Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A novelty detection approach to monitoring of epicyclic gearbox health

Dworakowski Z., Dziedziech K., Jabłoński A.

Metrology and Measurement Systems

|

2018

|

Vol. 25, nr 3

459--473

EN

Reliable monitoring for detection of damage in epicyclic gearboxes is a serious concern for all industries in which these gearboxes operate in a harsh environment and in variable operational conditions. In this paper, autonomous multidimensional novelty detection algorithms are used to estimate the gearbox’ health state based on vectors of features calculated from the vibration signal. The authors examine various feature vectors, various sources of data and many different damage scenarios in order to compare novel detection algorithms based on three different principles of operation: a distance in the feature space, a probability distribution, and an ANN (artificial neural network)-based model reconstruction approach. In order to compensate for non-deterministic results of training of neural networks, which may lead to different network performance, the ensemble technique is used to combine responses from several networks. The methods are tested in a series of practical experiments involving implanting a damage in industrial epicyclic gearboxes, and acquisition of data at variable speed conditions.

2

A survey of communication protocols in modern embedded condition monitoring systems

Staszewski W., Jabłoński A., Dziedziech K.

Diagnostyka

|

2018

|

Vol. 19, No. 2

53--62

EN

The aim of the paper is to present a recent development in the field of communication from the point of view of embedded machine condition monitoring system (CMS). Although the general purpose of CMS remains the same over years, various electronic innovations open new possibilities of enhancement, including lower price, smaller size, larger bandwidth, smaller energy consumption or larger distance for wireless transmission. The paper considers a general notion of an embedded monitoring system, which consists of a sensor, data acquisition and processing unit, storage peripherals, and a communication module for final data destination. For each of these defined parts, a detailed description of possible data transfer protocols and interfaces is given, including popular, and experimental ones.

PL

Celem artykułu jest ilustracja rozwoju technologii komunikacyjnych, z punktu widzenia wbudowanego systemu monitorowania i diagnostyki maszyn (SM&D). Pomimo, iż ogólny cel SM&D pozostaje taki sam od lat, różnorodne innowacje w elektronice otwierają nowe możliwości udoskonalania systemów, m.in. zmniejszanie ceny i rozmiaru, zwiększanie pasma, zmniejszanie zużycia energii, bądź zwiększenie transmisji w systemach bezprzewodowych. Artykuł traktuje system wbudowany jako jednostkę złożoną z sensora, jednostki akwizycji i przetwarzania, miejsca zapisu danych oraz modułu komunikacji. Dla każdego z wymienionych elementów, w artykule przedstawiono szczegółowo możliwe protokoły i interfejsy komunikacyjne, zarówno powszechnie stosowane oraz takie, które są wykorzystywane w systemach prototypowych.

3

Structural damage detection using non-classical vibro-acoustic approaches

Dziedziech K., Pieczonka Ł., Dao P. B., Klepka A., Uhl T., Staszewski W. J.

Vibrations in Physical Systems

|

2016

|

Vol. 27

13--24

EN

The paper demonstrates how non-classical approaches can be used for structural health monitoring. Wavelet-based modal analysis, various non-classical nonlinear acoustic techniques and cointegration are used for damage detection. These approaches are illustrated using various examples of damage detection in metallic and composites structures.

4

Time-variant frequency response function for analysis of time-varying mechanical systems

Dziedziech K.

Mechanics and Control

|

2015

|

Vol. 34, no. 2

29--33

EN

System Identification is an important and often complex process in many areas of engineering. This process is not easy when the parameters of the analyzed system vary with time. In such cases, classical methods fail to properly identify the parameters. The work demonstrated in this paper deals with the identification of natural frequencies in time-variant systems. The paper presents the application of the Time-Variant Frequency Response Function for this analysis. The calculation procedure requires division of the output spectrum by the input spectrum, which often leads to division by close-to-zero values; this leads to infinite (or undefined) values of the resulting transfer function. Additional processing is required for interpretation. The major focus and challenge relate to the ridge extraction of the above time-frequency characteristics. The methods presented in the paper are illustrated using an experimental multi-degree-of-freedom system. The results show that the proposed method correctly captures the dynamics of the analyzed time-variant systems.

PL

Identyfikacja układów mechanicznych jest bardzo ważnym oraz często skomplikowanym zadaniem w wielu dziedzinach inżynierii Zadanie to jest szczególnie trudne w przypadku, gdy dotyczy ono układów mechanicznych czasowo--zależnych. W takich przypadkach klasyczne metody oparte na analizach uniezależnionych od czasu zawodzą. Artykuł przedstawia identyfikację częstotliwości własnych układu mechanicznego czasowo-zależnego oraz zastosowanie czasowo-zależnej widmowej funkcji przejścia dla analizy tego typu. Wyznaczenie tej funkcji wymaga podzielenia czasowo-zależnego widma odpowiedzi przez widmo wymuszenia, które często prowadzi do dzielenia przez wartości bliskie zeru, a to prowadzi do bardzo dużych wartości wynikowej funkcji Dodatkowe przetwarzanie sygnałów jest wymagane do dalszej interpretacji Głównym celem tego artykułu jest estymacja grzbietów czasowo-zależnej widmowej funkcji przejścia. Metoda ta jest przedstawiona w artykule przy użyciu danych eksperymentalnych z systemu o wielu stopniach swobody. Otrzymane wyniki pokazują, że dzięki tej metodzie można poprawnie przedstawić dynamikę czasowo-zależnego układu mechanicznego.

5

Time-frequency analysis of time-variant systems

Dziedziech K., Staszewski W. J., Uhl T.

Diagnostyka

|

2013

|

Vol. 14, No. 1

37--42

EN

System identification is an important and often complex process in many areas of engineering. This process is not easy when parameters of the analysed system vary with time. In such cases classical methods fail to identify parameters properly. The work demonstrated in this paper deals with time-frequency representations for identification of natural frequencies of time-variant systems. The method involves the estimation of time-variant transfer functions. A "Crazy Climbers" algorithm - based on Monte Carlo simulations and Markov chains - is used to overcome difficulties associated with the method.

PL

Identyfikacja parametrów systemów mechanicznych jest bardzo ważnym i skomplikowanym procesem. Proces ten jest o wiele bardziej skomplikowany kiedy dotyczy systemów mechanicznych, których parametry zmieniają się w czasie. W takim przypadku klasyczne metody identyfikacji nie są w stanie poprawnie zidentyfikować tych parametrów. Artykuł zajmuje się wykorzystaniem reprezentacji czasowo-częstotliwościowych w celu identyfikacji częstotliwości drgań rezonansowych systemów o zmiennych w czasie parametrach. Jednym z kroków podczas estymacji funkcji przejścia jest dzielenie spektrum odpowiedzi przez spektrum wymuszenia, co często prowadzi do dzielenia przez wartości bliskie zera, a to prowadzi do nieskończonych (lub niezdefiniowanych) wartości. W celu ominięcia tego problemu zastosowano probabilistyczną metodę „CrazyClimbers”, opartą na symulacjach Monte Carlo oraz łańcuchach Markova.

6

Worm gear analysis in terms of numerical modelling

Biegaj M., Dziedziech K., Macheta A.

Mechanics and Control

|

2012

|

Vol. 31, no. 4

133-142

EN

A worm gear mechanism, widely used in numerous mechanical applications, is the essential component in energy efficiency considerations. Compared to traditional gearboxes, worm gear is characterized by lower value of efficiency, provided by the manufacturers as 70-90%. However, the efficiency level can differ depending on the specific conditions of operation such as output torque, input rotational velocity, ambient temperature and type of lubrication. In order to analyse and simulate the worm gear mechanism in mechanical systems, it is essential to establish the actual efficiency value for specific conditions. The following article contains the description of efficiency test performed for the worm gear as a part of tram pantograph system studied in frame of ESTOMAD project. The aim of the experiment was to determine the actual efficiency value of the transmission tested. The worm gear has been tested in an open loop configuration, therefore the efficiency has been determined basing on input and output torque and rotational velocity measurements. The tests have been performed for various output torques and input velocities to obtain view on losses in worm gear under different operational conditions, paying special attention to the velocity that drives the pantograph mechanism. The efficiency changes with the output torque variation, while the impact of rotational velocity level on the mentioned value is minimal. The results of measurements are used in modelling phase of worm gear component in 1D simulation environment, particularly creating new model and its correlation and validation.

PL

Mechanizm przekładni ślimakowej, szeroko stosowany w wielu urządzeniach mechanicznych, jest elementem charakteryzującym się niską sprawnością, co nie jest dobrze postrzegane z energetycznego punktu widzenia. W porównaniu z tradycyjnymi przekładniami, przekładnia ślimakowa charakteryzuje się niższą wartością sprawności, określanej przez producentów na poziomie 70-90%. Jednakże poziom sprawności takiej przekładni może zmieniać się w zależności od warunków pracy, takich jak obciążenie, wejściowa prędkość obrotowa, temperatura otoczenia oraz sposób smarowania. W celu analizy i symulacji działania przekładni ślimakowej stosowanej w konkretnym systemie mechanicznym, ważne jest, aby określić właściwy poziom sprawności w określonych warunkach pracy układu. Artykuł ten przedstawia badania sprawności przekładni ślimakowej, będącej częścią pantografu tramwajowego analizowanego w ramach projektu ESTOMAD. Celem eksperymentu było określenie rzeczywistej wartości sprawności badanej przekładni. Przekładnia ślimakowa została poddana testom na stanowisku zbudowanym w postaci otwartego łańcucha kinematycznego, dlatego też sprawność została określona na podstawie pomiarów momentu oraz prędkości obrotowej na wejściu i wyjściu przekładni. Testy były przeprowadzone dla różnych obciążeń i prędkości obrotowych, aby oszacować straty w urządzeniu w zróżnicowanych warunkach eksploatacyjnych, w szczególności biorąc pod uwagę prędkości obrotowe stosowane w przypadku mechanizmu podnoszenia pantografu. Sprawność przekładni zmienia się wraz ze zmianą momentu obciążającego, natomiast wpływ zmian prędkości obrotowej na sprawność był bardzo niewielki. Wyniki pomiarów są wykorzystane w procesie modelowania przekładni w środowisku symulacyjnym 1D, podczas tworzenia nowego modelu oraz jego korelacji i walidacji.

7

Wykorzystanie sygnałów EEG, EOG i EMG do sterowania wózkiem inwalidzkim

Biegaj M., Dziedziech K., Górski M.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2011

|

R. 15, nr 6

72-75

PL

Praca prezentuje wykorzystanie biosygnałów w celu sterowania wózkiem inwalidzkim. Ponadto przedstawione są napotkane problemy, izyczne oraz techniczne podstawy pobierania sygnałów EEG, EOG oraz EMG, a także ich możliwości. Zaprezentowano również zalety oraz wady przedstawionego rozwiązania.

EN

The work is devoted towards usage of bio signals for the purpose of controlling a wheelchair. It also covers the aspects of encountered problems the physical and technical basis of collecting EEG, EOG and EMG and the possible usage of these signals. It also discusses the pros and cons of the proposed solution.

8

Wózek inwalidzki sterowany mięśniami mimicznymi twarzy

Biegaj M., Dziedziech K., Giergiel M., Górski M.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2011

|

R. 15, nr 5

71-73

PL

Artykuł przedstawia możliwości wykorzystania biosygnałów do sterowania wózkiem inwalidzkim. Omówiona została konstrukcja oraz mechanizmy sterowania wózkiem za pomocą mięśni mimicznych. Przedstawiono też zalety oraz wady zaproponowanego rozwiązania.

EN

The work is devoted towards usage of bio signals for the purpose of controlling a wheelchair. Control of wheelchair using facial muscles was presented. It also discusses the pros and cons of the proposed solution.

9

Wheelchair steered with facial mimic muscles

Biegaj M., Dziedziech K., Giergiel M.

Modelling and Optimization of Physical Systems

|

2011

|

z. 10

11--14

EN

This article presents the possibilities of usage of bio-signals in order to steer a wheelchair. Within the article there is a discussion regarding the construction and the steering mechanisms. Some pros and cons of presented solution are also concluded.

PL

W obecnych czasach coraz częściej zauważanym problemem jest zapewnienie mobilności osobom z niedowładem zarówno kończyn dolnych jak i górnych. Niedowład kończyn, powoduje, że najczęstszym a czasami jedynym środkiem dla zapewnienia lokomocji staje się wózek inwalidzki. W większości są to wózki napędzane siłą mięśni, ale coraz częściej spotkać można elektryczne wózki inwalidzkie sterowane tzw. joystickiem. Wózki tego typu są na ogół wystarczające dla osób z paraliżem dolnych kończyn. Są jednak praktycznie bezużyteczne w przypadku, gdy mamy do czynienia z paraliżem, który obejmuje również kończyny górne. Wtedy niepełnosprawny pozostaje często całkowicie zależny od pomocy osób trzecich. Chcąc przywrócić takim osobom, chociaż odrobinę samodzielności oraz mobilności powstał opisany w artykule pomysł stworzenia elektrycznego wózka inwalidzkiego sterowanego bez użycia dolnych ani górnych kończyn, lecz z wykorzystaniem sygnałów pochodzących od mięśni mimicznych twarzy.