۱۴۰۴۵پ
per
مدل سازی دینامیکی یک سیستم چرخدنده ای در حالت سالم ومعیوب به منظور رهیافتی برای عیب یابی سیستم واقعی
/امیداسمعیل پورخویی
: فنی مهندسی مکانیک
، ۹۴
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک گرایش سیستم محرکه ی خودرو
۱۳۹۴/۰۶/۱۷
تبریز
امروزه با توجه به هزینه‌صهای سنگین تعمیرات پس از خرابی کامل و نیز هزینه‌صهای ناشی از توقف دستگاه‌صها، مهندسین تعمیر و نگهداری روی به روش‌صهای پایش وضعیت آورده‌صاند تا قبل از وقوع خرابی و بعضا خسارت‌صهای بسیار سنگین ناشی از آن، عیب مربوطه به موقع تشخیص و برطرف شود .یکی از جنبه‌صهای مهم پایش وضعیت، مربوط به پایش وضعیت سیستم‌صهای انتقال قدرت چرخدنده‌صای می‌صباشد .یکی از روش‌صهای پایش وضعیت جعبه‌صدنده‌صها، استفاده از سیگنال‌صهای ارتعاشی جعبه‌صدنده و پردازش آن‌صها می‌صباشد .به منظور توسعه‌صی تکنیک‌صهای عیب‌صیابی جعبه‌صدنده‌صها نیاز به سیگناصل‌صهای ارتعاشی آن‌صها در شرایط مختلف وجود عیب می‌صباشد .جهت بدست آوردن سیگنال‌صهای ارتعاشی تحت تأثیر وجود عیب می‌صتوان از مدل‌صسازی دینامیکی یا از روش‌صهای تجربی استفاده نمود .با توجه به اینکه روش‌صهای تجربی وقت‌صگیر و اغلب پرهزینه می‌صباشد، استفاده از این روش خصوصا مواقعی که به داده‌صهای زیادی نیاز است) به عنوان مثال در آموزش شبکه‌صهای عصبی( ، مقرون به صرفه نیست .لذا مدل‌صسازی دینامیکی اهمیت فراوانی در تولید تکنیک‌صهای عیب‌صیابی خواهد داشت .در مدل‌صسازی دینامیکی، عیوب قسمت‌صهای مختلف مانند چرخدنده و یاتاقان را از طریق یک سری متغیرصها وارد معادلات دیفرانسیلی توصیف کننده‌صی سیستم نموده و پاسخ ارتعاشی سیستم را دریافت می‌صکنیم و با مقایسه با پاسخ ارتعاشی سیستم سالم و نیز با پردازش سیگنال‌صهای ارتعاشی حاصل معیارهایی را برای تشخیص عیب بدست می‌صآوریم، که معیارهای مذکور می-توانند در عیب‌صیابی سیستم‌صهای واقعی مفید واقع شوند .در این پایان‌صنامه یک مدل دینامیکی غیرخطی ۱۸ درجه‌صی آزادی ارائه شده است که قابلیت تشخیص عیوب چرخدنده و یاتاقان را به طور هم‌صزمان دارا می‌صباشد .به منظور افزایش دقت مدل مذکور، ملاحظاتی نظیر سفتی و میرایی درگیری متغیر با زمان، جدایی دندانه‌صها هنگام درگیری، ضربه‌صی عقب دندانه که ممکن است به دنبال جدایش دندانه رخ دهد و دینامیک غیرخطی یاتاقان در نظر گرفته شده است .سپس عیب کندگی سطح بر روی دندانه‌صی چرخدنده، رینگ داخلی، رینگ خارجی و ساچمه‌صی یکی از یاتاقان‌صها مدل‌صسازی شده است .به منظور پردازش سیگناصل‌صهای حاصل از مدل‌صسازی، از تبدیل موجک با موجک مادر مورلت به دلیل قابلیت بالای آن در انطباق با پدیده‌صهای ضربه‌صای استفاده شده است .در نهایت حالت‌صهای مختلف وجود عیب را بررسی نموده و با استفاده از نمودار اسکالوگرام به تشخیص وجود عیوب مختلف در سیستم و محدوده‌صی زمانی و فرکانسی هر یک پرداخته شده است .با مشاهده‌صی نتایج حاصل، مشخص شد که تبدیل موجک با موجک مادر مورلت قابلیت بالایی در تشخیص عیوب و محدوده-ی زمانی و فرکانسی آن‌صها به ویژه زمانی که چند عیب به طور هم‌صزمان در سیستم موجود است، دارد
Due to extreme expanses of repair and maintenance for mechanical instruments, engineers tend to approach condition monitoring methods. As a result, it is feasible to identify the failure in advance, in which reduces the amount of costs. On the most impressing aspects of the condition monitoring province refers to gear systems of transforming power. One approach is using the vibrational signals of the gearbox and analyzing them. It is crucial to access the signals by the existence of defect using the dynamical modeling or experimental approaches. However, the second approach requires salient amounts of costs and time. By the dynamical approach, defects of diverse parts such as the gear or the bearing are exerted to the corresponding differential equations using specific variables. Obtaining the vibrational responses of the aimed system and comparing with those of the health system, some criteria for the monitoring of real systems are available. In this thesis, model for a non-linear system of 18 degrees of freedom is presented which is able to consider the defects of the gear and the bearing simultaneously. In order to increase the precision of the model, issues such as time-varying mesh stiffness and damping, lack of contact between the teeth of the operating gears, backside collision of the teeth which may lead to the separation of teeth and the non-linear dynamic effects of the bearings are considered. Moreover, defects due to spalling upon the teeth, the inner and outer rings, and one of the balls of the bearing are modelled. For the processing of the derived signals, wavelet transform with especial regard to the Morlet mother wavelet is used because it's outstanding compatibility with the impulse effects existing in the model. Finally, different states of defect are studied and by using the scalogram diagrams, the defects are detected for specific time intervals and frequency domains. According to the results obtained, it is significant that using wavelet transform with especially the Morlet mother wavelet is so efficient for defect detecting in specific time intervals and frequency intervals
اسمعیل پورخویی، امید
صادقی، مرتضی، استادراهنما
رضایی، موسی، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
