تشخيص عيب جعبه دنده در سيستم انتقال نيرو به كمك سيگنال‌هاي ارتعاشي با استفاده از روش‌هاي يادگيري ماشين

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مكانيك

كارشناسي ارشد

يافتن روش¬هايي جهت كاهش تعميرات ماشين¬هاي دوار، مورد توجه بسياري از صنايع مهم مي¬باشد. آناليز ارتعاشات اين ماشين¬ها به عنوان شناخته¬ترين روش در پايش وضعيت و عيب يابي استفاده مي¬شود. در اين پايان‌نامه، به بررسي تشخيص عيب در يك جعبه‌دنده ساده پرداخته مي‌شود. به طور كلي اطمينان از عملكرد مطمئن ماشين‌هاي دوار مانند توربين‌ها، موتورها و جعبه‌دنده‌ها كه اجزاي حياتي در صنايع مختلف به‌شمار مي‌روند، براي حفظ كارايي و ايمني فرآيندهاي صنعتي از اهميت بالايي برخوردار است. اين پژوهش مروري بر برخي تكنيك‌هاي پيشرفته تشخيص خطا در ماشين‌هاي دوار با تمركز بر تحليل ارتعاشات و روش‌هاي يادگيري ماشين ارائه مي‌دهد. نتايج نشان مي‌دهد كه ادغام اين تكنيك‌ها پتانسيل قابل توجهي در تشخيص زودهنگام عيوب دارد كه مي‌تواند منجر به كاهش زمان خرابي و هزينه‌هاي تعميرات و نگهداري شود. اين پژوهش به‌طور ويژه بر تشخيص عيوب در جعبه‌دنده‌ها با استفاده از روش‌هاي مبتني بر تعميرات پيش‌بينانه تمركز دارد. فرآيند تشخيص عيب بر چهار مرحله اصلي شامل جمع‌آوري داده‌هاي ارتعاشي، پيش‌پردازش سيگنال، پردازش سيگنال و نهايتاً طبقه‌بندي با استفاده از روش‌هاي يادگيري ماشين استوار است. در اين مطالعه، ابتدا داده‌هاي ارتعاشي از جعبه‌دنده در دو حالت سالم و داراي ترك كامل در يكي از دندانه‌ها تحت بارهاي نوساني با استفاده از شتاب‌سنج و گشتاورسنج استخراج شده و سپس سيگنال‌هاي ارتعاشي تحليل مي‌شوند. داده¬هاي حاصل از شتاب¬سنج مربوط به ارتعاشات عرضي و داده¬هاي مربوط به گشتاور سنج مربوط به ارتعاشات پيچشي مي¬باشد. ابتدا سيگنال¬هاي استحراج شده تحت پيش پردازش سيگنال قرار مي¬گيرند و اطلاعات تميز جهت مرحله پردازش سيگنال آماده مي¬شود. در مرحله پردازش سيگنال، ويژگي‌هاي مورد نياز براي طبقه‌بندي در حوزه زمان استخراج مي‌گردد كه اين ويژگي‌ها سرعت و دقت بالايي دارند. ويژگي هاي استخراج شده در سه حالت تفكيك پذير، تفكيك ناپذير و تصادفي براي ارتعاشات عرضي و پيچشي دسته بندي مي¬شوند. نهايتاً، تشخيص عيب در جعبه‌دنده با استفاده از روش‌هاي طبقه‌بندي داده‌ها در حوزه يادگيري ماشين به روش ماشين بردار پشتيبان انجام مي‌پذيرد.

231637

طراحي كاربردي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان