基于聲發(fā)射的滾動軸承損傷定位方法研究
發(fā)布時間:2021-10-30 19:31
低速重載軸承故障特征頻率低,受轉(zhuǎn)速波動影響大,難以使用頻譜分析進行故障源定位。將基于到達時間差的聲發(fā)射定位方法應用于軸承故障定中,找出損傷的確切位置。針對軸承的環(huán)形結(jié)構(gòu),建立了不依賴于聲發(fā)射傳播速度的定位計算模型。同時提出了基于小波包分解的最優(yōu)時差計算方法來提高定位精度。推力軸承座圈上的斷鉛實驗和模擬損傷定位實驗均表明該方法具有很高的定位精度。該定位方法不依賴于轉(zhuǎn)速和頻率分析,對變速大型軸承的故障定位具有應用潛力。
【文章來源】:振動與沖擊. 2020,39(15)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
軸承損傷定位原理示意圖
如圖2,三個聲發(fā)射傳感器(PAC α15)呈120°夾角放置在推力軸承的座圈背面,以傳感器S1為θ1=0°,角度沿逆時針增大,傳感器S2、S3的角度分別為θ2=120°、θ3=240°。設置三個斷鉛位置P1、P2、P3,均位于軸承滾道表面,角度分別為45°、120°、330°。每個位置分別斷鉛30次,使用PAC PCI-2聲發(fā)射系統(tǒng)進行信號采集。聲發(fā)射脈沖波形采樣頻率2 MHz。1)位置P1定位分析
利用小波包分解最優(yōu)時差算法,得到聲發(fā)射信號到達各傳感器的時間差,如圖3所示。很明顯斷鉛信號先到達傳感器1、再到傳感器2、最后到傳感器3,由此可以判斷故障點位置在傳感器1、2之間。聲發(fā)射源P1到S3的最短路徑可能是沿逆時針方向,也可能是沿順時針方向。根據(jù)定位原理,首先假設信號從P1沿逆時針傳到S3。將時間差代入式(4)和(8),定位結(jié)果見圖4(a)?梢钥吹,求出的位置到S3(位于240°)沿順時針角度更小,并不符合假設的傳播路線。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于香農(nóng)熵特征的發(fā)動機故障診斷方法[J]. 丁雷,曾銳利,沈虹,趙慧敏,曾榮. 振動與沖擊. 2018(21)
[2]基于小波變換降噪的聲發(fā)射源定位方法[J]. 王宗煉,任會蘭,寧建國. 振動與沖擊. 2018(04)
[3]基于聲發(fā)射衰減特性的故障行星輪定位研究[J]. 張宇,盧文秀,褚福磊. 振動與沖擊. 2017(03)
[4]軸承故障聲發(fā)射信號多頻帶共振解調(diào)方法[J]. 張曉濤,唐力偉,王平,鄧士杰. 振動.測試與診斷. 2015(02)
[5]基于短時能量的聲發(fā)射源定位方法研究[J]. 趙江海,楊慧,顧菊平,葉曉東. 振動與沖擊. 2013(23)
[6]基于線性時差的回轉(zhuǎn)支承聲發(fā)射源定位及修正[J]. 陳國華,梁峻,王新華. 華南理工大學學報(自然科學版). 2013(04)
[7]聲發(fā)射檢測技術(shù)用于滾動軸承故障診斷的研究綜述[J]. 郝如江,盧文秀,褚福磊. 振動與沖擊. 2008(03)
[8]基于小波分析的低速重載軸承故障診斷[J]. 王楠,孫鳳久,陳長征. 東北大學學報. 2005(01)
本文編號:3467298
【文章來源】:振動與沖擊. 2020,39(15)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
軸承損傷定位原理示意圖
如圖2,三個聲發(fā)射傳感器(PAC α15)呈120°夾角放置在推力軸承的座圈背面,以傳感器S1為θ1=0°,角度沿逆時針增大,傳感器S2、S3的角度分別為θ2=120°、θ3=240°。設置三個斷鉛位置P1、P2、P3,均位于軸承滾道表面,角度分別為45°、120°、330°。每個位置分別斷鉛30次,使用PAC PCI-2聲發(fā)射系統(tǒng)進行信號采集。聲發(fā)射脈沖波形采樣頻率2 MHz。1)位置P1定位分析
利用小波包分解最優(yōu)時差算法,得到聲發(fā)射信號到達各傳感器的時間差,如圖3所示。很明顯斷鉛信號先到達傳感器1、再到傳感器2、最后到傳感器3,由此可以判斷故障點位置在傳感器1、2之間。聲發(fā)射源P1到S3的最短路徑可能是沿逆時針方向,也可能是沿順時針方向。根據(jù)定位原理,首先假設信號從P1沿逆時針傳到S3。將時間差代入式(4)和(8),定位結(jié)果見圖4(a)?梢钥吹,求出的位置到S3(位于240°)沿順時針角度更小,并不符合假設的傳播路線。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于香農(nóng)熵特征的發(fā)動機故障診斷方法[J]. 丁雷,曾銳利,沈虹,趙慧敏,曾榮. 振動與沖擊. 2018(21)
[2]基于小波變換降噪的聲發(fā)射源定位方法[J]. 王宗煉,任會蘭,寧建國. 振動與沖擊. 2018(04)
[3]基于聲發(fā)射衰減特性的故障行星輪定位研究[J]. 張宇,盧文秀,褚福磊. 振動與沖擊. 2017(03)
[4]軸承故障聲發(fā)射信號多頻帶共振解調(diào)方法[J]. 張曉濤,唐力偉,王平,鄧士杰. 振動.測試與診斷. 2015(02)
[5]基于短時能量的聲發(fā)射源定位方法研究[J]. 趙江海,楊慧,顧菊平,葉曉東. 振動與沖擊. 2013(23)
[6]基于線性時差的回轉(zhuǎn)支承聲發(fā)射源定位及修正[J]. 陳國華,梁峻,王新華. 華南理工大學學報(自然科學版). 2013(04)
[7]聲發(fā)射檢測技術(shù)用于滾動軸承故障診斷的研究綜述[J]. 郝如江,盧文秀,褚福磊. 振動與沖擊. 2008(03)
[8]基于小波分析的低速重載軸承故障診斷[J]. 王楠,孫鳳久,陳長征. 東北大學學報. 2005(01)
本文編號:3467298
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