ローラーベアリングの故障検出における欠陥の大きさと位置の影響:振動ベースの診断のための実験的洞察

科学分野:

• 機械工学
• 振動分析
• ロータダイナミクス

背景:

• 回転する機械のベアリングの故障は,かなりのダウンタイムとコストを引き起こします.
• 壊滅的な故障を防ぐには 早期に故障を検出することが重要です
• 振動ベースの方法 (VBM) は,初期の故障検出に一般的に使用されます.

研究 の 目的:

• 従来のVBMで検出できないベアリングの欠陥を調査する.
• 欠陥の特徴と衝撃負荷の生成の関係を探求する.
• なぜ,いくつかのベアリングの欠陥が検出されないのかを理解するために.

主な方法:

• ローラーと内部レースの欠陥をシミュレートしたベアリングリグを使用した実験調査.
• 振動信号の分析は,エンベロープ分析,高速クルトグラム,周期的スペクトルコヒーレンス,およびテンソル分解を用いて行われます.
• 欠陥のダイナミクスを視覚化するための単純なローラービーム実験による検証.

主要な成果:

• 特定された特定のローラーとインナーレースの欠陥は,検出可能な衝撃負荷を生成しません.
• 一般的なVBMは,これらのケースで故障の特徴的な周波数を検出できませんでした.
• 欠陥の寸法と位置が検出の上で果たす重要な役割を強調した.

結論:

• 持続的な接触によって特徴づけられる特定のベアリングの欠陥は,通常VBMによって検出される衝動振動を生成しません.
• 既存のVBMは,これらの欠陥を特定できず,健全な動作の誤った感覚をもたらします.
• 欠陥の幾何学と位置は,ロータダイナミックベースの故障検出の有効性に大きく影響します.