Taking advantage of empirical mode decomposition in diagnosing gear faults

• Autorzy: Łazarz B. , Madej H. , Czech P.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie empirycznej dekompozycji sygnału w diagnostyce uszkodzeń przekładni zębatych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study presents the application of empirical mode decomposition as a tool useful in diagnosing faults in gears. The method is a modern algorithm used for non-linear and non-stationary signals. Using this algorithm, it is possible to decompose a signal into a finite sum of component called intrinsic mode functions (IMF). For each IMF, the number of extremes and the number of transitions through zero is equal or different, by maximum one, and the mean value of envelope determined by the signal extremes equals zero. In practice, natural signals do not meet these conditions. In the experiment, a gearbox operating in a circulating power system was used, with 16 and 24 pinion and wheel teeth, respectively. The measurements were carried out for a non-damaged gear and for a gear with a modelled fault, operating at various rotational speeds and under different loads.

PL

W opracowaniu przedstawiono zastosowanie empirycznej dekompozycji sygnału jako narzędzia przydatnego w diagnostyce uszkodzeń przekładni zębatych. Metoda ta jest nowoczesnym algorytmem stosowanym dla sygnałów nieliniowych i niestacjonarnych. Wykorzystując ten algorytm można rozłożyć sygnał na skończoną sumę składowych zwanych funkcjami wewnętrznymi (IMF). Dla każdego IMF liczba ekstremów i liczba przejść przez zero jest równa bądź różna o maksimum jeden, a wartość średnia obwiedni określonej przez ekstrema sygnału równa się zero. W praktyce naturalne sygnały nie spełniają tych warunków. W eksperymencie wykorzystano przekładnie zębatą pracującą w układzie mocy krążącej o licznie zębów zębnika i koła odpowiednio 16 i 24. Pomiary przeprowadzono dla przekładni nieuszkodzonej oraz z zamodelowanym uszkodzeniem, pracującej przy różnych prędkościach obrotowych i różnych obciążeniach.

Słowa kluczowe

EN

diagnostics; gear; empirical mode decomposition

PL

diagnostyka; przekładnia zębata; empiryczna dekompozycja sygnału

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 1(49)
• Strony: 67--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Łazarz B.

autor

Madej H.

autor

Czech P.

• Department of Automotive Vehicle Construction, Faculty of Transport, Silesian University of Technology, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice,

Bibliografia

• [1] Cempel C.: Diagnostyka wibroakustyczna maszyn. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1989.
• [2] Gao Q., et al.: Rotating machine fault diagnosis using empirical mode decomposition. MSSP 22 (2008), str. 1072-1081.
• [3] Junsheng C., et al.: Research on the intrinsic mode function (IMF) criterion in EMD method. MSSP 20 (2006), str. 817-824.
• [4] Loutridis S. J.: Damage detection in gear systems using empirical mode decomposition. Engineering Structures 26 (2004), str. 1833-1841.
• [5] Radkowski S.: Wibroakustyczna diagnostyka uszkodzeń niskoenergetycznych. Biblioteka Problemów Eksploatacyjnych, Warszawa-Radom 2002.