به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « gearbox » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «gearbox» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • آرمین فهندژ، عباس روحانی*، مصطفی عابدی

    امروزه نظارت بر وضعیت ماشین آلات و تشخیص هوشمند عیوب برای تولیدات صنعتی نقش بسیار پراهمیتی را داراست. روش های هوش مصنوعی برای پایش در مقیاس های بزرگ (کلان داده [i]) بدون هیچ گونه فرض آماری در مورد داده ها می توانند به درستی عمل کنند. در این پژوهش مقایسه دو روش شبکه عصبی مصنوعی عمیق و شبکه عصبی پیچشی [ii] در طبقه بندی عیوب جعبه دنده انجام شده است. در روش شبکه عصبی مصنوعی عمیق ویژگی ها از سیگنال زمانی شتاب استخراج شده و در روش دیگر از خود سیگنال به عنوان ورودی استفاده شده است. به طور خلاصه از این روش ها برای طبقه بندی 9 حالت معیوب و یک حالت سالم در 6 ترکیب سرعت و بار متفاوت استفاده و با یکدیگر مقایسه شده است و سپس به بیان اثر چالش هایی از قبیل طول پنجره، ضریب یادگیری و تعیین تعداد ویژگی ها و چگونگی برطرف کردن آنها پرداخته شده است. در انتها با قیاس نتایج به دست آمده از هر دو روش این نتیجه حاصل شد که قدرت تشخیص شبکه عصبی پیچشی در این مورد بهتر از روش دیگر است.

    کلید واژگان: شبکه عصبی پیچشی, یادگیری عمیق, ارتعاش, جعبه دنده, عیب یابی}
    Armin Fahandezh, Mostafa Abedi

    Condition monitoring and fault diagnosis of large industrial equipment has become very important role nowadays. Powerful artificial intelligent methods can be appropriately used on big data without any further statistical assumption. In this research, two compromising methods including deep neural network and convolutional neural network have been used to classify faults of a laboratory gearbox. Both networks have been used to classify nine faulty classes and one healthy class of the gearbox using vibration signal. The data have been collected at six different load and speed combinations. The measured time domain vibration signal was used as neural network input. The classification accuracy of both methods have been obtained. The effect of challenging parameters such as window size, learning rate and number of extracted features on the classification accuracy have been studied. Finally after the comparison of the results, it was concluded that the accuracy of the convolutional neural network was superior.

    Keywords: Convolotional neural network, Deep Learning, Vibration, Gearbox, Fault diagnosis}
  • علیرضا غلامی جلال آباد، احمد ذوالفقاری، علی لقمانی*
    عیب یابی جعبه دنده ها به کمک ارتعاشات از رایج ترین روش های مورد استفاده در صنعت است که این امر با تحلیل سیگنال های اندازه گیری شده از دو روش عرضی و پیچشی صورت می گیرد. هدف این پژوهش تحلیل حوزه زمان و فرکانس سیگنال ارتعاش پیچشی در مقایسه با سیگنال ارتعاش عرضی حاصل از جعبه دنده در سرعت های مختلف است و به دنبال آن مشخص کردن مزیت سیگنال ارتعاش پیچشی برای تشخیص عیوب موضعی جعبه دنده ای که در سرعت های مختلف کار می کند، است. به همین منظور، در پژوهش حاضر سفتی درگیری متغیر با زمان جفت چرخ دنده مورد استفاده در معادلات دینامیکی به روش انرژی پتانسیل برای دندانه سالم و معیوب استخراج شده است. سپس معادلات دینامیکی سیستم به روش پارامتر فشرده استخراج شده و با استفاده از آنها سیگنال های ارتعاش عرضی و پیچشی جعبه دنده شبیه سازی شده است. در ادامه پاسخ ارتعاش حاصل از حل معادلات برای سرعت های مختلف در حوزه زمان و فرکانس مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان داد که دامنه ی اجزای فرکانسی شامل فرکانس درگیری و باند های جانبی سیگنال ارتعاش عرضی به سرعت کارکرد جعبه دنده وابستگی زیاد دارد. به طوری که با تغییر سرعت، دامنه ارتعاش عرضی تغییر می کند ولی برای سیگنال ارتعاش پیچشی با تغییر سرعت، دامنه ارتعاش تغییرات کمی دارد. این مسیله در فرایند تشخیص عیب اهمیت پیدا می کند. به طوری که با استفاده از سیگنال ارتعاش پیچشی، می توان رشد عیب را در سرعت های مختلف سیستم بهتر از سیگنال ارتعاش عرضی بررسی کرد.
    کلید واژگان: جعبه دنده, تشخیص عیب, ارتعاش پیچشی, ارتعاش عرضی, پردازش سیگنال}
    Alireza Gholami Jalal Abad, Ahmad Zolfaghari, Ali Loghmani *
    Fault Diagnosis of gearboxes using vibrations is one of the most common methods in industry, which is performed by measuring and analyzing the transverse or torsional signals. The purpose of this research is to analyze the torsional vibration signals in time and frequency domain in comparison with the transverse vibration signals at different speeds, and then to determine the advantage of the torsional vibration signals for detecting the crack defect of the gearbox. To this end, the time-varying mesh stiffness of the gear pair has been extracted using the potential energy method for healthy and defective teeth. Then, the dynamic equations of the system are derived by the lumped parameter method and the transverse and torsional vibration signals of the gearbox are obtained. In the following, the vibration signals at different speeds has been analyzed in the time and frequency domain. The results show that the amplitude of frequency components, including mesh frequency and side bands, in the transverse vibration signal, is highly dependent on the working speed of the gearbox. However, by speed change, the torsional vibration signal, the vibration amplitudes at the mentioned components have little changes. This issue becomes important in the fault diagnosis process. Therefore, by using the torsional vibration signal, it is possible to survey the defect growth at different speeds (specially low speeds) of the system better than the transverse vibration signal.
    Keywords: Gearbox, Fault diagnosis, Transverse vibration, Torsional vibration, Signal processing}
  • مهدی زمانی، محمد ابونجمی*، سید رضا حسن بیگی

    تشخیص عیب ماشین های دوار نقشی اساسی در قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم های صنعتی جدید ایفا می کند. دنده ها به عنوان بخش حیاتی از اجزاء ماشین های صنعتی به شمار می آیند، به نحوی که عیوب این اجزاء موجب بروز آسیب های جبران ناپذیری در فرایندهای صنعتی می گردد. امروزه بسیاری از محققان در خصوص تشخیص عیب دنده ها با استفاده از تحلیل داده های آکوستیکی مطالعاتی انجام می دهند. در این پژوهش به منظور اخذ داده های آکوستیکی از یک جعبه دنده نمونه، سیستمی ساخته و توسعه داده شد؛ سپس برخی از عیوب شایع در دندانه جعبه دنده به صورت مصنوعی ایجاد گردید. در این پژوهش جهت تشخیص هارمونیک های فرکانس درگیری چرخ دنده و خانواده ساید باندهای ایجاد شده از روش تحلیل کپستروم استفاده شد. در بررسی اولیه انجام شده با روش تحلیل کپستروم و در بازه 0 تا 25/0 ثانیه راهمونیک های مربوط به محور جعبه دنده مشخص گردید؛ سپس به منظور تشخیص عیب چرخ دنده، با تحلیل بازه 0 تا 0002/0 ثانیه عیوب مربوط به دندانه به وضوح قابل مشاهده و پیگیری گردید. بر اساس نتایج به دست آمده در این پژوهش با مشاهده افزایش دامنه در راهمونیک های اول و پنجم می توان عیوبی مانند شکستگی و ساییدگی دندانه یک چرخ دنده را تشخیص داد. نتایج به دست آمده، موثر بودن روش ارایه شده جهت تشخیص عیب در جعبه دنده و جلوگیری از هزینه های غیرمنتظره را نشان می دهد.

    کلید واژگان: جعبه دنده, داده های آکوستیکی, تشخیص عیب, تحلیل کپستروم}
    Mahdi Zamani, Mohammad Aboonajmi *, Sayed Reza Hassan Beygi

    Fault diagnosis of rotary machines plays an essential role in reliability and safety of new industrial systems. Gears are considered as a vital part of the components of industrial machines, so that the defects of these components cause irreparable damages in industrial processes. Nowadays, many research workers conduct studies on the diagnosis of gear faults using data analysis. In this research, to acquire acoustic data from a sample gearbox, a system was fabricated and developed. Then, some common faults in the gearbox teeth were created artificially. In this research, cepstrum analysis method was used in order to detect the harmonics of gear mesh frequency and the family of sidebands created. In the primary investigation, the harmonics related to the gearbox shaft were identified with the cepstrum analysis method in the interval of 0 to 0.25 seconds. Then, in order to detect the faults of the gear, by analyzing in the interval of 0 to 0.0002 seconds, the faults related to the tooth were clearly visible and tracked. According to this research results by observing increase in amplitude of the first and fifth rahmonics, it is possible to detect faults such as broken and worn teeth of gears. The obtained results show the effectiveness of the presented method to diagnose the fault in the gearbox and prevent unexpected costs.

    Keywords: Gearbox, Acoustic Data, Fault Diagnosis, Cepstrum analysis}
  • سید مسعود هاشمی*، مسعود ترحمی، مسلم هوشیار
    هدف از این مقاله بهینه سازی نسبت های تبدیل جعبه دنده خودروهاست و نسبت های تبدیل جعبه دنده به گونه ای محاسبه می شود که موتور بیشترین نیروی کششی ممکن، در نتیجه بیشترین قدرت شیب روی را با رعایت شرط پایداری تامین کند. ابتدا نسبت های تبدیل جعبه دنده با در نظر گرفتن نوع وسیله نقلیه و روش محاسبه مناسب با آن، تعیین می شود. سپس نسبت های تبدیل دنده ها طوری تغییر داده می شوند که با در نظر گرفتن شرط پایداری، نمودار نیروی کششی در دنده ها تا حد امکان به نمودار نیروی کششی آرمانی نزدیک شده و قسمت های پوشش داده نشده در نمودار نیروی کششی آرمانی و نمودار واقعی دنده های میانی کمتر باشد. این کار برای یک جعبه دنده پنج دنده دو مرحله ای با محور واسطه که با یک موتور دیزلی در خط انتقال قدرت قرار گرفته است صورت می گیرد. نتایج به دست آمده نشان می دهد با بهینه سازی جعبه دنده، میزان بهبود نیروی کششی در بیشترین حالت 17.5 %، شیب روی 16.3 %، شتابگیری 17.2 % و گشتاور 13.5 % در دنده 3 می باشد. مقایسات انجام شده به منظور صحه سنجی نیز با یک خودرو مبنا نشان دهنده یک تطابق خوب بین خودرو مبنا و خودرو مورد نظر در این تحقیق می باشند.
    کلید واژگان: جعبه دنده, موتور, بهینه سازی, نیروی کششی, شرط پایداری}
    Seyed Masoud Hashemi *, Masoud Tarahomi, Moslem Houshyar
    The purpose of this paper is to optimize the gearbox conversion ratios of vehicles and the gearbox gear ratios are calculated in such a way that the engine provides the maximum possible traction, thus providing the maximum slope force with respect to the stability condition. First, the gearbox conversion ratios are determined by considering the type of vehicle and the appropriate calculation method. Then the gear conversion ratios are changed so that, considering the stability condition, the traction force diagram in the gears is as close as possible to the ideal traction force diagram and the uncovered parts are less in the ideal traction force diagram and the actual middle gear diagram. This is done for a two-stage gearbox with two intermediate axles, which is located in the transmission line with a diesel engine. The obtained results show that with the optimization of the gearbox, the rate of improvement of traction force in the maximum case is 17.5%, slope 16.3%, acceleration 17.2% and torque 13.5% in 3rd gear. Comparisons made for validation with a base vehicle also show a good agreement between the base vehicle and the vehicle in this study.
    Keywords: Gearbox, Engine, Optimization, traction force, stability condition}
  • محمدرضا عیسوند زیبائی*، احسان یوسفی

    در این پژوهش شکست محور جعبه دنده هدایت شمش کارخانه فولاد سازی در شرکت گروه ملی صنعتی فولاد ایران مورد مطالعه قرار گرفت. این محور توان را از الکترو موتور دریافت کرده و خود درون یک محور توخالی دیگری قرار دارد. محور توان را جهت به چرخش درآوردن غلتک انتقال شمش به وسیله چرخدنده مارپیج به محور دیگری که به غتلک متصل میباشد، منتقل می کند. غلتک باعث می گردد که این سیستم از قسمتهای مهم خط تولید شمش به شمار آید. این محور به دفعات زیاد دچار خرابی و شکست می گردد و هر بار زمان تلف شده جهت تعویض این محور ضرر هنگفتی به کارخانه وارد می گرداند. به دلیل نبود اطلاعات اولیه از جنس و نقشه محور پس از شکست، اقدام به اندازه گیری وکوانتو متری جهت تشخیص نوع آلیاژ محور و ساخت قطعه می گردد که این قطعات دارای عمر کاری کوتاهی بوده و پس از تحت بار قرار گرفتن، دچار شکستگی می شوند. برای یافتن علل شکست، محور در نرم افزار سالید ورکز مدل سازی گردید و جهت تحلیل تنش، به نرم افزار انسیس انتقال گردید. پس از اعمال شرایط مرزی و بارگذاری، نقاطی که مستعد شکست بودند شناسایی شدند. همچنین شرایط و عیوبی که ممکن بود منجر به شکست شوند مورد تحلیل قرار گرفتند. در انتها جهت تخمین عمر خستگی این محور از مدل های خستگی استفاده شد و جهت بهبود عمر قطعه پیشنهادات و راه کارهایی نیز ارایه گردید.

    کلید واژگان: محور, جعبه دنده, شکست, عمر خستگی, چرخ دنده, انسیس}
    MohammadReza Isvandzibaei *, Ehsan Yousefi

    In this article, the failure of gearbox transfer of steel mill ingot in the company of Iran National Steel Group is studied. This shaft receives power from the electromotor and it’s inside another hollow axis. The shaft, power to rotate the ingot transfer roller by a spiral gear transmits to another axis. The roller make this system an important part of the ingot production line. This shaft many times will failure and replace it is a huge loss to the factory. Due to lack of the fundamental information about the map and kind of shafts after failure, measurement quantum were performed to determine the type of alloy-axis and to make the piece which these pieces have a short working life span and after undergoing loading, they were fractured. To find the causes of failure, the shaft was modeled in the Solid works software and it was inserted into the Ansys Workbench software for stress analysis. After using boundary conditions and loading, the Points that were susceptible to failure were identified. Also the conditions and defects that could lead to failure were analyzed. Finally to estimate shaft fatigue life, fatigue models were used and to improve the life of the piece suggestions and solutionswere presented.

    Keywords: Shaft, Gearbox, Fracture, Fatigue life, Gear, ANSYS}
  • Mahdi Ebrahimzadeh, Ali Galehdari*
    Given the application of gears in various industries including steel industries, studying the reasons for facture in gears before reaching the end of their lifetime is of great importance. In this study, a gearbox was investigated which included a gear and a pinion. After four years of use, the teeth of gear and pinion along with the shaft attached to the gear were fractured. The fracture had occurred suddenly and with a lot of noise. The fracture in gear and pinion were in the teeth while the fracture in shaft occurred in the keyway. At the beginning of the study, shaft and gear design equations were used to evaluate the suitability of each of the parts in the system using theoretical equations and then fracture type was determined using fracture studies and the accuracy of analytical results were determined. In the analytical study, the results showed that the fracture is due to improper design for the gear shaft leading to more than one million unites of load on the shaft leading to cracks in the keyway and misalignment between gears causing fracture. In the fracture studies, the fracture type (ductile and brittle) was determined and the accuracy of analytical results was confirmed. In the numerical results, the distribution of static strain in the fractured shaft and a redesigned shaft are investigated.
    Keywords: Design analysis, Fracture studies, Gearbox, Gear failure}
  • Mehrdad Hosseiniasl, Javad Jafari Fesharaki *
    A powerful optimization method is proposed in this study for the minimal dimensional design problem of gearbox. It is a general model that is suitable to use for any series of gear drives system and can extract both dimensional and layout of components-limited optimization design together. The objective function in this study has many local extremes so for avoiding this situation, various constraints have been determined Then, Particle swarm optimization algorithm has been implemented to speed up the convergence of optimization and elitist particles searched in problem space to find optimum value of goal function until all of them converge to the similar set of values. At the end, Results have been presented in the utilitarian diagrams to obtain optimal parameters from useful diagrams. The results display that the proposed method in this study is better than other reported in last works and it shows optimum volume of gearbox being related to a decrease of not just space but costs, material used to make gearbox component, etc.
    Keywords: Reduce Volume, Dimensional Optimization, Particle Swarm Optimization (PSO), Gearbox}
  • M. Heidari*

    Identifying fault categories, especially for compound faults, is a challenging task in mechanical fault diagnosis. For this task, this paper proposes a novel intelligent method based on wavelet packet transform (WPT) and multiple classifier fusion. An unexpected damage on the gearbox may break the whole transmission line down. It is therefore crucial for engineers and researchers to monitor the health condition of the gearbox in a timely manner to eliminate the impending faults. However, useful fault detection information is often submerged in heavy background noise. The non-stationary vibration signals were analyzed to reveal the operation state of the gearbox. The proposed method is applied to the fault diagnosis of gears and bearings in the gearbox. The diagnosis results show that the proposed method is able to reliably identify the different fault categories which include both single fault and compound faults, which has a better classification performance compared to any one of the individual classifiers. The vibration dataset is used from a test rig in Shahrekord University and a gearbox from Sepahan Cement. Eventually, the gearbox faults are classified using these statistical features as input to WSVM.

    Keywords: gearbox, fault diagnosis, wavelet, support vector machine}
  • M. Heidari*, H. Homaei, H. Golestanian

    This paper concentrates on a new procedure which experimentally recognises gears and bearings faults of a typical gearbox system using a least square support vector machine (LSSVM). Two wavelet selection criteria Maximum Energy to Shannon Entropy ratio and Maximum Relative Wavelet Energy are used and compared to select an appropriate wavelet for feature extraction. The fault diagnosis method consists of three steps, firstly the six different base wavelets are considered. Out of these six wavelets, the base wavelet is selected based on wavelet selection criterion to extract statistical features from wavelet coefficients of raw vibration signals. Based on wavelet selection criterion, Daubechies wavelet and Meyer are selected as the best base wavelet among the other wavelets considered from the Maximum Relative Energy and Maximum Energy to Shannon Entropy criteria respectively. Finally, the gearbox faults are classified using these statistical features as input to LSSVM technique. The optimal decomposition level of wavelet is selected based on the Maximum Energy to Shannon Entropy ratio criteria. In addition to this, Energy and Shannon Entropy of the wavelet coefficients are used as two new features along with other statistical parameters as input of the classifier. Some kernel functions and multi kernel function as a new method are used with three strategies for multi classification of gearboxes. The results of fault classification demonstrate that the LSSVM identified the fault categories of gearbox more accurately with multi kernel and OAOT strategy.

    Keywords: gearbox, fault diagnosis, wavelet, least support vector machine}
  • Heidari*, Homaei, Golestanian

    A new method based on principal component analysis (PCA) and artificial neural networks (ANN) is proposed for fault diagnosis of gearboxes. Firstly the six different base wavelets are considered, in which three are from real valued and other three from complex valued. Two wavelet selection criteria Maximum Energy to Shannon Entropy ratio and Maximum Relative Wavelet Energy are used and compared to select an appropriate wavelet for feature extraction next, the continuous wavelet coefficients (CWC) are evaluated for some different scales. As a new method, the optimal range of wavelet scales is selected based on the maximum energy to Shannon entropy ratio criteria and consequently feature vectors are reduced. In addition, energy and Shannon entropy of the wavelet coefficients are used as two new features along with other statistical parameters as input of the classifier. To prevent the curse of dimensionality problem, the principal component analysis applies to this set of features. Finally, the gearbox faults are classified using these statistical features as input to machine learning techniques. Four artificial neural networks are used for faults classifications. The test result showed that the MLP identified the fault categories of gearbox more accurately for both real wavelet and complex wavelet and has a better diagnosis performance as compared to the RBF, LVQ and SOM.

    Keywords: gearbox, wavelet, PCA, MLP, RBF, SOM, LVQ}
نمایش نتایج بیشتر...
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال