Nghiên cứu và phân tích phổ tần số rung của động cơ nhằm đánh giá tình trạng làm việc của động cơ

vi   TRANG   Lý lch khoa hc i L ii Tt iv Astract v Mc vi Danh sách các ch vit tt ix Danh sách các hình x Danh sách các bng xii .  1  1  2  5  5  5  5  5 .  6  6  6  7  8  9 vii  10  11  11  12  12  12  13  13  14  14  15 2.3.2.3 Phé 16  18 2.3.3 Cm bing 20 2.4 Phn mm LabVIEW 23  24  Ocard 24 .   25  25  25  26  27 3 27  27  27  29  33 UART 34 viii  34  34  37  37  38  39 - 41 .  42  42  42 4. 42 -T01 43  43  43  44  44  45   47  49   51  53 .  55  55  56  57  58 ix  TVE-T01 : Test Viration Engine   PSoC : Programmable System on Chip   LabVIEW : Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench  n  RS-232 : Recommended Standard-232   nh. UART : Universal Asynchronous Receiver/Transmitter    DC : Direct Current   AC : Alternating current  Dò AMP : Amplifier   IC : Integrated circuit   FFT : Fast Fourier transform  Fourier HFRT : Hight Frequency Resonance Technique   ADC : Analog-to-Digital Converter  DAC : Digital to Analogue Converter  analogue USB :  RPM : Revolutions Per Minute  CPS : Cycles Per Second vòng / giây 1SZ-FE : Gasonline direct injection Supercharged Economy type engine Electronic fuel injection  x DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Các d th ng máy 6 Hình 2.2: Các dng. 8 Hình 2.3: Biu  ng min thng ng tng hp min thi gian 9 Hình 2.4: Tín hing min tn s 10 Hính 2.5: Ngung c 11 Hình 2.6: Mi liên h ging theo thng theo tn s 19 Hình 2.7c tính tn s vi gii hn ng dng ca cm bin. 20 Hình 2.8c tính tn s ca cm bin áp 21 Hình 2.9: Cm bin MMA7361 21 Hình 2.10 khi ca cm bin MMA7361 22 Hình 2.11 nguyên lý ca cm bin MMA7361 23 Hình 3.1: Mô hình thc nghim ch thu 25 Hình 3.2: câu trúc mô hình thc nghim ch thu 26 Hình 3.3: Quy trình ch to 27 Hình 3.4: Cng USB ca máy tính 28 Hình 3.5 nguyên lý ca ngun 5V s dng LD1085V50 28 Hình 3.6 nguyên lý ca ngun 3,3V s dng ASM1117 29 Hình 3.7: Cu trúc ca mu khin PSoC 30 Hình 3.8 cu trúc bên trong ca CY8C3245PV1. 31 Hình 3.9: Thit k khi A/D trong PSoC 33 Hình 3.10: Thit k khi UART trong PSoC 34 Hình 3.11: Thit k khi lc cho cm bin gia tc MMA7361 34 Hình 3.12 khi UART cho board mch ch. 35 Hình 3.13 nguyên lý cu khin PsoC 35 Hình 3.14 nguyên lý khi lc ngun 36 xi Hình 3.15 nguyên lý khi kt ni cm bin gia tc 36 Hình 3.16 nguyên lý khi reset và khi n 36 Hình 3.17 nguyên lý khi ngun và khng 36 Hình 3.18 thuu khin, x lý d liu 37 Hình 3.19: Mt phn thuu khing PSoC . 38 Hình 3.20 thut toán l và xut kt qu trong LabVIEW 39 Hình 3.21 lp trình x lý tín hiu 39 Hình 3.22 lp trình phân tích và xut kt qu 40 Hình 3.23: Kt qu hin th 40 Hình 3.24: B tích hp TVE-T01 41 Hình 4.1: Giao din hin th kt qu thc nghing LabVIEW. 44 Hình 4.2: Kt qu i máy s ng 45 Hình 4.3: Mt phn bi phân tích ph theo min tn s c phóng to lên 46 Hình 4.4: Kt qu i máy s ng vi máy s 1 b mt la 47 Hình 4.5: Mt phn bi phân tích ph theo min tn s c phóng to lên 47 Hình 4.6: K qu so sánh ging hp mng hp hai 48 Hình 4.7: Kt qu i máy s ng vi bugi máy s 1 b mòn 49 Hình 4.8: Mt phn bi phân tích ph theo min tn s c phóng to lên 49 Hình 4.9: K qu so sánh ging hp mng hp ba 50 Hình 4.10: Kt qu i máy s ng v 1 b mòn 51 Hình 4.11: Mt phn bi phân tích ph theo min tn s c phóng to lên 51 Hình 4.12: Kt qu so sánh ging hp mng hp bn 52 xii   TRANG Bng 4.1c nghim 42 Bng 4.2: Thông s k thu-FE [15]. 42 Bng 4.3: Danh sách các thit b n quá trình thc nghim 43 1   1.1           công ngh tin thì    [01]        ,    là   ãy                     gây ra các         n ô tô, v.v. N                 2 1.2 H     2] n  packetqua   n                 c     [03  và               l D14Er  iên.   .  [04 trong thí       3      nh, v.v. Czech, P., !azarz, B., Madej, H., Wojnar [05]                                 LabVIEW. thông   .  do piston hay xi lanh nào  Agostoni [06 lc   ,  m     có     Lech Sitnik, Monika MagdziakTokáowicz, Radosáaw Wróbel. [07] nhóm tác                A PSV-400 Laser   theo      [...]... tr tác đ ng xấu trong sản xuất, chế tạo có thể lƠm thay đổi tính chất của vật li u, nó có thể ảnh hưởng xấu tới rung đ ng của xe Nghiên cứu sự truyền rung đ ng cũng chưa xác định được những sự cố vƠ chẩn đoán hư h ng của đ ng c 4 1.3 Ṃc đích c̉a đ tƠi Nghiên cứu vƠ phơn tích phổ tần số rung đ ng c nhằm đánh giá tình trạng làm vi c của đ ng c , góp phần nơng cao hi u quả trong công tác chẩn đoán kỹ... nhất lƠ rung đ ng tuần hoƠn Rung đ ng của máy có tính tuần hoƠn, đuợc xác định qua ba thông số c bản: chuyển vị, vận tốc, gia tốc Mối quan h giữa chuyển vị gia tốc vƠ vận tốc ứng với tần số của m t rung đ ng, cho thấy: Chuyển vị cƠng cao thì tần số cƠng thấp, vì vậy cần đo chuyển vị khi tần số rung đ ng thấp - Vận tốc có giá trị không đổi khi tần số thay đổi vƠ thể hi n rõ nhất ở khoảng tần số trung bình... phần rung đ ng của m t phổ tần số phức tạp của máy 9 được hiển thị như lƠ m t đ nh tần số rời rạc Biên đ miền tần số có thể được di chuyển trên m t đ n vị thời gian so với m t tần số cụ thể, được v như trục Y so với tần số lƠ trục X Điều nƠy lƠ trái ngược với phổ miền thời gian, tổng các vận tốc của tất cả các tần số vƠ v tổng theo trục Y so với thời gian lƠ trục X M t ví dụ của m t biểu đồ miền tần số. .. ng của các chi tiết c khí trên đ ng c Thu thập các số li u rung đ ng của đ ng c Nghiên cứu b x lỦ tín hi u rung, lập trình điều khiển bằng phẩn mềm PSoC Desiger và LabVIEW Nghiên cứu thuật toán FFT vƠ ứng dụng phơn tích phổ của tín hi u Thiết kế, thi công mô hình thực nghi m phơn tích phổ tần số rung đ ng, lƠm c sở nhận dạng được các hư h ng c khí c bản hoặc dự báo các hư h ng Thực nghi m vƠ đánh giá. .. quả nghiên cứu 1.4.2 Gíi hạn đ tƠi Do điều ki n kinh tế vƠ trình đ có hạn mƠ đề tƠi giới hạn trong phạm vi: Nghiên cứu phổ tần số rung của đ ng c ảnh hưởng bởi m t số chi tiết c khí c bản trên đ ng c Toyota 1SZ-FE được gá lắp trên mô hình Nghiên cứu vƠ phơn tích phổ tần số rung của đ ng c hoạt đ ng ở tốc đ cầm ch ng Ch thực nghi m chẩn đoán rung đ ng theo phư ng thẳng đứng (Z) 1.5 Phương ph́p nghiên. .. Lực do sự không cơn bằng tạo ra tăng theo tỷ l bình phư ng của số vòng quay, nên rung đ ng được khuếch đại mạnh khi tăng số vòng quay 2.2.4 Phương ph́p tính tần số rung c̉a đ ng cơ Tần số rung đ ng của đ ng c = Tốc đ đ ng c vòng / phút chia cho 60 giơy (Hz) rpm ÷ 60 = Engine H z [10] F rpm Hz 60 (2.1) Trong đó F lƠ tần số (Hz), rpm tốc đ đ ng c vòng/phút, thời gian 60 giơy Tần số rung đ ng sinh ra... vận tốc rung đ ng thường được áp dụng trong giám sát rung đ ng liên tục Gia tốc cƠng cao khi tần số rung đ ng cƠng cao Vì vậy, đo gia tốc thường áp dụng trong giám sát rung đ ng có tần số rung đ ng lớn Nếu đo được gia tốc của rung đ ng thì có thể suy ra vận tốc vƠ chuyển vị bằng phép tích phơn Tuy nhiên để có gia tốc bằng cách lấy vi phơn t vận tốc thì tín hi u rất d bị nhi u do tính chất của mạch... các xung tần số cao mƠ biên đ của chúng được điều biến bởi tần số xuất hi n các hư h ng đang xét Các đáp ứng ở dạng c ng hưởng nƠy thể hi n trên phổ bởi sự tồn tại các “bướu” nằm ở vùng tần số cao, cách xa các tần số quay của máy Vi c giải điều biến theo 14 biên đ của các đáp ứng với dạng c ng hưởng nƠy cho phép tìm lại tần số của các lực kích thích nƠy thường không thể phát hi n được trong phổ của tín... tính tần số với giới hạn ứng dụng của cảm biến Nếu tần số ch thay đổi với dao đ ng tới đầu đo, đầu đo s thấp ở dải tần ≤ 0,1Hz vƠ thường ch ổn định ở dải 0,1 Hz - 10kHz Tại dải tần ≥ 10kHz giá trị gia 20 tăng đ c lập thậm chí ngay cả khi dao đ ng không thay đổi vƠ đạt cực đại tại tần số riêng fe = 80 kHz Hình 2.8 Đặc tính tần số của cảm biến đo đi n áp Dải tần số có thể s dụng trong chẩn đoán tình trạng. .. của rung đ ng trên các giải tần số khác nhau Căn cứ vƠo vi c so sánh giá trị Kurtosis tính toán được với giá trị ngưỡng được xác định t nghiên cứu lỦ thuyết vƠ thực nghi m, đôi khi kết hợp với m t số thông số khác, người ta s đưa ra m t chẩn đoán cho tình trạng hoạt đ ng của thiết bị H số Kurtosis lƠ m t thông số mô tả hình dạng của phơn bố xác suất của m t biến ng u nhiên H số Kurtosis đặc trưng cho . l và xut kt qu trong LabVIEW 39 Hình 3.21 lp trình x lý tín hiu 39 Hình 3.22 lp trình phân tích và xut kt qu 40 Hình 3.23: Kt qu hin th 40 Hình 3.24: B tích. phn bi phân tích ph theo min tn s c phóng to lên 46 Hình 4.4: Kt qu i máy s ng vi máy s 1 b mt la 47 Hình 4.5: Mt phn bi phân tích ph theo. ni cm bin gia tc 36 Hình 3.16 nguyên lý khi reset và khi n 36 Hình 3.17 nguyên lý khi ngun và khng 36 Hình 3.18 thuu