Application of time-frequency analysis for diagnostics of valve plate wear in axial-piston pump

• Autorzy: Stojek J.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie analizy czasowo-częstotliwościowej w diagnostyce zużycia tarczy rozrządczej pompy tłokowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study presents a possibility of detecting wear of a valve plate in multi-piston axial pump based on time-frequency analysis of measured signals. Short-time Fourier transform STFT and the generalized Wigner-Ville algorithm WVD were used for this purpose. The tests were carried out on a multi-piston axial pump with swinging plate, in which the worn valve plates were mounted. Valve plate wear was related with the formation of flow micro-channels between the pump suction hole and its pumping hole on the plate transition zone surface. The developed channels initiate flow of the operational fluid, the results of which is lack of leak-tightness between suction and pumping zones, associated with a decrease in operational pressure and drop in general efficiency.

PL

Zadanie jakie spełnia rozrząd tarczowy w pompach tłokowych to doprowadzenie czynnika roboczego ze strefy ssawnej pompy do komór wyporowych współpracującego z nią wirnika i odprowadzenie go do przewodu tłocznego pompy. Właściwe ukształtowanie konstrukcji tarczy rozrządczej jest jednym z najtrudniejszych zadań w procesie projektowania. Od konstrukcji tarczy i jej współpracy z wirnikiem zależą główne parametry pompy takie jak: sprawność objętościowa, hałaśliwość i jej trwałość eksploatacyjna. W procesie eksploatacyjnym zużycie tarcz rozrządczych związane jest z pojawianiem się mikrokanałów przepływowych pomiędzy otworem ssawnym pompy a jej otworem tłocznym na powierzchniach stref przejściowych tarczy. Powstałe kanały powodują przepływ czynnika roboczego co prowadzi do braku szczelności między strefą ssawną i tłoczną oraz do obniżenia ciśnienia eksploatacji i sprawności ogólnej pompy. W niniejszym artykule przedstawiono możliwość wykrycia stopnia zużycia tarczy rozrządczej tłokowej pompy osiowej, za pomocą czasowo-częstotliwościowych metod analizy sygnałów pomiarowych. Wykorzystano do tego celu krótko-czasową transformatę Fouriera STFT oraz uogólniony algorytm Wignera-Villa WVD.

Słowa kluczowe

EN

positive-displacement pump; signal analysis; diagnostics of machines

PL

pompa wyporowa; analiza sygnału; diagnostyka maszyn

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. LVII, nr 3
• Strony: 309--322
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Stojek J.

• AGH University of Science and Technology, Department of Process Control, al. Mickiewicza 30, 30-059 Cracow, Poland,

Bibliografia

• [1] Gao Y., Kong X., Zhang Q.: Wavelet Analysis for Piston Pump Fault Diagnosis. National Conference on Fluid Power, Las Vegas 2002.
• [2] Murrenhoff H., Scharft S.: Wear and Friction of ZRCG-Coated Pistons of Axial Piston Pumps. International Journal of Fluid Power. Vol. 7, no. 3, November 2006.
• [3] Ql Zhuge, Yongxiang Lu.: Vibration Source Transmission Path Response Analysis and Condition Monitoring of Hydraulic Pump. The Journal of Fluid Control. Vol. 21 no 1.
• [4] Guillon M.: Teoria i Obliczanie Układów Hydraulicznych. Wydawnictwo Naukowo Techniczne. Warszawa 1966.
• [5] Lyons R.G.: Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności. Warszawa 2006.
• [6] Stryczek S.: Napęd hydrostatyczny. Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa 1995.
• [7] Zieliński T.: Od teorii do cyfrowego przetwarzania sygnałów. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2009.
• [8] Żółtowski B., Cempel C.: Inżynieria diagnostyki maszyn. Praca zbiorowa. Wydawnictwo PTDT, Radom 2004.