Wpływ parametru okna filtracyjnego Choi-Williamsa na użyteczność diagnostyczną czasowoczęstotliwościowego rozkładu Wignera

• Autorzy: Wojnar G.

Warianty tytułu

EN

Influence of Choi-Williams filtering window parameter on diagnostic usability of Wigner time-frequency distribution

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Skuteczne diagnozowanie stanu obiektów technicznych ułatwia realizację procesów logistycznych oraz organizację przepływu strumieni surowców. W niniejszej pracy przeprowadzono analizę wpływu parametru okna filtracyjnego Choi-Williamsa na użyteczność diagnostyczną transformaty Wignera, umożliwiającej czasowo-częstotliwościowy rozkład sygnału. Analizę tą przeprowadzono na podstawie sygnału syntetycznego oraz rzeczywistego sygnału prędkości drgań poprzecznych wału przekładni zębatej, w przypadku której łożysko jednego z wałów posiadało lokalnie uszkodzoną bieżnię. Na podstawie przedstawionych w artykule rozważań dotyczących transformaty Wignera wykazano, że uzyskane na jej podstawie wyniki mogą być efektem zastosowanych przekształceń matematycznych i zupełnie nie mieć odzwierciedlenia w sygnale poddanym analizie. Brak wiedzy na ten temat może prowadzić do fałszywych wniosków diagnostycznych. Z kolei stosowanie transformaty Wignera z oknem filtracjnym Choi- Williamsa wymaga zastosowania właściwej wartości parametru tego okna ponieważ jedynie wtedy możliwe jest efektywne wykrywanie pojedynczych uszkodzeń lub separacja uszkodzeń dwóch różnych elementów układu napędowego.

EN

Effective diagnosing of technical objects' condition makes it easier to execute logistic processes and to organize the flow of raw materials. In the current paper analysis of Choi-Williams filtering window parameter impact on diagnostic usability of Wigner transform has been conducted (Wigner transform makes it possible to analyze signals on time-frequency distribution basis). This analysis has been conducted taking into account the synthetized and real signals of toothed gear shaft transverse vibration velocity in case of bearing fault ocurring in one of the shafts (local bearing race damage). On the basis of presented discussion relating to Wigner's transform it has been proved that results obtained with this transform may be just due to the applied mathematical operations and may not represent accurately the analyzed signal. Lack of proper knowledge in this field may lead to completely false diagnostic conclusions. On the other hand, application of Wigner transform together with Choi-Williams filtering window requires the use of appropriate value of window's parameter, since only then it is possible to detect single faults effectively or to separate damages of two different drive system elements.

Słowa kluczowe

PL

rozkład Wignera-Ville'a; okno filtracyjne Choi-Williamsa; drgania

EN

Wigner-be Ville distribution; Filter window Choi-Williams; vibrations

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 4
• Strony: 3391--3399
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Wojnar G.

• Wydział Transportu, Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] Budzik G., Markowski T., Sobolak M.: Tooth Contact Analysis of Hypoid Gear Transmission Prototypes Manufacturing with Vacuum Casting Methods. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 16, No. 3 2009, str. 63-68.
• [2] Grega R., Krajňák J.: The pneumatic dual-mass flywheel. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, s. Transport z. 76, 2012, s 19-24.
• [3] Medvecká-Beňová S.: Analysis of factors which are influence of noisiness of change gearbox. Acta Mechanica Slovaca, Roč. 11, č. 4-A, Slovak Republic, 2007, s. 43-48.
• [4] Łazarz, B., Wojnar, G, Czech, P.: Wibrometria laserowa i modelowanie - narzędzia współczesnej diagnostyki przekładni zębatych. Monograficzna seria wydawnicza Biblioteka Problemów Eksploatacji, Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, Katowice-Radom 2007.
• [5] Łazarz, B., Wojnar, G., Figlus, T.: Wykrywanie uszkodzeń łożysk w przekładni zębatej. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Seria Transport, z. 46. Gliwice, 2002, s. 47÷54.
• [6] Płocica M., Markowska O.: Gears Prototyping by Means of Stereolitography. Western Scentific Centre of Ukrainian Transport Academy, No12`2005.
• [7] Wojnar G., Dynamics and vibration diagnostics of elements of drive systems used in transport. Habilitation Thesis. Technical University of Košice, Faculty of Mechanical Engineering 2012 r., s. 214.
• [8] Azeemsha Thacham P., Nasimudeen K. M., Study on Performance of Wigner Ville Distribution for Linear FM and Transient Signal Analysis. World Academy of Science, Engineering and Technology Vol:6 2012-08-24.
• [9] Choi, H., Williams W. J.: Improved Time-Frequency Representation of Multicomponent Signals Using Exponential Kernels, IEEE Trans. ASSP, pp. 862-71, June 1989.
• [10] Swami, A., Mendel, J.M., Nikias, Ch. L.: Higher-Order Spectral analysis Toolbox. Copyright by The Math Works, Inc, 1998.
• [11] Bendat J. S., Piersol A. G.: Engineering Applications of Correlation and Spectral Analysis. John Wiley & Sons, 2nd Edition 1993.
• [12] Wojnar G., Wykrywanie wykruszenia wierzchołka zęba w przypadku przekładni pracującej ze zmienną w czasie prędkością obrotową. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Seria Transport, z. 46. Gliwice, 2011, s. 103÷108.