| 研究課題/領域番号 |
26420077
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
辺見 信彦 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (80256669)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 軸受診断 / ジャークセンサ / リアルタイム処理 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は数rpm程度で極低速に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。具体的にはリアルタイム計測システムの試作と損傷部位の多様性への対応の有効性を検証し，実用化の目処を立てる。そして明らかにしようとしているのは，(1)信号処理のリアルタイム化と，(2)実証範囲の拡大である。平成26年度は，前者(1)について，DSPによる実システムを構築し，処理法の簡略化を検討した。DSPボードによる処理回路と機構の試作と改造を進めた。提案方法のリアルタイム信号処理回路を設計し，システムを試作した。数rpm～数千rpmの回転に対する検討を可能にさせるよう，モータの交換を実施した。また予圧の状況が信号の大きさに影響することから，予圧に対する信号の検出具合を詳細に調整した。試作回路の調整のための予備実験を最終回路を製作する前に実施した。予備実験はこれまでにオフライン処理していた実験と同条件で検証実験した。同条件とは，回転数が10，20，40，200rpmで，かつ模擬損傷が外輪に一箇所の場合の条件である。その後，提案診断法の適用条件事例の増加と診断システムとしての確実化を検討する。回転数が数rpmでの検証実験を進めた。処理回路メモリ限度での最低回転速度での診断を実施した。損傷部位が複数箇所の場合への適用と問題点を洗い出し，それに対する対処法を検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
計画通りに予備実験を重ね， DSPによる実システムを構築し，処理法の簡略化を検討していること，リアルタイム信号処理回路を設計し，システムを試作したこと，低速から高速回転に対応できるようモータの交換と機械構造を含めた回転実験装置を改造製作したこと，低速回転での実証実験を実施し，5rpmまではシステムの検証できたことなど，実施計画に沿った内容を検討でき良好な結果を得ている。さらに損傷が傷通過周期内で2か所に信号が発生しうるような位相に２つの損傷を設けた場合について検討し，2か所に損傷がある場合は，２つ目の傷の信号が出難いことを明らかにした。それに対する対策については継続検討中である。以上により概ね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
傷が傷通過周期内で2か所に信号が発生しうるような位相に２つの損傷を設けた場合について，2か所に損傷がある場合に２つ目の傷の信号が出難いことに対する対策について，最初に検討する。その上で本手法の適用条件事例の増大を図る。軸受の外輪に加え内輪に損傷がある場合も検討するため，軸受をこれまで実施していた円錐ころ軸受から平行ころ軸受に変更し，内輪軌道面への損傷についても調査できるよう実験装置を改造する。その際，軸受にラジアル荷重を負荷できるよう装置を大幅に設計変更する。装置改造を完成させた上で内輪損傷に対する本手法の検討を実施する。実用性を鑑み，特に負荷方向に対する損傷部位の回転相対位置の影響も調査する。その後，転動体に損傷がある場合についても診断手法を検討する。１個の転動体の1ヶ所に模擬損傷を施した軸受で検討する。回転によって変化する転動体の位置と負荷方向との位置関係と信号の検出との関係を調査し，実用に向けた検討を実施する。
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