1. Introducere 8 1.1. Motivație 9 1.2. Obiective 9 1.3. Structura lucrării 9 1.4. Contribuții 10 2. Standul didactic 11 2.1. Hardware 13 2.1.1. Accelerometre 13 2.1.2. Senzor optic 15 2.1.3. Convertizorul de frecvență 16 2.1.4. Motorul 18 2.1.5. Sistemul de achiziție al datelor 18 2.1.6. Rulmenții 18 2.2. Software 20 2.2.1. Aplicație de monitorizare - ELEOS 20 3. Revizuirea procedurii de diagnoza 22 3.1. Despre defecte, modele și tehnici de analiza 22 3.2. Analiza de ordin 23 3.3. Predicția liniară 25 3.4. Deconvoluția de entropie minima 25 3.5. Kurtosis Spectral și Kurtograma 28 3.6. Analiza Anvelopei 30 3.6.1. Transformarea Hilbert 32 4. Rezultate 35 5. Concluzii 43 6. Direcții de continuare 45 6.1. Detecția defectelor 45 6.2. Prognoza defectelor 46 6.3. Metode inteligente 47 Anexe 48 A. MED Filter 49 B. Activități de laborator 55 Bibliografie 57
1. Introducere Să facem un exercițiu de imaginație: vă propuneți o excursie pe munte. Vă pregătiți atent fiecare detaliu al traseului, vă echipați corespunzător și aduceți toate proviziile necesare. Vă aflați la baza muntelui. Călătoria decurge excelent, vremea de afară este splendidă, iar cea din interior e chiar mai bună de atât. Foarte aproape de vârf întâlniți o porțiune periculoasă, acoperită cu zăpadă, parcurgerea acesteia necesitând acceptarea unor riscuri vitale. Sau poate începe ploaia, fiind nevoiți să vă catarăți pe stâncă umedă. Ați accepta acest risc ? Dacă da, ați putea rămâne cu o mană în gips timp de câteva luni, sau ați putea pierde orice șansă de a mai urca vreodată pe munte. Dacă vă întoarceți, veți rămâne cu un gust amar pană la următoarea revenire. Se spune ca viața este o călătorie, nu o destinație. Atunci de ce rămânem dezamăgiți dacă nu ajungem la destinație ? În ce măsura modul în care facem aceste alegeri determină transformarea călătoriei într-o expediție? Vă provoc sa descoperiți răspunsul ascuns în această lucrare. Actuala introducere Datorită dezvoltării tehnicilor de prelucrare a semnalelor, în ultimii 15 ani mentenanța predictivă a devenit cea mai bună metodă de monitorizare a condiției mașinilor. Strategia este justificată de costurile reduse ale mentenanței aplicațiilor critice, în care defectarea mașinăriei în sine, împreuna cu o perioadă neprevazută de inactivitate, conduc la pierderi economice substanțiale. Mentenanța predictivă se compune din trei etape, anume • Detecție • Diagnoză • Prognoză iar în această lucrare ne vom concentra pe diagnoză, spectaculoasă prin prisma rezultatelor, utilă pentru deprinderea unor competente în domeniul prelucrării de semnal și totodată matură în ceea ce privește cercetările realizate până în prezent. Prin diagnoză vom putea extrage informația legată de natura și locația unui defect din semnalul măsurat, iar prognoza va oferi o estimare a timpului util rămas până la înlocuirea rulmentului. O procedură consacrată în domeniul diagnozei este analiza anvelopei, sau anveloparea, fiind descrisă în capitolul 3, iar rezultatele acesteia fiind prezentate în capitolul 4. CAPITOLUL 1. INTRODUCERE 1.1. Motivație Tema mi-a fost propusă la finalul stagiului de practica efectuat în 2012 la ASTI Automation, firma contribuind cu întreaga baza materiala: senzori, placa de achiziții și structura mecanica. Am remarcat atunci oportunitatea de a lucra într-un domeniu diferit de cele studiate în facultate, specific ingineriei mecanice, neavând încă maturitatea automatizărilor industriale. Astfel, documentarea a fost realizata mai mult din articolele științifice decât din cărți, cele din urma fiind la rândul lor un mozaic al citărilor și referințelor. Totodată, lucrarea mai presupunea și cunoștințe bune în domeniul prelucrării de semnale, iar aceasta abordare practica facilita înțelegerea uneltelor disponibile. Dacă domnul profesor Dan Ștefănoiu, ale cărui explicații m-au ajutat masiv sa continui atunci când spectacolul părea încheiat, citește aceste rânduri, atunci i-as putea propune includerea unei abordări practice similare în cadrul cursului de Prelucrarea Semnalelor. Aproape fiecare capitol din cuprinsul cursului poate fi exemplificat printr-o lucrare de laborator în analiza de vibrații. Atingând și acest aspect, am fost atras și de posibilitatea realizării unei aplicații didactice pentru diagnoza defectelor, întrucât cine ii învață pe ceilalți mai întâi se învață pe sine. 1.2. Obiective Obiectivul principal al lucrării este reprezentat de diagnoza defectelor ce pot apărea în cazul rulmenților. În aceasta lucrare este prezentată o metodă clasică, des utilizată în industrie datorită acurateții rezultatelor. Lucrarea își mai propune și realizarea unei aplicații didactice implementate pe un stand demonstrativ, care sa permită ajustarea cat mai multor elemente ale metodei de analiză. Astfel, acest ansamblu ar putea fi utilizat cu succes pentru pregătirea studenților și inginerilor în domeniul monitorizării condiției mașinilor. 1.3. Structura lucrării În primul capitol este realizata introducerea în domeniul monitorizării condiției mașinilor; în plus, sunt prezentate obiectivele lucrării și motivația alegerii temei. Capitolul doi se ocupă de descrierea bazei materiale disponibile, anume standul didactic produs de firma ASTI, fiind prezentate componentele hardware și uneltele software utilizate. Capitolul trei pune la dispoziție baza teoretica a diagnozei defectelor rulmenților. Este analizata metoda anvelopării, dar sunt schițați și pașii pentru pre-condiționarea semnalului. Capitolele patru și cinci reprezintă rezultatele și concluziile lucrării, combinând cercetarea cu abordarea didactică. Ultimul capitol este destinat aspectelor netratate în cadrul tezei, fie din lipsa aprofundărilor din domeniu, în cazul detecției și prognozei, fie din rațiuni de menținere a lucrării concise și compacte, în cazul metodelor inteligente de monitorizare. Aceste aspecte rămân deschise în eventualitatea aprofundării temei în cadrul unei teze de dizertație sau doctorat. 1.4. CONTRIBUȚII 1.4. Contribuții Dacă algoritmii și modelele din aceasta lucrare au fost urmărite aproape biblic din sursele citate, contribuțiile personale se reflecta pe următoarele niveluri: • Realizarea unei aplicații software pentru diagnoza defectelor rulmenților, compactând într-o singura procedura o serie de algoritmi și tehnici pentru separarea componentelor din semnalul măsurat și identificarea eventualelor defecte • Schițarea unui posibil îndrumar de laborator, conținând aplicații didactice efectuate și descrise în capitolul destinat rezultatelor
Plătește în siguranță cu cardul și beneficiezi de garanția 200% din partea Diploma.ro.
Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi datele tale și plătești.
