Optymalna filtracja sygnałów i jej zastosowanie w diagnostyce przekładni zębatych. Część 1 Podstawy teoretyczne

• Autorzy: Zimroz R.

Warianty tytułu

EN

Optimal filtering of signals and its application to diagnostics of gearboxes. Part 1 Theoretical background

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono propozycję zastosowania filtracji optymalnej Wienera do ekstrakcji sygnału informacyjnego w diagnostyce uszkodzeń lokalnych w przekładniach zębatych. Praca składa się z dwóch części: teoretycznej, wyjaśniającej istotę podejścia zilustrowaną prostym przykładem symulacyjnym i implementacyjnej, w odniesieniu do sygnałów rzeczywistych. W pierwszej części pracy zdefiniowano problem, następnie omówiono koncepcję filtracji optymalnej wg Wienera. Na zakończenie pierwszej części rozważań przedstawiono ilustrację problemu odszumiania (filtracji optymalnej) dla prostego przykładu symulacyjnego. Analizy rzeczywistych sygnałów zarejestrowanych w czasie pracy przekładni przedstawia druga część pracy.

EN

An introduction to optimal Wiener filtering and its application to condition monitoring of local damages in gearboxes is given in the paper. This work consists of two parts: in the first part the idea of optimal filtering proposed by Wiener is discussed and simple illustration by simulation is provided. The second part shows obstacles of Wiener approach, however his concept of optimization of filter is still useful. It has been show that spectral kurtosis and Wiener IIR filter are the same. As an illustration of practical application of optimal filter to local damage detection results obtained for planetary gearboxes used in mining industry are showed.

Słowa kluczowe

PL

filtracja optymalna Wienera; zastosowanie; diagnostyka; przekładnie zębate; uszkodzenia lokalne; detekcja

EN

filtering of signals; diagnostics of gearboxes

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 128, nr 36
• Strony: 237--244
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Zimroz R.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Instytut Gónictwa, pl. Teatralny 2, 50-051 Wrocław

Bibliografia

• [1] MĄCZAK J., Wykorzystanie zjawiska modulacji sygnału wibroakustycznego w diagnozowaniu przekładni o zębach śrubowych, Rozprawa doktorska, Politechnika Warszawska, 1998.
• [2] WANG W., Early detection of gear tooth cracking using resonance demodulation technique. Mechanical Systems and Signal Processing, 15(5), 2001, 887-903.
• [3] BARSZCZ T., RANDALL R.B., Application of spectral kurtosis for detection of a tooth crack in the planetary gear of a wind turbine, Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 23, Issue 4, May 2009, 1352-1365.
• [4] ANTONI J. and RANDALL R.B., The spectral kurtosis: application to the vibratory surveillance and diagnostics of rotating machines, Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 20, Issue 2, February 2006,308-331.
• [5] SAWALHI N., RANDALL R.B., ENDO H., The enhancement of fault detection and diagnosis in rolling element bearings using minimum entropy deconvolution combined with spectral kurtosis. Mechanical Systems and Signal Processing, Volume 21, Issue 6, August 2007, 2616-2633.
• [6] BARTELMUS W., ZIMROZ R., Optymalny zakres częstotliwości w procedurze demodulacji amplitudy w zastosowaniu do uszkodzeń lokalnych, Diagnostyka (Warszawa), 2006 nr 1, s. 141-150, 2006.
• [7] COMBET F., GELMAN L., Optimal filtering of gear signals for early damage detection based on the spectral kurtosis, Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 23, Issue 3, April 2009, 652-668.
• [8] BARSZCZ T., RANDALL R.B., Application of spectral kurtosis for detection of a tooth crack in the planetaty gear of a wind turbine, Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 23, Issue 4, May 2009, 1352-1365.
• [9] WIENER N., Extrapolation, Interpolation and Smoothing of Stationary Time Series with Engineering Applications, MIT Press (1930/1949).