. Guo Y., Keller J., Parker R.: Dynamic Analysis of Wind Turbine Planetary Gears Using an Extended Harmonic Balance Approach. International Conference on Noise and vibration Engineering Leuven, Belgium September 17-19, 2012
• 6. Kong D., Meagher J. M., Xu C., Wu X., Wu Y., Nonlinear contact analysis of gear teeth for malfunction diagnostics. In: IMAC XXVI conference and exposition on structural dynamics, Orlando-Florida, 4 February 2008.
• 7. Łazarz B, Wojnar G., Czech P., Wykrywanie wczesnych faz uszkodzeń kół zębatych w warunkach eksploatacyjnych. Eksploatacja i Niezawodność, Nr 1/2011.
• 8. Müller L., Przekładnie zębate. Dynamika. WNT, Warszawa 1986.
• 9. Müller L., Wilk A. Zębate przekładnie obiegowe. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 1996.
• 10. Tylicki H., Gorzelańczyk P., Wykorzystanie metod prognozowania stanu w logistyce środków transportu. Logistyka 2013, nr 1.
• 11. Tylicki H., śółtowski B., Rozpoznawanie stanu maszyn. Wydawnictwo ITE Radom – Bydgoszcz 2010
• 12.Vicuna C.M., Theoretical frequency analysis of vibration from planetary gearboxes. Forschung im Ingenieurwesen, Vol. 76, Numbers 1-2 (2012).