22678

طراحي و تست سيستم پايش وضعيت ياتاقان ژورنال هيدروديناميك براي دو عيب همزمان ناپايداري چرخش روغن و دماي بيش از حد مجاز به كمك تركيب اطلاعات چند سنسوري

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا - سازه هاي هوايي

1396

1399/04/23

دكتر مير سعيد صفي زاده

مكانيك

هدف از اين پژوهش طراحي و تست يك سيستم پايش وضعيت براي تشخيص دو عيب ناپايداري چرخش روغن و دماي بيش از حد مجاز در ياتاقان ژورنال هيدروديناميك با استفاده از تركيب اطلاعات چند سنسوري است. بدين منظور ابتدا تاثير اثر حرارت بر پارامتر هاي سيستم (سفتي، دمپينگ و ...)مورد بررسي قرار گرفته است، سپس اين اثرات براي سيستم در نرم افزار كامسول شبيه سازي شده است و همچنين آستانه پايداري سيستم نيز از طريق تئوري استخراج گرديده است. بعد از مشاهده اثرات حرارت بر آستانه ناپايداري سيستم، سيستم تست براي بررسي دقيق تر طراحي شده است. در اين سيستم از دو سنسور جابجايي سنج و لود سل استفاده شده و اطلاعات مربوط به هر سنسور جمع آوري شده است. به دليل اين كه هدف بررسي تاثير همزمان دو عيب مي باشد و اثرات حرارت نيز مد نظر است، مراحل تست در سه دماي مختلف و ثابت انجام شده است. بعد از جمع آوري اطلاعات مرحله آناليز اطلاعات براي سه حالت ممكن كه شامل عيب ناپايداري چرخش روغن، عيب دماي بيش از حد مجاز و هر دو عيب به صورت همزمان صورت گرفته و توانايي هر سنسور در تشخيص اين عيوب مورد ارزيابي قرار گرفته است و سيستم پايش وضعيت بر اساس تركيب اطلاعات سنسور هاي موجود ارائه شده است. در نهايت اين نتيجه حاصل مي شود كه در نظر گرفتن تغييرات فشار به تنهايي مي تواند باعث اعلام اشتباه در وقوع هريك از عيوب چرخش روغن و دماي بيش از حد نرمال روغن بشود. زيرا عوامل ديگري نظير تغييرات بار، لقي و وجود عيوب ديگر مي تواند باعث تغيير در توزيع فشار بشود. لذا توصيه مي گردد تا تغييرات فشار اندازه گيري شده در زير ياتاقان بهمراه سيگنال هاي جابجايي اندازه گيري شده با هم طي يك فرايند كاليبراسيون و تركيب اطلاعات در تصميم گيري نهايي جهت اعلام وقوع هريك از عيوب ناپايداري چرخش روغن و يا افزايش بيش از حد دماي روغن ياتاقان كه باعث سوختن ياتاقان مي شود بكار گرفته شوند.

1399/06/26

Design and testing of hydrodynamic journal bearing condition monitoring system for two simultaneous defects of oil whirl instability and overheating using multi-sensor information fusion

7/14/2021 12:00:00 AM

The purpose of this study is to design and test a status monitoring system to detect two defects of oil whirl instability and overheating in the hydrodynamic journal bearing using multi-sensor information fusion. For this purpose, first, the effect of temperature on system parameters (stiffness, dumping, etc.) has been investigated, then these effects have been simulated for the system in Camsol software and also the stability threshold of the system has been extracted through theory. After observing the effects of heat on the instability threshold of the system, the test system is designed for a more detailed investigation. In this system, two sensors of the proximity probe and load cell are used and information related to each sensor is collected. Because the purpose is to investigate the simultaneous effect of two faults and the effects of temperature are also considered, the test steps are performed at three different and constant temperatures. After collecting information, the data analysis step was performed for three possible cases, including oil whirl instability fault, overheating fault, and both faults simultaneously, and the ability of each sensor to detect these faults were evaluated, and the monitoring system is presented based on the information fusion of the available sensors. Finally, it is concluded that considering pressure changes alone can lead to erroneous reporting of any oil whirl defects and overheating because other factors such as load changes, looseness, and other defects can change the pressure distribution. Therefore, it is recommended that the pressure changes measured under the bearing together with the displacement signals measured together during a calibration process and the combination of information in the final decision to announce the occurrence of any defects in oil whirl instability or oil temperature increase. Use bearings that cause the bearings to burn.