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bearingFaultBands

产生频带球或滚子轴承的故障特征频率谱特征提取

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语法

FB = bearingFaultBands (FR, NB, DB, DP,β)
FB = bearingFaultBands (___、名称、值)
[FB,信息]= bearingFaultBands (___)
bearingFaultBands (___)

描述

例子

神奇动物= bearingFaultBands (FR,注,DB,DP,β)生成故障特征频带神奇动物辊或滚珠轴承使用它的物理参数。FR轴的转速或内心的种族,注是滚珠或滚柱的数量,DB球或滚子直径,DP节圆直径,β接触角的度。中的值神奇动物有相同的隐式单位FR。

例子

神奇动物= bearingFaultBands (___、名称、值)允许您指定其他参数使用一个或多个名称-值对参数。

例子

(神奇动物,信息)= bearingFaultBands (___)还返回结构信息包含的信息生成的故障频带神奇动物。

例子

bearingFaultBands (___)没有输出参数块条形图生成的故障频带神奇动物。

例子

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对于这个示例,考虑轴承的节圆直径12厘米有八个滚动的元素。每个滚动体的直径2厘米。外环是固定的内套是25 Hz。滚动体的接触角为15度。

与上面的轴承的物理尺寸,构造频段使用bearingFaultBands。

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

神奇动物作为4 x2数组返回默认的频带宽度的10%FR这是2.5赫兹。的第一列神奇动物包含的值 F - - - - - - W 2 ,第二列包含的所有值 F + W 2 对于每个缺陷的频率特征。

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对于这个示例,考虑一个微型滚子轴承与11辊,其中每个辊是7.5毫米。节圆直径为34毫米和接触角为0度。假设轴转速为1800 rpm,构造频段滚柱轴承。指定的域“是”频率获得频带神奇动物在同一单位FR。

FR = 1800;NB = 11;DB = 7.5;DP = 34;β= 0;[FB1, info1] = bearingFaultBands (FR, NB, DB, DP,β,“域”,“频率”)
FB1 =4×2104×0.7626 0.7806 1.1994 1.2174 0.3791 0.3971 0.0611 0.0791
info1 =结构体字段:中心:[7.7162 e + 03 1.2084 e + 04 3.8815 e + 03 701.4706] FaultGroups:(1 2 3 4)标签:{1 fo的' 1 fi ' ' 1 fb 1 fc的}

现在,包括显然内心的种族和滚动体缺陷频率使用'显然的名称-值对。

[FB2, info2] = bearingFaultBands (FR, NB, DB, DP,β,“域”,“秩序”,“显然”,0:1)
FB2 =8×24.2368 4.3368 5.6632 5.7632 6.6632 6.7632 7.6632 7.7632 1.7167 1.8167 2.1064 2.2064 2.4961 2.5961 0.3397 0.4397
info2 =结构体字段:中心:[4.2868 5.7132 6.7132 7.7132 1.7667 2.1564 2.5461 0.3897]FaultGroups:[1 2 2 2 3 3 3 4]标签:{1 fo的“1 fi-1fr”“1 fi”“1 fi + 1 fr”“1”fb-1fc 1 fb的‘1 fb + 1 fc’‘1 fc}

您可以使用生成的断层带神奇动物提取光谱指标使用faultBandMetrics命令。

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对于这个示例,考虑一个损坏的轴承节圆直径12厘米的有八个滚动的元素。每个滚动体的直径2厘米。外环是固定的内套是25 Hz。滚动体的接触角为15度。

与上面的物理尺寸的轴承,使用可视化故障频带bearingFaultBands。

FR = 25;NB = 8;DB = 2;DP = 12;β= 15;bearingFaultBands (FR, NB, DB, DP,β)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题故障频带,包含频率包含8块类型的对象,文本。

从情节,观察以下特定轴承振动频率:

  • 笼缺陷频率,足球俱乐部在10.5赫兹。

  • 球缺陷的频率,神奇动物在73赫兹。

  • 外环缺陷的频率,佛在83.9赫兹。

  • 内套缺陷的频率,Fi在116.1赫兹。

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对于这个示例,考虑一个滚珠轴承的节圆直径12厘米10滚动的元素。每个滚动体的直径0.5厘米。外环是固定的内套是25 Hz。球的接触角为0度。数据集bearingData.mat包含功率谱密度(PSD)及其各自的轴承振动信号的频率数据表。

首先,建立轴承频段包括第一3显然使用滚珠轴承的物理特性。

FR = 25;NB = 10;DB = 0.5;DP = 12;β= 0;FB = bearingFaultBands (FR, NB, DB, DP,β,“显然”1:3)
FB =14×2118.5417 121.0417 53.9583 56.4583 78.9583 81.4583 103.9583 106.4583 153.9583 156.4583 178.9583 181.4583 203.9583 206.4583 262.2917 264.7917 274.2708 276.7708 286.2500 288.7500⋮

神奇动物是一个14 x2阵列包括主频率及其显然。

加载PSD数据。bearingData.mat包含一个表XPSD包含在第一列和电网频率在第二列,分别作为细胞阵列。

负载(“bearingData.mat”,“X”)X
X =1×2表Var1 Var2 ___________ ___________ x1双{12001}{12001 x1双}

计算使用PSD的光谱度量数据表X和频带神奇动物。

spectralMetrics = faultBandMetrics (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是_____________ __________是_____________ __________是_____________ __________ TotalBandPower * * * * * * * * *是_____________ __________是_____________ __________ __________是_____________ * * * * * * * * *是_____________ __________是_____________ __________ __________是_____________ * * * * * * * * *售予售予___________售予售予___________售予售予___________售予售予___________售予售予___________是_____________ 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

spectralMetrics1 x43表与振幅峰值,峰值频率和频带能量计算为每个频率范围神奇动物。在最后一列spectralMetrics是总带功率,计算所有14频率神奇动物。

输入参数

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轴的转速或内部种族,指定为一个积极的标量。FR的基本频率吗bearingFaultBands生成故障频带。指定FR在赫兹或转每分钟。

的滚珠或滚柱轴承,指定为一个正整数。

直径的球或滚子,指定为一个正整数。

节圆直径的轴承,指定为一个积极的标量。DP圆的直径,中心的旅行在球或滚子轴承旋转。

接触角之间的度一个平面垂直于球或滚子轴之间的连线和两个调,指定为一个积极的标量。

名称-值参数

指定可选的双参数作为Name1 = Value1,…,以=家,在那里的名字参数名称和吗价值相应的价值。名称-值参数必须出现在其他参数,但对的顺序无关紧要。

R2021a之前,用逗号来分隔每一个名称和值,并附上的名字在报价。

例子:…,“谐波”(1、3、5)

包括基本频率的谐波,指定为逗号分隔两人组成的谐波正整数的和一个向量。默认值是1。指定的谐波当你想构建频段有谐波的基本频率。

显然在基频及其谐波被包括,指定为逗号分隔两人组成的“显然和一个向量的非负整数。默认值是0。指定的显然当你想要构建的频带显然在基频及其谐波。

频带宽度为中心的名义故障频率,指定为逗号分隔两人组成的“宽度”和积极的标量。默认值是10%的基本频率。避免指定的宽度与一个较大的值,以便故障乐队不重叠。

断层带频率,单位指定为逗号分隔两人组成的“域”,要么“频率”或“秩序”。选择:

  • “频率”如果你想要神奇动物返回相同的单位FR。

  • “秩序”如果你想要神奇动物返回的数量相对于内座圈旋转,旋转FR。

逻辑值指定是否负名义故障频率必须折叠频率起源、指定为逗号分隔两人组成的“折叠”,要么真正的或假。如果你设置的折叠”真正的,然后faultBands折叠的负面名义故障频率对频率源的绝对值,褶皱断层乐队总是积极的频率间隔。折叠的断层带计算 ( 马克斯 ( 0 , | F | − W 2 ) , | F | + W 2 ] ,在那里W是“宽度名称-值对,F是一个名义上的故障频率。

输出参数

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故障频带,作为一个返回Nx2数组,N是错的数量频率。神奇动物返回相同的单位FR赫兹或订单,根据价值的域”。使用生成的故障频带提取光谱指标使用faultBandMetrics。生成的断层带, ( F − W 2 , F + W 2 ] 集中在:

  • 外环缺陷的频率,佛和它的谐波

  • 内套缺陷的频率,Fi,其谐波,显然FR

  • 滚动体(球)缺陷的频率,神奇动物它的谐波,显然足球俱乐部

  • 笼(火车)缺陷的频率,足球俱乐部和它的谐波

的值W频带的宽度,可以指定使用'宽度的名称-值对。轴承频率的更多信息,请参阅算法。

故障频带信息神奇动物作为结构返回以下字段:

  • 中心——中心故障频率

  • 标签——标签描述每一个频率

  • FaultGroups——组相关数字识别出错频率

算法

bearingFaultBands计算不同的轴承特征频率如下:

  • 外环缺陷的频率, F o = N B 2 F R ( 1 − D B D P 因为 ( β ) )

  • 内套缺陷的频率, F 我 = N B 2 F R ( 1 + D B D P 因为 ( β ) )

  • 滚动体(球)缺陷的频率, F b = D P 2 D B F R ( 1 − ( D B D P 因为 ( β ) ] 2 )

  • 笼(火车)缺陷的频率, F c = F R 2 ( 1 − D B D P 因为 ( β ) )

引用

[1]Chandravanshi, M &波达尔Surojit。“球轴承故障检测使用振动参数”。国际工程研究与技术杂志》上。2。2013年。

[2]辛格Sukhjeet & Kumar Amit Kumar &纳文。“电机电流特征分析轴承在机械系统故障检测。”Procedia材料科学。6。171 - 177。10.1016 / j.mspro.2014.07.021。2014年。

[3]罗克,安东尼奥和席尔瓦,蒂亚戈& Calado Joao &迪亚斯,J。“滚动轴承的故障诊断方法。”圆柱交易系统和控制。4所示。2009年。

版本历史

介绍了R2019b

另请参阅

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