Optymalny zakres częstotliwości w procedurze demodulacji amplitudy w zastosowaniu do uszkodzeń lokalnych

• Autorzy: Bartelmus W. , Zimroz R.

Warianty tytułu

EN

Optimal frequency range for amplitude demodulation for local fault detection

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy podjęto problematykę wykrywania uszkodzeń lokalnych z wykorzystaniem procedury demodulacyjnej. Wykazano istotność doboru pasma użytego w demodulacji zarówno w sensie jego położenia jak i szerokości. Zaproponowano obiektywne kryterium oparte na kurtozie umożliwiające porównanie wyników demodulacji dla różnych zakresów częstotliwości. Zaproponowano procedurę wykorzystującą opracowane kryterium do wyszukiwania optymalnego (w sensie maksymalnej kurtozy) zakresu częstotliwościowego. Wykazano na przykładach użyteczność zaproponowanej metody.

EN

In the paper is undertaken the problem of local faults detection when using demodulation procedures. It has been shown that the choice of a signal filtration frequency scope and its place is crucial for demodulation process. It has been suggested the objective criteria of the scope and place choice of signal filtration frequency. The criterion is based on filtered signal kurtosis value comparison. It has been given the procedure for optimised frequency scope and place for signal demodulation in the sense of maximum kurtosis value. Case studies have been presented to show usefulness of the proposed procedure for local fault detection.

Słowa kluczowe

PL

uszkodzenie lokalne; demodulacja; optymalna filtracja

EN

local fault; demodulation; optimal filtering

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2006
• Tom: nr 1(37)
• Strony: 141--150
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Bartelmus W.

autor

Zimroz R.

• Badawcze Laboratorium Diagnostyki i Wibroakustyki, Pl. Teatralny 2, 50-051 Wrocław,

Bibliografia

• [1] Randall R. B. A new method of modeling gear faults. 1982 Journal of Mechanical Design 104, 259–267.
• [2] Bartelmus W. Zimroz R. Hryniszyn S. Diagnostyka uszkodzeń lokalnych na podstawie sygnału drgań w maszynach górniczych. Górnictwo Odkrywkowe.
• [3] Bartelmus W. Zimroz R. Real and Simulated Vibration Signal Analysis for Fault Detection of Double Stage Gearboxes. COMADEM 2002. Proceedings of the 15th international congress.
• [4] Bartelmus W. Computer aided multistage gearbox diagnostic inference by computer simulation, Scientific papers of the Institute of Mining of the Wroclaw University of Technology 2002
• [5] Szabatin J. Teoria sygnałów WkiŁ wyd 2 Warszawa 1990
• [6] Bartelmus W. Zimroz R. Hryniszyn S. Identyfikacja warunków eksploatacyjnych na potrzeby diagnostyki przekładni planetarnej do napędu koła czerpakowego XXXIII Ogólnopolskie Sympozjum Diagnostyka Maszyn, Węgierska Górka 2006.
• [7] Radkowski S. Wibroakustyczna Diagnostyka Uszkodzeń niskoenergetycznych Wyd ITE Radom 2002.
• [8] Bartelmus W. Zimroz R. Wady i zalety analiz: cepstrum, widmo obwiedni i bispectrum w diagnostyce wielostopniowych przekładni zębatych. 3rd International Congress of Technical Diagnostics. Diagnostics '2004. Poznań.
• [9] Figlus T., Wilk A. Zastosowanie analizy modalnej do diagnozowania uszkodzeń i zużycia kół zębatych XXXIII Ogólnopolskie Sympozjum Diagnostyka Maszyn Węgierska Górka 2006.
• [10] Jasinski M., Radkowski S. Wykorzystanie analizy składowych głównych oraz rozkładów czasowo–czestotliwosciowych w diagnostyce przekładni zębatych XXXIII ogólnopolskie sympozjum Diagnostyka Maszyn Węgierska Górka 2006.
• [11] Cempel C. Staszewski W. Use of the signal demodulation Zagadnienia Eksploatacji Maszyn z.4/84/, 1990 1990 str., 505-517.
• [12] Mączak J. Wykorzystanie zjawiska modulacji sygnału wibroakustycznego w diagnozowaniu przekładni o zębach śrubowych. Rozprawa doktorska Politechnika Warszawska 1998.
• [13] Randall B. Frequency Analysis, Published by Bruel&Kjaer 1987.
• [14] McFadden P. D. Detecting fatigue Cracks in gears by amplitude and Phase demodulation of the meshing vibration. Journal of Vibration, Acoustic, Stress and Reliability in Design vol 108 April 1986 s165-170.
• [15] Ma J. and Li C.J. Gear defect detection through model-based wideband demodulation of vibrations Mechanical Systems and Signal Processing (1996) 10(5) pp653-665.
• [16] Brie D., Tomczak M., Oehlmann H., Richard A.. Gear Crack Detection By Adaptive Amplitude And Phase Demodulation. Mechanical Systems and Signal Processing, v 11, n 1, January, 1997, p149-167.
• [17] Ho D., Randall R.B., Optimization of bearing diagnostic techniques using simulated and actual bearing fault signals, Mechanical Systems and Signal Processing 14 (5) (2000) 763–788.
• [18] Wang W. Early detection of gear tooth cracking using resonance demodulation technique. Mechanical Systems and Signal Processing 2001 15(5) 887-903.
• [19] Bartelmus W. Zimroz R., Advantages and disadvantages of using cepstrum, envelope spectrum and bispectrum for multistage gearbox diagnostic. 3rd International Congress of Technical Diagnostics. Diagnostics '2004. Poznań, Diagnostyka  30/2004.
• [20] Bartelmus W. Diagnostyka Maszyn Górniczych Górn. Odkryw. Wyd. Śląsk 1998
• [21] Bartelmus W. Mathematical Modeling and Computer Simulations as an Aid to Gearbox Diagnostics. Mechanical Systems and Signal Processing 2001 Vol.15, nr5, s. 855-871.
• [22] Zimroz R. Metoda diagnostyki wielostopniowych przekładni zębatych w układach napędowych przenośników taśmowych z zastosowaniem modelowania. Rozprawa doktorska Politechnika Wrocławska Wrocław 2002.
• [23] Gelman L. M., Kripak D. A., Fedorov V. V., and Udovenko L.N. Condition monitoring diagnosis methods of helicopter units. Mechanical Systems and Signal Processing 14(4), 613-624, 2000.
• [24] Gelman L. Zimroz R. et al Adaptive vibration condition monitoring technology for local tooth damage in gearboxes Conference on Condition Monitoring , King's College, Cambridge 2005, reprinted in Insight.
• [25] Antoni J., Randall R. B. The spectral kurtosis: application to the vibratory surveillance and diagnostics of rotating machines MSSP 2005
• [26] Antoni J., The spectral Kurtosis: a useful toll for characterizing nonstationary signals, Mechanical Systems and Signal Processing, in press.