Sygnały pobudzające drgania maszyn wirnikowych na potrzeby diagnostyki pękania wałów

• Autorzy: Gosiewski Z. , Sawicki J. , Zabielski R.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pękanie wału prowadzi do asymetrii jego sztywności. Według modelu pękania Mayesa sztywność zmienia się w sposób cosinusoidalny. Tego typu wymuszenie parametryczne prowadzi do kombinowanych rezonansów. Większość autorów bada zachowanie się dynamiczne wirnika w otoczeniu takiego rezonansu. W niniejszym artykule do badań diagnostycznych przyjęto model Jeffcotta dynamiki wirnika. Wyprowadzono równania ruchu uszkodzonego i nieuszkodzonego wału. Analizę drgań tego modelu nieliniowego przeprowadzono z wykorzystaniem metody małego parametru. Zaproponowano podejście transmitancyjne do modelowania uszkodzenia. Przeanalizowano możliwość pobudzania drgań maszyny z wykorzystywaniem różnych typów sygnałów. Z wielu możliwych rozwiązań prowadzących do uzyskania informacji diagnostycznej wybrano do dalszych badań model reprezentowany przez funkcję odpowiedzi częstotliwościowej. Różnica pomiędzy dynamiką uszkodzonego i nieuszkodzonego wirnika została użyta do uwypuklenia pików rezonansów kombinowanych w widmie drganiowym. Na bazie tych wymuszeń określono symptomy, z wykorzystaniem których można budować wskaźniki diagnostyczne. Rozważania analityczne poparto badaniami symulacyjnymi.

Słowa kluczowe

PL

pękanie; wirnik Jeffcotta; monitorowanie stanu technicznego; techniki wzbudzenia

EN

cracking; Jeffcott rotor

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 2, no. 1
• Strony: 27--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gosiewski Z.

autor

Sawicki J.

autor

Zabielski R.

• Katedra Automatyki i Robotyki, Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok,

Bibliografia

• 1. Kiciński J. (2006), Rotor Dynamics, Series, Vol. 28, IFFM Publisher, Gdańsk
• 2. Gosiewski Z., Muszyńska A. (1992), Dynamika maszyn wirnikowych, Wydawnictwo Uczelniane WSInż., Koszalin
• 3. Sawicki J.T., Baaklini G.Y., Gyekenyesi A.L. (2004), Coupled Lateral and Torsional Vibrations of a Cracked Rotor. Proc. ASME Turbo Expo 2004, Power for Land, Sea and Air, June 14-17, Vienna, Austria.
• 4. Gasch R. (1993), A Survey of the Dynamic Behaviour of a Simple Rotating Shaft with Transverse Crack, Journal of Sound and Vibrations, Vol.160, No 2, pp.313-332
• 5. Quinn D.D., Mani G., Kasandra M.E.F., Bash T., Inman D.J., Kirk R.G. (2005), Damage Detection of a Rotating Shaft Using an Active Magnetic Bearing as a Force Actuator –Analysis and Experimental Verificaction, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol.19, No 6,
• 6. Gosiewski Z., Sawicki J.T. (2007), A new vibroacoustic method for shaft crack detection, Proc. ISCORMA-4, Calgary, Alberta, Canada
• 7. Gosiewski Z. (1989), Aktywne sterowanie drganiami wirników, Wydawnictwo Uczelniane WSInż., Koszalin
• 8. Mayes I.W.: Davis W.G.R. (1884), Analysis of the response of a multi-rotor-bearing system containing a transverse crack in a rotor, Journal of Vibration, Acoustics, Stress and Realiabilty in Design, Vol. 106, No 1, pp.139-145.
• 9. Penny J.E.T., Friswell M.I., Zhou Ch. Condition Monitoring of Rotating Machinery using Active Magnetic Bearings.