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[理论方法] 阶次分析在故障诊断时难以检测出转速变动的缺陷,提出这种新方法

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发表于 2016-12-31 16:12 | 显示全部楼层 |阅读模式

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关于阶次分析方法在故障诊断方面的研究有一点自己的想法,希望大家讨论一下,

传统的阶次分析方法都是基于转速信号对非平稳振动信号进行重采样,得出振动信号关于阶次的关系,但是如果发生了某种故障使得转速发生波动变化,比如,
齿轮箱中有一对齿轮啮合,每次啮合可导致齿轮箱壳体发生轻微振动,则齿轮箱壳体的振动频率与输入轴旋转频率的比值将等于输入轴齿轮的齿数。若由于某种故障,输入轴转速发生波动,则齿轮箱壳体的振动也会产生相应波动,但与输入轴转速所成倍频关系仍等于输入轴齿数。由于非旋转部件的振动与旋转部件转速的倍频关系未受影响,传统阶次跟踪技术无法检测出故障存在。

所以提出一种方法:
①假定脉冲信号经角域重采样得到的转速信号在正常情况下:A1=正常转速信号a1 + 噪声c1
故障情况下:采集到转速信号A2= 正常转速信号a2 + 带有故障的故障转速成分b2 + 噪音c2

②对 转速信号A 进行fft分析(此时经过重采样后的转速信号为角域信号可以进行fft),在正常情况下正常转速信号a1(a1和a2在相同的转速下信号,两者频率相近)的最高转速下对应的频率设定为截止频率fc。

③假定带有故障的故障转速成分b2的频率分布为fc的3阶及以上信号,c2为高频信号。

④对A2进行fir窗函数滤波,设定截止频率为fc,将3倍fc及以上的信号滤掉,
此时滤波后信号的 A2’ = 正常转速信号a2

⑤滤掉的里面就是我们要讨论的故障转速信号,通过A2 - A2’=带有故障的故障转速信号b2,以此提取出故障转速信号b2。

⑥再对b2进行fft就可以看出影响转速的故障信号是什么阶次成分的了。

传统阶次分析在转速变化时,提取出的阶次无法看出转速变化的故障,但这样的思路通过“滤波+ 相减 ”  可以检测出旋转机械阶次分析无法检测出的转速故障。

针对这个想法,希望大神可以给予指点!!!
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 楼主| 发表于 2016-12-31 16:47 | 显示全部楼层
大神们给点意见吧。。5555
发表于 2017-1-4 08:44 | 显示全部楼层
形成文章了吗
发表于 2017-1-4 09:38 | 显示全部楼层
为什么噪声C是高频,反正一般仿真来说是白噪声,是全频带的,当然对你的滤波提取A影响不大,毕竟A是低频带并且带宽比较窄,但是你直接相减得到的B中肯定是含有大量的噪声的。所以说为什么全程一直没有考虑C的存在呢?
 楼主| 发表于 2017-1-4 19:28 | 显示全部楼层

en ,核心收录了

点评

全名是什么 想看一下 谢谢  详情 回复 发表于 2017-1-5 08:38
 楼主| 发表于 2017-1-4 19:33 | 显示全部楼层
fearless 发表于 2017-1-4 09:38
为什么噪声C是高频,反正一般仿真来说是白噪声,是全频带的,当然对你的滤波提取A影响不大,毕竟A是低频带 ...

谢谢你的提醒,b2的噪声可以用什么滤波方法祛除呢,一开始对采集到的信息A2用卡尔曼滤波器进行滤波可以吗,这样就消除噪声了?
发表于 2017-1-5 08:38 | 显示全部楼层
Inannan 发表于 2017-1-4 19:28
en ,核心收录了

全名是什么 想看一下  谢谢
发表于 2017-1-9 14:23 | 显示全部楼层
这个直接用时域谱进行观察频率周期变化,没有必要把转速定为一个恒定的,近似,约等。
发表于 2017-1-10 09:13 | 显示全部楼层
主要是你做完的结果真的好吗?真的优于传统方法吗?
 楼主| 发表于 2017-1-11 16:46 | 显示全部楼层
Eminem 发表于 2017-1-10 09:13
主要是你做完的结果真的好吗?真的优于传统方法吗?

仿真的结果不错,不过用实验数据就惨不忍睹了。。
 楼主| 发表于 2017-1-11 16:47 | 显示全部楼层
Edinburgh 发表于 2017-1-5 08:38
全名是什么 想看一下  谢谢

还没出版,只是录用了
 楼主| 发表于 2017-1-11 16:48 | 显示全部楼层
yilin 发表于 2017-1-9 14:23
这个直接用时域谱进行观察频率周期变化,没有必要把转速定为一个恒定的,近似,约等。

我这个方法就是确定在转速变化的情况下做的,就是那个故障信号是和转速相关的,不是恒定的
发表于 2017-1-12 10:49 | 显示全部楼层
Inannan 发表于 2017-1-11 16:48
我这个方法就是确定在转速变化的情况下做的,就是那个故障信号是和转速相关的,不是恒定的

将特殊的情况用公式进行等式化。方便大家应用。

点评

容易实现吗???  详情 回复 发表于 2017-1-13 08:47
发表于 2017-1-13 08:47 | 显示全部楼层
yilin 发表于 2017-1-12 10:49
将特殊的情况用公式进行等式化。方便大家应用。

容易实现吗???
发表于 2017-2-27 12:15 | 显示全部楼层
希望楼主有好的研究成果,供大家分享学习
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