基于工作电流信号的设备摩擦状态监测研究
PDF下载 (7378)王仁德,李国富 *,娄益蓓.基于工作电流信号的设备摩擦状态监测研究[J].宁波大学学报(理工版),2018,31(5):36-39.DOI:
WANG Ren-de,LI Guo-fu *,LOU Yi-bei.Study on the friction condition monitoring of devices based on operating current signal[J].Journal of Ningbo University(Natural Science & Engineering Edition),2018,31(5):36-39.DOI:
| Title: | Study on the friction condition monitoring of devices based on operating current signal |
| 作者: | 王仁德, 李国富 *, 娄益蓓 |
| Author(s): | WANG Ren-de, LI Guo-fu *, LOU Yi-bei |
| 关键词: | 电流信号; 小波分析; 特征能量值; 摩擦特征; 摩擦状态监测 |
| Keywords: | current signal; wavelet analysis; feature energy value; friction feature; friction condition monitoring |
| 分类号: | TH117.1 |
| 文献标识码: | A |
| 摘要: | 针对机床类设备运行过程中摩擦状态的变化, 提出基于设备工作电流信号的小波分析, 利用小波系数重构各高频带信号, 计算各信号的能量值, 构造出能量特征向量. 通过分析不同时刻各频带的能量值, 提取包含摩擦信息的特征能量值, 以此作为分析与监测设备摩擦状态的特征量. 结果表明, 分析来源于设备工作电流信号的摩擦特征量变化曲线, 可以获得设备工作过程的摩擦状态, 对于实现设备摩擦状态的在线监测具有重要意义. |
| Abstract: | In view of the device’s friction condition variation during operating, the wavelet analysis technique for current signal is applied to the friction condition testing and analysis. Firstly, the different high frequency band signals are reconstructed using the wavelet transforms. Energy eigenvector is constructed by computing the energy of these signals. Then, the friction feature energy value is computed by comparing the different frequency bands, which can be used to monitor friction condition. Experiments show that the analysis on the curves of the friction feature energy value originated from operating current signals helps to identify the fiction condition of the device, and it may contribute to implementing the on-line friction condition monitoring. |
| 参考文献 /References: | [1] 李国宾, 黄业华, 魏海军. 基于Nyquist稳定判据的磨合过程稳定性研究[J]. 摩擦学学报, 2012, 32(4):325-331. [2] Hoomberg K, Siilasto R, Laitinen T, et al. Global energy consumption due to friction in paper machines[J]. Tribology International, 2013, 62(62):58-77. [3] 谷运龙, 姜万生, 秦现生, 等. 轴系摩擦力矩测试系统的设计与实现[J]. 机械制造, 2014, 52(2):59-61. [4] 张涛, 路长厚, 袭著燕. XY交流伺服工作台摩擦实验方法的研究[J]. 仪器仪表学报, 2006, 27(6):479-481. [5] 张有强, 丁旺才. 两自由度干摩擦振动系统粘滑运动分析[J]. 振动与冲击, 2013, 32(7):184-187. [6] Atlati S, Haddag B, Nouari M, et al. Effect of the local friction and contact nature on the built-up edge formation process in machining ductile metals[J]. Tribology International, 2015, 90:217-227. [7] 张飞霞, 李长生, 陈贝贝, 等. 重载汽车用刹车片摩擦材料研制与性能试验[J]. 热加工工艺, 2015, 44(20):55-58. [8] Meziane A, Baillet L. Non-linear analysis of vibrations generated by a contact with friction[J]. European Journal of Computational Mechanics, 2010, 19(1/3):305-316. [9] 张克南, 陈一军, 谢里阳, 等. 电机电流分析法在机床类设备诊断中的应用研究[J]. 机床与液压, 2007, 35(3):196-198. [10] 张菊, 包春江, 杨志伊. 润滑滑动摩擦磨损实验及其铁谱监测技术研究[J]. 农机化研究, 2006(4):161-163. [11] 吴兆宏, 朱华, 李刚. 摩擦信号分形维数与载荷和速度的关系研究[J]. 摩擦学学报, 2007, 27(2):161-165. [12] 朱华, 葛世荣. 摩擦力和摩擦振动的分形研究[J]. 摩擦学学报, 2004, 24(5):433-437. [13] 孙迪, 李国宾, 魏海军, 等. 磨合磨损过程中摩擦振动变化规律研究[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2015, 36(2):166-170. [14] 李国宾, 任宗英, 王宏伟, 等. 摩擦振动信号谐波小波包特征提取[J]. 摩擦学学报, 2011, 31(5):452-456. [15] 王仁德. 基于工作电流信号的设备摩擦状态监测方法研究[D]. 宁波: 宁波大学, 2016. |
| 备注/Memo: | 收稿日期: 2016－02－23. 宁波大学学报（理工版）网址: http://journallg.nbu.edu.cn/ 基金项目: 浙江省自然科学基金（LY12E09001）; 宁波市自然科学基金（2015A610150）; 宁波市重点学科项目（XK115D223）; 浙江省新苗人才计划（2015R405072）. 第一作者: 王仁德（1979－）, 男, 安徽滁州人, 在读硕士研究生, 主要研究方向: 机电测控及信号分析. E-mail: wrd_kezhen@sina.com *通信作者: 李国富（1966－）, 男, 浙江温岭人, 教授, 主要研究方向: 机电测控及现代制造系统. E-mail: liguofu@nbu.edu.cn 宁波大学学报（理工版）网址：http://journallg.nbu.edu.cn/ |
