JP5990729B1 - 汎用劣化曲線作成方法及び機械寿命予測方法、並びに汎用劣化曲線作成プログラム及び機械寿命予測プログラム - Google Patents
汎用劣化曲線作成方法及び機械寿命予測方法、並びに汎用劣化曲線作成プログラム及び機械寿命予測プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5990729B1 JP5990729B1 JP2015077197A JP2015077197A JP5990729B1 JP 5990729 B1 JP5990729 B1 JP 5990729B1 JP 2015077197 A JP2015077197 A JP 2015077197A JP 2015077197 A JP2015077197 A JP 2015077197A JP 5990729 B1 JP5990729 B1 JP 5990729B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deterioration
- general
- bearing
- state value
- machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
このような状況にあって、近年、有効な機械設備の診断方法の一つとして、トライボロジー(摩擦・摩耗工学)を活用した診断手法(以下、「トライボ診断」という。)が行われている。機械設備の劣化や故障の多くは焼付きや摩耗に起因しているため、潤滑油中の摩耗粒子や潤滑油の性状を分析することで、機械設備の健全性を総合的に診断できる精密診断法である。
このような機械の潤滑油の性状による精密診断のためには、公知の粒子計数方法や粒子計数装置(「パーティクルカウンタ」とも呼ばれる。)を使用し得る。例えば、特許文献1に記載されている粒子計数装置は、光を照射したときの遮断光及び散乱光を測定することにより、液体(潤滑油)中の粒子の形状、サイズ等を識別すると共に粒子の個数を計数している。
一方、特許文献1に記載されているような粒子計数装置を適用すれば、オンラインで潤滑油中の粒子数(摩耗粒子数)を連続的に計測することが可能である。しかし、従来、潤滑油中の摩耗粒子を計測することによって回転機械の劣化状態を評価する手法は確立されていなかった。
そこで、潤滑油中の摩耗粒子の増加傾向と回転機械の劣化状態との相関を明らかにし、広く回転機械に適用することができれば、回転機械の劣化状態の一次診断を行うことができる。そして、その一次診断によって、回転機械の予測外のトラブルを早期発見することが可能となり、精密なトライボ診断が必要であるか否かをスクリーニングすることが可能になる。更に、回転機械の安全性と信頼性の確保、保守手法の最適化、保守コストの低減が期待される。
1.潤滑油中で稼働される軸受を備える回転機械の劣化状態を評価するための汎用劣化曲線作成方法であって、軸体及び前記回転機械と同一素材の軸受を備え、前記軸受に所定の荷重を与えて前記軸体を潤滑油中で回転させる試験機を使用し、前記試験機の前記軸体を所定の回転数で回転させる駆動ステップと、前記潤滑油中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数に基づく劣化状態値を算出する計測ステップと、前記駆動ステップにより前記軸体の回転を開始させた後、繰り返し前記計測ステップにより前記摩耗粒子数を計測させ、各回の前記劣化状態値を収集する劣化状態値収集ステップと、前記劣化状態値収集ステップにより収集された前記劣化状態値が第1の値以上となってから第2の値になるまでの経過時間に対する前記劣化状態値の変化を汎用劣化曲線として作成する汎用劣化曲線作成ステップと、を備え、前記汎用劣化曲線は、時間が前記経過時間に基づいて無次元量化され、且つ前記劣化状態値が前記第1の値及び前記第2の値に基づき無次元量化されていることを特徴とする汎用劣化曲線作成方法。
2.前記劣化状態値は、単位油量当りの前記摩耗粒子の数、その単位時間当りの増加数、及びその増加率のうちの1つである前記1.記載の汎用劣化曲線作成方法。
3.前記回転機械の軸受はすべり軸受である前記1.又は2.に記載の汎用劣化曲線作成方法。
4.前記回転機械の軸受は転がり軸受である前記1.又は2.に記載の汎用劣化曲線作成方法。
5.前記1.乃至4.のいずれかに記載の汎用劣化曲線作成方法により作成された前記汎用劣化曲線を用いて回転機械の余寿命を予測する機械寿命予測方法であって、前記回転機械に備えられた軸受の潤滑油中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数に基づく劣化状態値を算出する実機計測ステップと、前記実機計測ステップを2回以上行い、各回で算出された前記劣化状態値を前記汎用劣化曲線に対応させることにより、前記劣化状態値が所定の値に至るまでの時間を余寿命として算定する寿命算定ステップと、を備えることを特徴とする機械寿命予測方法。
6.前記劣化状態値は、単位油量当りの前記摩耗粒子の数、その単位時間当りの増加数、及びその増加率のうちの1つである前記5.記載の機械寿命予測方法。
7.前記回転機械の軸受はすべり軸受である前記5.又は6.に記載の機械寿命予測方法。
8.前記回転機械の軸受は転がり軸受である前記5.又は6.に記載の機械寿命予測方法。
9.潤滑油中で稼働される軸受を備える回転機械の劣化状態を評価するための汎用劣化曲線作成プログラムであって、軸体及び前記回転機械と同一素材の軸受を備え、前記軸受に所定の荷重を与えて前記軸体を潤滑油中で回転させる試験機を使用し、前記潤滑油中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数に基づく劣化状態値を算出する計測機能と、前記軸体の回転が開始された後、繰り返し前記計測機能により前記摩耗粒子数を計測させ、各回の前記劣化状態値を収集する劣化状態値収集機能と、前記劣化状態値収集機能により収集された前記劣化状態値が第1の値以上となってから第2の値になるまでの経過時間に対する前記劣化状態値の変化を汎用劣化曲線として作成する汎用劣化曲線作成機能と、をコンピュータに実現させ、前記汎用劣化曲線は、時間が前記経過時間に基づいて無次元量化され、且つ前記劣化状態値が前記第1の値及び前記第2の値に基づき無次元量化されていることを特徴とする汎用劣化曲線作成プログラム。
10.前記劣化状態値は、単位油量当りの前記摩耗粒子の数、その単位時間当りの増加数、及びその増加率のうちの1つである前記9.記載の汎用劣化曲線作成プログラム。
11.前記回転機械の軸受はすべり軸受である前記9.又は10.に記載の汎用劣化曲線作成プログラム。
12.前記回転機械の軸受は転がり軸受である前記9.又は10.に記載の汎用劣化曲線作成プログラム。
13.前記1.乃至4.のいずれかに記載の汎用劣化曲線作成方法により作成された前記汎用劣化曲線を用いて回転機械の余寿命を予測する機械寿命予測プログラムであって、前記回転機械に備えられた軸受の潤滑油中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数に基づく劣化状態値を算出する実機計測機能と、前記実機計測機能による計測を2回以上行わせ、各回で算出された前記劣化状態値を前記汎用劣化曲線に対応させることにより、前記劣化状態値が所定の値に至るまでの時間を余寿命として算定する寿命算定機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする機械寿命予測プログラム。
14.前記劣化状態値は、単位油量当りの前記摩耗粒子の数、その単位時間当りの増加数、及びその増加率のうちの1つである前記13.記載の機械寿命予測プログラム。
15.前記回転機械の軸受はすべり軸受である前記13.又は14.に記載の機械寿命予測プログラム。
18.前記回転機械の軸受は転がり軸受である前記13.又は14.に記載の機械寿命予測プログラム。
本汎用劣化曲線作成方法により、極めて短時間で汎用劣化曲線を作成することができる。そして、汎用劣化曲線は、様々な条件で実際に稼働する回転機械の劣化状態を診断するための指標として用いることができ、回転機械の劣化状態を一元管理することが可能になる。また、汎用劣化曲線を用いた診断によって、稼働中の回転機械の予測外のトラブルを早期発見することが可能となり、精密なトライボ診断が必要であるか否かをスクリーニングすることが可能になる。更に、回転機械の安全性と信頼性の確保、保守手法の最適化、保守コストの低減を図ることができる。
前記回転機械の軸受はすべり軸受である場合には、すべり軸受の摩耗劣化状態を汎用劣化曲線によって評価可能にすることができる。
前記回転機械の軸受は転がり軸受である場合には、転がり軸受の疲労劣化状態を汎用劣化曲線によって評価可能にすることができる。
前記劣化状態値は、単位油量当りの前記摩耗粒子の数、その単位時間当りの増加数、及びその増加率のうちの1つである場合には、実際に稼働する回転機械において計測される摩耗粒子数から容易に劣化状態値を算出することができ、実際の軸受の余寿命を算定するための指標を適宜選択することができる。
前記回転機械の軸受はすべり軸受である場合には、実際に稼働するすべり軸受の摩耗劣化状態を汎用劣化曲線によって評価可能にすると共に、その余寿命を算定することができる。
前記回転機械の軸受は転がり軸受である場合には、実際に稼働する転がり軸受の疲労劣化状態を汎用劣化曲線によって評価可能にすると共に、その余寿命を算定することができる。
本発明の機械寿命予測プログラムによれば、前記機械寿命予測方法を行うために好適な機能をコンピュータ上に実現することができる。
本実施形態に係る汎用劣化曲線作成方法は、潤滑油中で稼働される軸受を備える回転機械(実機)の劣化状態を評価する汎用劣化曲線を作成するために、軸体(3)及び前記回転機械と同一素材の軸受(2)を備え、軸受(2)に所定の荷重(L)を与えて軸体(3)を潤滑油(4)中で回転させる試験機(1)を使用して、潤滑油(4)中の摩耗粒子数の計測を行う。
試験軸体3Aは、設定された任意の回転数(例えば、0〜1800rpm)で回転し、試験軸受2Aと試験軸体3Aとの接触面に、任意の荷重Lがかけられる。荷重Lの大きさ及び方向は特に限定されない。本例においては、回転軸に直角の方向に任意の大きさのラジアル荷重L(例えば、0〜1000N)がかけられるようにされている。
試験軸体3Bは、設定された任意の回転数(例えば、0〜1800rpm)で回転し、試験軸受2Bには、任意の荷重Lがかけられる。荷重Lの大きさ及び方向は特に限定されない。本例においては、上側のハウジング92を介して下向きに任意の大きさのラジアル荷重L(例えば、0〜22kN)がかけられるようにされている。荷重として、回転軸方向に作用するスラスト荷重がかけられてもよい。
上記すべり軸受、転がり軸受のいずれの場合も、回転数や荷重の設定により、軸受の劣化の加速試験とすることができる。
計測ステップにおいては、ロードセル等(図示せず)を用いて、試験軸受2にかけられた荷重Lを計測するようにすることができる。また、必要に応じて、各部温度等を計測するようにすることができる。
前記第1の値は、軸受の劣化過程により適宜設定することができ、例えば、軸受の劣化が進展し始めたことが判定可能な時点の劣化状態値の値とすることができる。また、前記第2の値も、軸受の劣化過程により適宜設定することができ、例えば、軸受が故障に至る直前の劣化状態値の値とすることができる。第1の値及び第2の値について、より具体的には、後述するすべり軸受及び転がり軸受の例において説明する。
図2は、すべり軸受における摩擦係数μの経時変化を概念的に示した図である。摩擦係数μの経時変化は、潤滑状態の経時変化と言い換えることができる。例えば、潤滑状態が急激に変化することで摩擦係数は高くなる。これとは対照的に、潤滑状態が緩やかに変化した場合は、摩擦係数の変化も緩やかである。しかし、潤滑状態は実際の経過時間tに対して一義的に定まるのではなく、摩耗の進展プロセスによって定まると考えられる。つまり、摩擦係数の変化に伴い変化する潤滑状態は、回転数の変化等に影響される。
また、図3に示されたように、摩擦係数μと摩耗粒子数PCとの間にも一定の相関が見出される。したがって、適宜の変換手段を用いることによって、摩耗粒子数PC又はその単位時間当りの増加数を劣化状態値とし、それに基づいて汎用劣化曲線を表すことも可能である。
(i)流体潤滑:十分な厚さの潤滑膜が形成され、潤滑膜により接触する金属の2面間が完全に離れた潤滑状態。
(ii)混合潤滑:境界潤滑状態と流体潤滑状態が混在する潤滑領域。
(iii)境界潤滑:油膜が十分に形成されず、金属の2面間での接触が生じる潤滑状態。
劣化状態値の前記第1の値は、軸受の潤滑状態が前記混合潤滑の初期の値(例えば、摩擦係数μが0.02となる状態に対応する劣化状態値)とすることができる。
また、劣化状態値の前記第2の値は、軸受の使用限界となる値とすることができる。例えば、摩擦面の潤滑状態が前記境界潤滑の直前となる値(例えば、摩擦係数μが0.08となる状態に対応する劣化状態値)とすることができる。
図5に、汎用劣化曲線作成プログラムの構成例を示す。汎用劣化曲線作成プログラムは、潤滑油中で稼働される軸受を備える回転機械の劣化状態を評価するための汎用劣化曲線作成プログラムであって、軸体3及び前記回転機械と同一素材の軸受2を備え、軸受2に所定の荷重を与えて軸体3を潤滑油4中で回転させる試験機1を使用し、潤滑油4中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数に基づく劣化状態値を算出する計測機能64と、軸体3の回転が開始された後、繰り返し計測機能64により摩耗粒子数を計測させ、各回の劣化状態値を収集する劣化状態値収集機能66と、劣化状態値収集機能66により収集された劣化状態値が第1の値以上となってから第2の値になるまでの経過時間に対する劣化状態値の変化を汎用劣化曲線として作成する汎用劣化曲線作成機能68と、をコンピュータ6に実現させる。
また、汎用劣化曲線作成プログラムには、試験機1の軸体3を所定の回転数で回転させる駆動機能62を備えることができる。
各前記機能は1つのコンピュータ6上に備えられる必要はなく、コンピュータ6は、適宜プログラマブルコントローラやデータロガー等を含んで構成されてもよい。
以上に説明した汎用劣化曲線を用いることによって、実際に稼働している回転機械(実機)の劣化状態を診断し、その余寿命を予測することが可能になる。
この機械寿命予測方法は、前記汎用劣化曲線作成方法により作成された汎用劣化曲線を用いて回転機械の寿命を予測する機械寿命予測方法であって、回転機械(1x)に備えられた軸受(2x)の潤滑油(4x)中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数(PC)に基づく劣化状態値(例えば、ΔPC)を算出する実機計測ステップと、実機計測ステップを2回以上行い、各回で算出された前記劣化状態値を前記汎用劣化曲線に対応させることにより、前記劣化状態値が所定の値に至るまでの時間を寿命として算定する寿命算定ステップと、を備えて構成される。
劣化状態値の前記所定の値は、汎用劣化曲線の前記終止点の値(例えば、前記ΔPCmax)とすることができる。また、汎用劣化曲線の終止点は軸受の使用限界に対応するため、前記所定の値は、終止点より低い値であって管理上定めた値とすることもできる。
前記寿命算定ステップでは、適宜の時期に、2回以上、前記実機計測ステップを実行して、各時点の摩耗粒子増加率ΔPCを取得するようにすることができる。
図6(a)は、実時間tの経過に伴う摩耗粒子増加率ΔPCの通常の変化を表している。ここで、摩耗粒子増加率の値ΔPCminは前記第1の値、値ΔPCmaxは前記第2の値(使用限界値)とすることができる。1回目の計測時(t1)に摩耗粒子増加率はΔPC1であり、2回目の計測時(t2)に摩耗粒子増加率はΔPC2であったとする。そうすると、この実機の時刻t2における余寿命tLは、図6(a)上で、摩耗粒子増加率がΔPC2である時刻t2からΔPCmaxに至る時刻t3までの時間となる。
したがって、図7に示すように、無次元量化された時間軸Tにおける余寿命TL(すなわち、1―T2)を基に、実時間において実機が使用限界となる時刻t3、及び実機の余寿命tL(すなわち、t3―t2)を求めることができる。
図8に、機械寿命予測プログラムの構成例を示す。機械寿命予測プログラムは、前記汎用劣化曲線作成方法により作成された汎用劣化曲線を用いて回転機械1xの寿命を予測する機械寿命予測プログラムであって、回転機械1xに備えられた軸受2xの潤滑油4x中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数に基づく劣化状態値を算出する実機計測機能72と、実機計測機能72による計測を2回以上行わせ、各回で算出された前記劣化状態値を前記汎用劣化曲線に対応させることにより、劣化状態値が所定の値に至るまでの時間(tL)を寿命として算定する寿命算定機能74と、をコンピュータ6に実現させる。
コンピュータ6には記憶装置60が備えられている。記憶装置60には、前記汎用劣化曲線作成方法により作成された汎用劣化曲線を構成するデータが格納されており、実機1xにおいて計測された摩耗粒子数、算出された劣化状態値等を蓄積して記憶することができる。コンピュータ6は、これらのデータを処理することにより実機の余寿命を算定することができる。
各前記機能は1つのコンピュータ6上に備えられる必要はなく、コンピュータ6は、適宜プログラマブルコントローラやデータロガー等を含んで構成することができる。
[1]すべり軸受を対象とした実施例
すべり軸受を対象として、図9に示すような試験機を使用して前記汎用劣化曲線作成方法によって汎用劣化曲線を作成する試験を行った。この試験機は、断面が矩形のブロック試験片(軸受2Aに相当)に円盤型のディスク試験片(軸体3Aに相当)を接触させて試験を行うブロック・オン・ディスク型と呼ぶものである。オイルタンク中の潤滑油は、試験を行う間、ポンプにより試験終了まで循環される。また、その一部が図示しない摩耗粒子計測装置(5)に送られ、ディスク試験片とブロック試験片との摩擦面で発生する摩耗粒子の数が計測される。
ディスク試験片を1500rpmで空転させた状態から、ブロック試験片に対して荷重400Nをかけ、20秒間〜40秒間の3通りで、回転数を1500rpmから0rpmへと徐々に変化させた。これによって、図10(a)に示すように、摩擦係数μは0.02程度(流体潤滑状態)から0.08以上(境界潤滑付近)まで変化する。この計測結果を、無次元化した時間軸Tに対する摩擦係数μの変化に変換して表したものが、同図(b)である。これから、摩擦係数μの時間推移は、その変化のプロセスに関わらず、時間軸を無次元量化することによって一義的に定まること、すなわち1つの曲線として表現可能であることが確かめられた。この曲線は、同図(b)に示されているような指数関数となる。
これが、汎用劣化曲線であり、計測された摩耗粒子数に基づいて算出される劣化状態値の変化は、すべり軸受の潤滑状態を管理し得る指標となる。
参考として、揚水ポンプを対象に、そのすべり軸受箱内の潤滑油を徐々に抜油し油面を低下させて過酷な潤滑状態を作り出し、軸受の摩耗劣化の推移を計測した結果を基に、汎用劣化曲線が適用可能かどうかを検討した。
揚水ポンプを作動させた後の潤滑状態からみれば、当初の流体潤滑状態から潤滑状態に変化が生じ、混合潤滑初期の段階と評価することができる時点(以下、劣化進行点という。)以降は、観測される摩耗粒子数の増加が確認され、摩耗速度が増加した。この劣化進行点以降における単位容積当りの摩耗粒子数の変化は、図13に示すようになった。より詳しい分析では、同図において摩耗粒子数が15000を超えた段階では、比較的大きな粒子が発生し、比較的小さな粒子の発生が少なくなったことが確認された。この時点で、摩耗の発生プロセスが遷移したと考えられる(以下、摩耗遷移点という)。潤滑状態において、摩耗遷移点は混合潤滑後期から境界潤滑の段階とみることができる。
実機の潤滑油中の摩耗粒子数は、摩耗粒子計測装置5を使用し、前記実機計測機能を備えた機械寿命予測プログラムによって常時サンプリングすることが可能である。したがって、前記機械寿命予測方法は、軸受を備える回転機械の管理において、より詳細な診断等を実施するためのスクリーニングの手段として用いることもできる。
本汎用劣化曲線作成方法及び機械寿命予測方法は、転がり軸受を備える回転機械に対しても適用することができる。
一般に、転がり軸受の損傷は、転がり疲れ、その他の要因(焼付き、かじり、割れ、き裂、欠け、摩耗等)によって生じる。転がり疲れとは、疲労限以上の荷重を支持して運転し、軸受材料の疲れ破壊が転動体と軌道面の転がり接触面に生じる現象である。転がり疲れが転がり接触面に生じると、うろこ状のはがれ、所謂はく離が生じる。本汎用劣化曲線作成方法及び機械寿命予測方法は、転がり軸受の寿命とされるはく離(フレーキング)を対象として適用することができる。
油槽の潤滑油の一部は摩耗粒子計測装置5に送られ、油槽内で発生する摩耗粒子の数及びサイズが計測される。摩耗粒子計測装置5は気泡と粒子を識別可能であり、オンラインで計測を行うことができる。軸受に与える荷重Lは、0〜22kNの範囲で手動により調整される。この他、試験器には、軸の回転数や軸受の振動、温度等を測定するためにトルクメータ、振動センサ、温度センサ等が設けられている。
図16は、上記試験の計測結果(摩耗粒子数の変化、及びその近似曲線)の例を示している。
図18に示した曲線が汎用劣化曲線であり、摩耗粒子数の変化を計測することによって転がり軸受の疲労摩耗を管理し得る指標となる。
図19から明らかなように、摩耗粒子増加率ΔPC’の近似曲線は、軸受サイズにはよらず、また条件にはよらず、指数関数による1つの曲線として表すことができる。そして、前記加速試験により作成された汎用劣化曲線とよく一致する。
実機への汎用劣化曲線の適用に当たっては、転がり軸受の潤滑油中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数又は劣化状態値が一定の値を超えた時点(劣化進行点)以降、摩耗粒子数の変化を監視するようにすればよい。その監視期間においては、計測された摩耗粒子数を基に劣化状態値(摩耗粒子増加率ΔPC)を算出し、汎用劣化曲線に対応させることによって、実機の摩耗状態を評価することができる。そして、異なる時期(2回以上)の劣化状態値を汎用劣化曲線に対応させることにより、図6及び7に示したように、劣化状態値が所定の値(フレーキングを生じる値)に至るまでの時間を、回転機械(転がり軸受)の余寿命として算定することができる。
上記劣化状態値として、単位油量当りの前記摩耗粒子の数、その単位時間当りの増加数、その増加率等を適宜選択することができる。
2、2A、2B;(試験)軸受、2x;(実機の)軸受、
3、3A、3B;(試験)軸体、3x;(実機の)軸体、
4;試験潤滑油、4x;(実機の)潤滑油、
5;摩耗粒子計測装置、
6;コンピュータ、60;記憶装置、62;駆動機能、64;計測機能、66;劣化状態値収集機能、68;汎用劣化曲線作成機能、72;実機計測機能、74;寿命算定機能、
82;モータ、9;ベース、92;ハウジング。
Claims (16)
- 潤滑油中で稼働される軸受を備える回転機械の劣化状態を評価するための汎用劣化曲線作成方法であって、
軸体及び前記回転機械と同一素材の軸受を備え、前記軸受に所定の荷重を与えて前記軸体を潤滑油中で回転させる試験機を使用し、
前記試験機の前記軸体を所定の回転数で回転させる駆動ステップと、
前記潤滑油中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数に基づく劣化状態値を算出する計測ステップと、
前記駆動ステップにより前記軸体の回転を開始させた後、繰り返し前記計測ステップにより前記摩耗粒子数を計測させ、各回の前記劣化状態値を収集する劣化状態値収集ステップと、
前記劣化状態値収集ステップにより収集された前記劣化状態値が第1の値以上となってから第2の値になるまでの経過時間に対する前記劣化状態値の変化を汎用劣化曲線として作成する汎用劣化曲線作成ステップと、
を備え、
前記汎用劣化曲線は、時間が前記経過時間に基づいて無次元量化され、且つ前記劣化状態値が前記第1の値及び前記第2の値に基づき無次元量化されていることを特徴とする汎用劣化曲線作成方法。 - 前記劣化状態値は、単位油量当りの前記摩耗粒子の数、その単位時間当りの増加数、及びその増加率のうちの1つである請求項1記載の汎用劣化曲線作成方法。
- 前記回転機械の軸受はすべり軸受である請求項1又は2に記載の汎用劣化曲線作成方法。
- 前記回転機械の軸受は転がり軸受である請求項1又は2のいずれかに記載の汎用劣化曲線作成方法。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の汎用劣化曲線作成方法により作成された前記汎用劣化曲線を用いて回転機械の余寿命を予測する機械寿命予測方法であって、
前記回転機械に備えられた軸受の潤滑油中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数に基づく劣化状態値を算出する実機計測ステップと、
前記実機計測ステップを2回以上行い、各回で算出された前記劣化状態値を前記汎用劣化曲線に対応させることにより、前記劣化状態値が所定の値に至るまでの時間を余寿命として算定する寿命算定ステップと、
を備えることを特徴とする機械寿命予測方法。 - 前記劣化状態値は、単位油量当りの前記摩耗粒子の数、その単位時間当りの増加数、及びその増加率のうちの1つである請求項5記載の機械寿命予測方法。
- 前記回転機械の軸受はすべり軸受である請求項5又は6に記載の機械寿命予測方法。
- 前記回転機械の軸受は転がり軸受である請求項5又は6に記載の機械寿命予測方法。
- 潤滑油中で稼働される軸受を備える回転機械の劣化状態を評価するための汎用劣化曲線作成プログラムであって、
軸体及び前記回転機械と同一素材の軸受を備え、前記軸受に所定の荷重を与えて前記軸体を潤滑油中で回転させる試験機を使用し、
前記潤滑油中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数に基づく劣化状態値を算出する計測機能と、
前記軸体の回転が開始された後、繰り返し前記計測機能により前記摩耗粒子数を計測させ、各回の前記劣化状態値を収集する劣化状態値収集機能と、
前記劣化状態値収集機能により収集された前記劣化状態値が第1の値以上となってから第2の値になるまでの経過時間に対する前記劣化状態値の変化を汎用劣化曲線として作成する汎用劣化曲線作成機能と、
をコンピュータに実現させ、
前記汎用劣化曲線は、時間が前記経過時間に基づいて無次元量化され、且つ前記劣化状態値が前記第1の値及び前記第2の値に基づき無次元量化されていることを特徴とする汎用劣化曲線作成プログラム。 - 前記劣化状態値は、単位油量当りの前記摩耗粒子の数、その単位時間当りの増加数、及びその増加率のうちの1つである請求項9記載の汎用劣化曲線作成プログラム。
- 前記回転機械の軸受はすべり軸受である請求項9又は10に記載の汎用劣化曲線作成プログラム。
- 前記回転機械の軸受は転がり軸受である請求項9又は10に記載の汎用劣化曲線作成プログラム。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の汎用劣化曲線作成方法により作成された前記汎用劣化曲線を用いて回転機械の余寿命を予測する機械寿命予測プログラムであって、
前記回転機械に備えられた軸受の潤滑油中の摩耗粒子数を計測し、その摩耗粒子数に基づく劣化状態値を算出する実機計測機能と、
前記実機計測機能による計測を2回以上行わせ、各回で算出された前記劣化状態値を前記汎用劣化曲線に対応させることにより、前記劣化状態値が所定の値に至るまでの時間を余寿命として算定する寿命算定機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする機械寿命予測プログラム。 - 前記劣化状態値は、単位油量当りの前記摩耗粒子の数、その単位時間当りの増加数、及びその増加率のうちの1つである請求項13記載の機械寿命予測プログラム。
- 前記回転機械の軸受はすべり軸受である請求項13又は14に記載の機械寿命予測プログラム。
- 前記回転機械の軸受は転がり軸受である請求項13又は14に記載の機械寿命予測プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015077197A JP5990729B1 (ja) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | 汎用劣化曲線作成方法及び機械寿命予測方法、並びに汎用劣化曲線作成プログラム及び機械寿命予測プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015077197A JP5990729B1 (ja) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | 汎用劣化曲線作成方法及び機械寿命予測方法、並びに汎用劣化曲線作成プログラム及び機械寿命予測プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5990729B1 true JP5990729B1 (ja) | 2016-09-14 |
JP2016197062A JP2016197062A (ja) | 2016-11-24 |
Family
ID=56920972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015077197A Active JP5990729B1 (ja) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | 汎用劣化曲線作成方法及び機械寿命予測方法、並びに汎用劣化曲線作成プログラム及び機械寿命予測プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5990729B1 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108344572A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-07-31 | 北京信息科技大学 | 一种湿式离合器滑磨过程油液污染耐受度试验方法及装置 |
CN112334749A (zh) * | 2018-06-13 | 2021-02-05 | 五十铃自动车株式会社 | 推定装置及推定方法 |
CN112639429A (zh) * | 2018-09-07 | 2021-04-09 | 蛇目缝纫机工业株式会社 | 冲压装置、终端装置、滚珠丝杠估计寿命计算方法以及程序 |
CN113833641A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-24 | 中国人民解放军空军工程大学 | 机载燃油泵退化试验方案设计与寿命预测方法 |
CN115289100A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-04 | 北京科技大学 | 一种液压缸劣化趋势评价方法 |
CN115982896A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-04-18 | 山东金帝精密机械科技股份有限公司 | 一种轴承保持架的寿命检测方法及装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07103745A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 軸受の摩耗量予知方法 |
JP2005345132A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Toribo Tex Kk | 転がり軸受の劣化評価方法 |
JP2007071717A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Toribo Tex Kk | 転がり軸受の劣化評価方法 |
JP2011075349A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Jfe Steel Corp | 軸受状態管理方法 |
-
2015
- 2015-04-03 JP JP2015077197A patent/JP5990729B1/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07103745A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 軸受の摩耗量予知方法 |
JP2005345132A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Toribo Tex Kk | 転がり軸受の劣化評価方法 |
JP2007071717A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Toribo Tex Kk | 転がり軸受の劣化評価方法 |
JP2011075349A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Jfe Steel Corp | 軸受状態管理方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108344572A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-07-31 | 北京信息科技大学 | 一种湿式离合器滑磨过程油液污染耐受度试验方法及装置 |
CN108344572B (zh) * | 2018-04-28 | 2023-05-23 | 北京信息科技大学 | 一种湿式离合器滑磨过程油液污染耐受度试验方法及装置 |
CN112334749A (zh) * | 2018-06-13 | 2021-02-05 | 五十铃自动车株式会社 | 推定装置及推定方法 |
US11480242B2 (en) | 2018-06-13 | 2022-10-25 | Isuzu Motors Limited | Fatigue damage degree estimation device and method |
CN112639429A (zh) * | 2018-09-07 | 2021-04-09 | 蛇目缝纫机工业株式会社 | 冲压装置、终端装置、滚珠丝杠估计寿命计算方法以及程序 |
CN113833641A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-24 | 中国人民解放军空军工程大学 | 机载燃油泵退化试验方案设计与寿命预测方法 |
CN115289100A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-04 | 北京科技大学 | 一种液压缸劣化趋势评价方法 |
CN115982896A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-04-18 | 山东金帝精密机械科技股份有限公司 | 一种轴承保持架的寿命检测方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016197062A (ja) | 2016-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5990729B1 (ja) | 汎用劣化曲線作成方法及び機械寿命予測方法、並びに汎用劣化曲線作成プログラム及び機械寿命予測プログラム | |
Malla et al. | Review of condition monitoring of rolling element bearing using vibration analysis and other techniques | |
US7813906B2 (en) | Method of predicting residual service life for rolling bearings and a device for predicting residual service life for rolling bearings | |
US7559240B2 (en) | Method and device for assessing residual service life of rolling bearing | |
Ebersbach et al. | The investigation of the condition and faults of a spur gearbox using vibration and wear debris analysis techniques | |
Nectoux et al. | PRONOSTIA: An experimental platform for bearings accelerated degradation tests. | |
JP6397330B2 (ja) | ドライブトレイン、ギアボックス、発電機などの回転機械の残存耐用年数を測定 | |
Kattelus et al. | Detection of gear pitting failure progression with on-line particle monitoring | |
Rezasoltani et al. | On the correlation between mechanical degradation of lubricating grease and entropy | |
CN110107591B (zh) | 确定油脂使用和/或剩余时间的轴承配置、装置及方法 | |
US20230152792A1 (en) | System for predictive operational analysis of a machinery component | |
JP4584085B2 (ja) | 転がり軸受の劣化評価方法 | |
CN116609061A (zh) | 一种大型转机轴承全寿命周期管理方法 | |
Koulocheris et al. | Comparative study of the impact of corundum particle contaminants size on wear and fatigue life of grease lubricated ball bearings | |
Šaravanja et al. | APPLICATION OF VIBRATION ANALYSIS IN JOURNAL BEARING PROBLEMS DIAGNOSTICS. | |
Bewoor et al. | Interoperability of international standards, condition monitoring methods and research models for bearing fault: an integrated approach | |
Tan et al. | Diagnostics and prognostics with acoustic emission, vibration and spectrometric oil analysis for spur gears–a comparative study | |
Antunović | Diagnostics and failure of plain bearings | |
Siew et al. | Fault severity trending in rolling element bearings | |
Ompusunggu | Systematic methodology for generating natural spall faults on rolling element bearings | |
Olabarrieta et al. | New Approach for Bearing Life Cycle Estimation and Control | |
WO2022019315A1 (ja) | 潤滑状態推定装置及び方法、滑り軸受装置、機械装置、並びに旋動式破砕機 | |
Sturm et al. | Diagnostics of rolling-element bearing condition by means of vibration monitoring under operating conditions | |
Kočiško et al. | Research into Correlation between the Lubrication Mode of Contact Surfaces and Dynamic Parameters of Turbo‐Generator Transmissions | |
Van Rensselar | Vibration analysis: The other half of the equation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160607 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160704 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5990729 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |