主要内容

exingsfaultbands.

产生围绕球或滚子轴承的特性故障频率的频段,用于光谱特征提取

描述

例子

FB.= uchingfaultbands(FR.NB.D BDP.bet生成特征故障频段FB.使用其物理参数的滚子或滚珠轴承。FR.是轴或内圈的转速,NB.是球或滚筒的数量,D B是球或滚子直径,DP.是俯仰直径,和bet是接触角度的程度。价值FB.具有相同的隐式单位FR.

例子

FB.= uchingfaultbands(___,名称,价值)允许您使用一个或多个名称值对参数指定其他参数。

例子

[FB.信息] = uchingFaultBands(___也返回结构信息包含有关生成的故障频带的信息FB.

例子

exingsfaultbands(___没有输出参数绘制生成的故障频带的条形图FB.

例子

全部收缩

对于该示例,考虑具有12厘米的螺距直径为12厘米的轴承,具有八个滚动元件。每个滚动元件的直径为2厘米。外部种族保持静止,因为内部种族在25赫兹。滚动元件的接触角为15度。

通过上述轴承的物理尺寸,使用频段使用exingsfaultbands.

fr = 25;NB = 8;db = 2;dp = 12;β= 15;FB = ExecionFaultBands(FR,NB,DB,DP,Beta)
FB =4×282.6512 85.1512 114.8488 117.3488 71.8062 74.3062 9.2377 11.7377

FB.作为4x2阵列返回,默认频段宽度为10%FR.这是2.5 Hz。第一列FB.包含值的值 F - W. 2 ,而第二列包含所有值 F + W. 2 对于每个特征缺陷频率。

对于该示例,考虑带有11个辊子的微辊轴承,其中每个辊子为7.5mm。俯仰直径为34mm,接触角为0度。假设轴速为1800rpm,构造滚子轴承的频带。指定 '领域' 作为 '频率'获得频段FB.与之相同的单位FR.

fr = 1800;NB = 11;db = 7.5;dp = 34;beta = 0;[FB1,INFO1] = URIZEFAULTBABS(FR,NB,DB,DP,BETA,'领域''频率'
FB1 =4×210.4.×0.7626 0.7806 1.1994 1.2174 0.3791 0.3971 0.0611 0.0791
info1 =结构与字段:中心:[7.7162E + 03 1.2084E + 04 3.8815E + 03 701.4706]标签:[“1FO”“1FI”“1FB”“1FC”]故障组:[1 2 3 4]

现在,包括使用“内部竞争和滚动元件缺陷频率的边带。边带'名称 - 值对。

[FB2,INFO2] = ExecionFaultBands(FR,NB,DB,DP,Beta,'领域''命令''边带',0:1)
FB2 =8×24.2368 4.3368 5.6632 5.7632 6.6632 6.6632 7.6632 7.6632 7.7632 1.7632 1.7167 1.8167 1.8167 2.1264 2.2064 2.4961 2.5961 0.3397 0.4397
info2 =结构与字段:中心:[4.2868 5.7132 6.7132 7.7132 7.7132 1.7662 1.7667 2.5461 2.5461 0.3897]标签:[1x8字符串]故障组:[1 2 2 2 3 3 3 4]

您可以使用生成的故障频段FB.使用频谱指标提取断层带媒体命令。

对于这个例子,考虑一个损坏的轴承,俯仰直径为12厘米,八个滚动元件。每个滚动元件的直径为2厘米。外部种族保持静止,因为内部种族在25赫兹。滚动元件的接触角为15度。

使用上述轴承的物理尺寸,使用频段可视化故障频段exingsfaultbands.

fr = 25;NB = 8;db = 2;dp = 12;β= 15;FailingFaultBands(FR,NB,DB,DP,Beta)

图包含轴。带有标题故障频段的轴包含8个类型的曲折号,文本。

从图中,观察以下轴承特定的振动频率:

  • 笼缺陷频率,FC.10.5 Hz。

  • 球缺陷频率,FB.在73 Hz。

  • 外部比赛缺陷频率,在83.9 Hz。

  • 内部种族缺陷频率,FI.116.1 Hz。

对于该示例,考虑一个带俯仰直径为12厘米的滚珠轴承,具有10个滚动元件。每个滚动元件的直径为0.5厘米。外部种族保持静止,因为内部种族在25赫兹。球的接触角为0度。数据集jussingdata.mat包含表中轴承振动信号的功率谱密度(PSD)及其各自的频率数据。

首先,用滚珠轴承的物理特性构造包括第一3边带的轴承频带。

fr = 25;NB = 10;db = 0.5;dp = 12;beta = 0;FB = ExecionFaultBands(FR,NB,DB,DP,Beta,'边带',1:3)
FB =14×2118.5417 121.0417 53.9583 56.4583 78.9583 106.4583 106.4583106.4583153.9583 181.9583 181.4583 181.4583181.4583 181.4583181.4583181.4583 2032583 206.4583 21.4583 203.9583 206.4583 262.2917 26217 262172117211217211721172171721717211J 26217211217217191721J 26.2708 276/77708 286/27647708 286/27646770

FB.是一个14x2数组,包括主要频率和它们的边带。

加载PSD数据。jussingdata.mat包含一个表X其中PSD包含在第一列中,并且频率网格分别在第二列中,作为单元阵列。

加载('bessiondata.mat''X') X
X =1×2表var1 var2 ________________________________ {12001x1 double} {12001x1 double}

使用表中的PSD数据计算光谱指标X和频段FB.

Spectralmetrics = FaultBantMetrics(X,FB)
Spectralmetrics =1×43表PeakAmplitude1 PeakFrequency1 BandPower1 PeakAmplitude2 PeakFrequency2 BandPower2 PeakAmplitude3 PeakFrequency3 BandPower3 PeakAmplitude4 PeakFrequency4 BandPower4 PeakAmplitude5 PeakFrequency5 BandPower5 PeakAmplitude6 PeakFrequency6 BandPower6 PeakAmplitude7 PeakFrequency7 BandPower7 PeakAmplitude8 PeakFrequency8 BandPower8 PeakAmplitude9 PeakFrequency9 BandPower9 PeakAmplitude10 PeakFrequency10 BandPower10 PeakAmplitude11 PeakFrequency11 BandPower11 PeakAmplitude12 PeakFrequency12 BandPower12 PeakAmplitude13 PeakFrequency13 BandPower13 PeakAmplitude14 PeakFrequency14 BandPower14 TotalBandPower ______________ ______________ __________ ______________ ______________ __________ ____________________________ __________ ______________ ______________ __________ ______________ ______________ __________ ______________ ______________ __________ ______________ ______________ __________ ______________ ______________ __________ ______________ ______________ __________ _______________ _______________ ___________ _______________ _______________ ___________ _______________ _______________ ___________ _______________ _______________ ___________ _______________ _______________ ___________ ______________ 121 121 314.43 56.438 56.438 144.95 81.438 81.438 210.57 106.44 106.44 276.2 156.44 156.44 407.45 181.44 181.44 473.07 206.44 206.44 538.7 264.75 264.75 691.77 276.75 276.75 723.27 288.69 288.69 754.61 312.69 312.69 817.61 324.62 324.62 848.94 336.62 336.62 880.44 13.188 13.188 31.418 7113.4

光谱滤波器是一个1x43表,具有针对每个频率范围计算的峰值幅度,峰值频率和频带功率FB.。最后一列光谱滤波器是总频段电源,在所有14个频率上计算FB.

输入参数

全部收缩

轴或内梯的转速,指定为正标量。FR.是围绕的基本频率exingsfaultbands.生成故障频带。指定FR.无论是每分钟的赫兹还是革命。

轴承中的球或滚轮的数量,指定为正整数。

球或辊的直径,指定为正整数。

轴承的螺距直径,指定为正标量。DP.是球或滚筒的中心在轴承旋转期间行进的圆的直径。

在垂直于球形或滚子轴线的平面之间的接触角和加入两个滚道的线,指定为正标量。

名称值对参数

指定可选的逗号分离对名称,价值论点。名称是参数名称和价值是相应的价值。名称必须出现在引号内。您可以以任何顺序指定多个名称和值对参数name1,value1,...,namen,valuen

例子:......,'谐波',[1,3,5]

所包括的基本频率的谐波,指定为逗号分隔的配对组成谐波'和正整数的矢量。默认值为1.指定'谐波“当您希望用更多谐波构造频段的基力频率时。

围绕基本频率的边带及其谐波,指定为由“逗号分离的配对”边带'和非负整数的向量。默认值为0.指定'边带“当您想用围绕基频及其谐波构造带有边带的频段。

以标称故障频率为中心的频带的宽度,指定为由“逗号分隔的对”组成“宽度'和一个正标量。默认值为基频的10%。避免指定'宽度“具有大的值,使故障频段不重叠。

故障频率的单位,指定为逗号分隔的配对组成领域'还有'频率'或者'命令'。选择:

  • '频率'如果你想FB.以与其相同的单位返回FR.

  • '命令'如果你想FB.与内部竞争旋转相对于旋转次数返回,FR.

输出参数

全部收缩

故障频段,作为一个返回NX2.阵列,其中N是故障频率的数量。FB.以与同一单位返回FR.,取决于'的赫兹或订单领域'。使用生成的故障频带来提取光谱指标使用断层带媒体。生成的故障频段, [ F - W. 2 F + W. 2 ] ,以:

  • 外部比赛缺陷频率,及其谐波

  • 内部种族缺陷频率,FI.,其谐波和边带FR.

  • 滚动元件(球)缺陷频率,FB.它的谐波和边带FC.

  • 笼子(火车)缺陷频率,FC.及其谐波

价值W.是频段的宽度,您可以使用该频段指定'宽度'名称 - 值对。有关轴承频率的更多信息,请参阅算法

有关故障频段的信息FB.,作为具有以下字段的结构返回:

  • 中心- 中心故障频率

  • 标签- 描述每个频率的标签

  • 故障组- 识别相关故障频率的故障组编号

算法

exingsfaultbands.计算不同的特性轴承频率,如下所示:

  • 外部比赛缺陷频率, F O. = N B. 2 F R. 1 - D. B. D. P. COS. β

  • 内部种族缺陷频率, F 一世 = N B. 2 F R. 1 + D. B. D. P. COS. β

  • 滚动元件(球)缺陷频率, F B. = D. P. 2 D. B. F R. 1 - [ D. B. D. P. COS. β ] 2

  • 笼子(火车)缺陷频率, F C = F R. 2 1 - D. B. D. P. COS. β

参考

[1] Chandravanshi,M&Poddar,Surojit。“使用振动参数的滚珠轴承故障检测。”国际工程研究与技术杂志。2013年。

[2] Singh,Sukhjeet&Kumar,Amit&Kumar,Navin。“机械系统中轴承故障检测的电机电流特征分析。”程序材料科学。6. 171-177。10.1016 / J.MSPRO.2014.07.021。2014年。

[3] Roque,Antonio&Silva,Tiago&Calado,João&Dia,J。“滚动轴承故障诊断的方法。”系统和控制上的WSEAS交易。4. 2009年。

在R2019B中介绍