بازشناخت الگوی نیروهای یاتاقانی محور چرخان صلب دارای نامیزانی‌های جرمی

Abstract

در سیستم‌های چرخان صنعتی به دلایل مختلف مانند نا‌همراستایی یاتاقانی و وجود نامیزانی‌های جرمی، نیرو‌های مختلفی در یاتاقان تولید می‌شود. روش‌های بازشناخت الگوهای نامیزانی‌های جرمی زیان‌ آور تاکنون بر اساس استفاده از سنسورهای اندازه‌گیری جابجایی و یا سرعت طراحی و تدوین شده‌اند. در کنار بار محاسباتی بالای روش‌های مذکور، پهنای باند نسبتاً کم و قیمت بالای تجهیزات مورد نیاز این نوع روش‌ها، تا کنون فناوری‌های لازم بر اساس تکنیک‌های تحلیل بر مبنای اندازه‌گیری شتاب یاتاقان‌ها توسعه داده نشده است. ابتدا، معادلات حرکت و نیروهای موجود در یاتاقان‌های غیر منعطف صلب و کاملاً همراستا برای روتوری نامیزان با 15 جرم نامیزان موجود در سه صفحه با فواصل متفاوت استخراج شده‌اند. سپس، با حل عددی معادلات، الگوهای نیرویی یاتاقان‌ها حاصل شده و تأثیر هر کدام از متغیرهای دینامیکی روتور برای دو جرم نامیزان مورد تحلیل قرار می‌گیرند. نوآوری‌های مقاله‌ی حاضر به این شرح گزارش می‌گردند: با استفاده از یک شبکه‌ی عصبی ثابت شد که برای عیب‌یابی سیستم تنها دو سنسور شتاب‌سنج کافی است. در ادامه دو شبکه‌ی عصبی عمیق با 5 لایه طراحی شد که داده‌های ورودی، سرعت روتور، اندازه‌ی اقطار و میزان اوریب بودن بیضی بوده، و داده‌های خروجی برای شبکه‌ی اول تمامی متغیرهای لازم اجرام نامیزان شامل فاصله صفحه چرخش در روتور، زاویه، جرم و شعاع ذره و در شبکه‌ی دوم اختلاف زاویه‌ی اجرام، فاصله‌ی بین دو صفحه، فاصله‌ی یاتاقان A از وسط دو صفحه، و حاصل‌ضرب جرم و شعاع هر کدام از نامیزانی‌ها بوده که دقت نهایی بدست آمده 95 درصد گزارش شد.