بررسی رفتار ارتعاشی تسمه زمانبندی تحت عیوب مختلف به کمک روش‌های داده‌کاوی و هوش مصنوعی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشگاه صنعتی امیر کبی

چکیده

در این پژوهش سامانه‌ای خودکار و هوشمند جهت تشخیص عیوب رایج تسمه زمانبندی بر اساس سیگنال‌های ارتعاشات آن معرفی شده است. بدین منظور ارتعاشات تسمه زمانبندی در عیوب مختلف و رایج آن تحصیل شد. به منظور داده‌کاوی از سیگنال‌های ارتعاشی 6 تابع ویژگی انحراف از معیار, کورتوسیس، اسکیوونس، فاکتور ضربه، فاکتور شکل و فاکتور کرست که هریک از آنها بیانگر نوعی از رفتارهای یک سیگنال هستند؛ استخراج شدند. پس از استخراج مشخصه‌های هر عیب در مرحله داده‌کاوی، از طبقه‌بند شبکه عصبی مصنوعی (ANN) جهت تشخیص هوشمند تسمه‌های معیوب استفاده شد. شبکه عصبی توسط 60 درصد از مشخصه‌های استخراج شده از سیگنال‌ها آموزش و سپس توسط مابقی آنها آزمون شد. نتایج نشان داد ارتعاشات تسمه در هنگام بروز عیب دچار آشفتگی گشته و رفتار ضربه‌ای شدیدتر از خود نشان می‌دهند. همچنین شبکه عصبی توانست با دقت 90 درصد عیوب تسمه زمانبندی را تشخیص دهد و طبقه‌بندی کند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که استفاده از سیگنال‌های ارتعاشی جهت تشخیص عیوب ریز تسمه زمانبندی و پیشگیری از پارگی کامل آن موثر بوده است. همچنین نتایج نشان داد تلفیق روش‌های داده-کاوی و هوش مصنوعی ترکیب توانمند و موفقی جهت عیب‌یابی تسمه زمانبندی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The study on effect of different defects on the timing belt vibrations using data mining and artificial intelligence methods

نویسندگان [English]

  • Meghdad Khazaee 1
  • Barat Ghobadian 1
  • Ahmad Banakar 1
  • Mostafa Mirsalim 2
  • Saeid Minaei 1
1
2
چکیده [English]

In this research, an intelligent and automatic procedure is introduced for diagnosis of some common faults of timing belt bases on its vibration signals. For this goal, vibration signals were gained in different faulty conditions of timing belt. In data mining step, six features namely, standard deviation, kurtosis, skewness, impulse factor, shape factor and crest factor were extracted from vibration signals aim to better monitoring of signals behavior. After extracting the fault characteristics, Artificial Neural Network (ANN) classifier was used for intelligent detection of faulty belts. The ANN was trained with 60 percent of signals and was tested with other signals. The results show the faulty belts have a turbulence vibration and impulsive behavior. Also, ANN classifier detected and classified the timing belts faults with 90 percent accuracy. The results show which the use of vibration signals for small faults detection of timing belt was effective aim to prevent its complete rupture. The results demonstrate the combination of data mining and artificial intelligence techniques is a powerful and successful procedure for precision timing belt troubleshooting.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Timing belt
  • Fault detection and classification
  • Vibration Analysis
  • Data Mining
  • artificial neural network (ANN)