Robust mechatronic condition monitoring and diagnostic method for gearboxes

• Autorzy: Bartelmus W. , Zimroz R.

Warianty tytułu

PL

Niezawodna mechatroniczna metoda monitorowania diagnostyki dla przekładni zębatych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper is discussed the new gearbox model which may be used for condition monitoring for faults detection. The model should develop for each stage of a gearbox. The model is obtained from results of measurements. The measurements are done on real object after its run in. The model is obtained by linear regression analysis. The new concept of gearbox model is especially suitable for the case of varying load condition. The model is developed for planetary gearbox, which is incorporated in the system consisting of many stages as a bevel stage, and cylindrical stages. The discussion shows the possibility of replacement the analytical model into the physical model. The simplicity of this model quarantines its robustness.

PL

W pracy przedstawiono nowy model, który można wykorzystać dla monitorowania i wykrywania uszkodzeń przekładni zębatych. Należy utworzyć model dla każdego stopnia przekładni. Model otrzymuje w wyniku pomiarów na obiekcie rzeczywistym po dotarciu obiektu. Do określenia modelu wykorzystuje się analizę liniowej regresji. Koncepcja modelu przekładni jest szczególnie przydatna przy zmiennych warunkach obciążenia. Model otrzymano dla przekładni planetarnej, która stanowi zwięzłą całość z innymi stopniami systemu przekładni zębatych składającego się z przekładni stożkowej i przekładni walcowych. Dyskusja pokazuje, możliwość zastąpienia modelu analitycznego modelem fizycznym. Mała złożoność modelu gwarantuje jego niezawodne funkcjonowanie.

Słowa kluczowe

EN

gearbox; planetary gearbox; robust condition monitoring; diagnostics; vibration; analytical model; physical model

PL

wykrywania uszkodzeń przekładni zębatych; model przekładni; model analityczny

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 131, nr 38
• Strony: 5--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Bartelmus W.

autor

Zimroz R.

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

Bibliografia

• [1] KORIATH H.J., ROMER M., Mechatronics. Theory and Applications, OMEGON, Germany, 2000.
• [2] BARTELMUS W., Diagnostic information on gearbox condition for mechatronic systems, Transactions of the Institute of Measurement and Control, 25, 5, 2003, pp. 451–465.
• [3] CHEN J., PATTON R.J., Robust Model-Based Fault Diagnosis in Dynamic Systems, Kulwer Academic Publishers, 1999.
• [4] BARTELMUS W., ZIMROZ R., Vibration condition monitoring of planetary gearbox under varying load, Mechanical System and Signal Processing, 23, 2009, pp. 246 257.
• [5] BARTELMUS W., Vibration Condition Monitoring of Gearboxes, Machine Vibration, 1, pp. 178–189, Springer-Verlag London Limited, 1992.
• [6] BARTELMUS W., ZIMROZ R., A new feature for monitoring the condition of gearboxes in nonstationary operating conditions,Mechanical System and Signal Processing,23,2009, pp1528–1534.
• [7] BARTELMUS W., Mathematical Modelling and Computer Simulations as an Aid to Gearbox Diagnostics, Mechanical System and Signal Processing, 2001, Vol. 15, No. 5, pp. 855–871.
• [8] BARTELMUS W., Transformation of Gear Inter Teeth Forces into Acceleration and Velocity, Proceedings of the 7th International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery, 22–26 February, Honolulu, Hawaii, USA, and in International Journal of Rotating Machinery, 1998, 1999, Vol. 5, No. 3, pp. 203–218.
• [9] BARTELMUS W., Mathematical Modelling of Gearbox Vibration for Fault Detection, Condition Monitoring & Diagnostic Engineering Management, Published by COMADEM International, U.K., 2000, Vol. 3, No. 4, pp. 961–970.
• [10] BARTELMUS W., ZIMROZ R., Gearbox condition degradation models, Proceedings of Conference on Condition Monitoring and Machine Failure Prevention Technology, Dublin, Ireland, 22–25 June 2009.