2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel multi-purpose diagnosis system for rolling bearings in very low rotation speed using jerk sensor
| Project/Area Number |
26420077
|
|---|
| Research Institution | Shinshu University |
|---|
Principal Investigator |
辺見 信彦 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (80256669)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 軸受診断 / ジャークセンサ / 振動解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は数rpm程度の非常に低速で回転する転がり軸受の損傷の有無を判定するための新しい損傷診断システムを開発することを目的としている。本研究助成期間全体を通じた具体的実施内容と得られた成果は，独自に開発してきた高周波数領域で高感度という特徴を有するジャークセンサを軸受近傍に設置し，軸受の発生する振動を測定し，さらに独自で考案した信号処理方法でその振動信号を処理するリアルタイム計測システムを試作し，損傷部位の多様性への対応の有効性を検証し，実用化に対する課題を明らかにした。平成28年度は，本信号処理システムが対象とする損傷部位の多様性への対応として，転がり軸受の転動体上に発生した損傷について検討した。さらに信号処理の実時間化に対するより簡易化した実用性をめざし，PICマイコンによる処理システムの構築に挑戦し，ワンチップ化の技術課題も明らかにした。
転がり軸受の転動体上に発生した損傷に対しては，軸受隙間がある場合と無い場合とでは，損傷による信号発生周期が異なり，違った特徴を有することが明らかとなり，それに対する本信号処理法における対策方法を明確化した。具体的には軸受隙間が無い場合は一般に定式化されている損傷信号の発生周期で信号が検出されるが，軸受隙間がある場合は回転周期に依存した間隔で損傷信号が発生するが，その発生間隔は必ずしも回転周期ではなく，その2倍の周期で発生することを明らかにした。さらに本信号処理においては，区分重畳乗算処理の区分時間を，軸受隙間の有無の情報すなわち軸受の仕様から予め設計値としてわかっている情報を基にして変更することで診断が可能であることを実験で検証した。また処理システムのPIC化については，低速回転軸受の場合はPICのメモリ容量に情報処理の可否が影響し，高速回転の場合は演算速度とサンプリング速度によって高速上限が決まることを明らかにすることができた。
|
