WO2024089358A1 - Dispositif de surveillance de l'état d'endommagement d'une transmission de puissance - Google Patents

Dispositif de surveillance de l'état d'endommagement d'une transmission de puissance Download PDF

Info

Publication number
WO2024089358A1
WO2024089358A1 PCT/FR2023/051673 FR2023051673W WO2024089358A1 WO 2024089358 A1 WO2024089358 A1 WO 2024089358A1 FR 2023051673 W FR2023051673 W FR 2023051673W WO 2024089358 A1 WO2024089358 A1 WO 2024089358A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vibration
signature
gear train
signal
model
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/051673
Other languages
English (en)
Inventor
Amadou ASSOUMANE
Dany ABBOUD
Mohammed El Badaoui
Original Assignee
Safran
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran filed Critical Safran
Publication of WO2024089358A1 publication Critical patent/WO2024089358A1/fr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/028—Acoustic or vibration analysis

Definitions

  • DESCRIPTION TITLE Device for monitoring the state of damage of a power transmission
  • TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The technical field of the invention is that of monitoring the state of health of mechanical components used for power transmission.
  • the present invention relates to a method and a device for monitoring the state of health of an epicyclic gear train.
  • TECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION Shaft lines integrated into rotating machines, for example an aircraft engine, are equipped, in a conventional manner, with different mechanical parts or components, such as bearings and gears.
  • epicyclic gear trains also called planetary gearboxes, are mechanical parts comprising several concomitant gears.
  • An example of an epicyclic train comprising 4 planetary gears 13 and a solar 14 is shown in Figure 1.
  • the operation of an epicyclic gear train generates complex vibration signals subject to modulation overlap. Monitoring the state of health of such a component, to detect excessive and premature degradation, is therefore not easy to implement. However, it is essential to ensure good mechanical strength and the lifespan of the shaft line equipped with it in order to avoid operating anomalies of the systems in which they are integrated.
  • the modulation phenomenon is already known for gears with parallel axes. This phenomenon is linked to the amplitude and/or phase modulation of the fault frequency by the meshing frequency. In the case of an epicyclic train, the modulation is much more complex due to the presence of several elements within the same train.
  • modulation overlap we mean the phenomenon by which a frequency of a defect on a gear appears, in the spectrum of the associated vibration signal, at an erroneous location due to the fact that the modulation frequency of the gear is higher than the frequency of the fault.
  • these approaches take into account neither the interactions between the natural modulations of the train and the modulations linked to its damage, nor the masking of gear modulations by noise.
  • the vibration signals of an epicyclic gear train there are not only specific frequencies linked to damage to the gear but also frequencies modulating the meshing, for example: the rotation frequencies of the satellite carrier, the frequencies of a fault, the interaction between the fault and the variation in position of the fault relative to the fixed sensor, etc.
  • these approaches are not suitable for the case where the operating regime of one of the connected shafts of the epicyclic gear train is non-stationary, which is nevertheless the case in aeronautical applications.
  • the invention offers a solution to the problems mentioned above, by making it possible to monitor the health of epicyclic gear trains equipped on a high-power transmission system, for example on a rotating machine.
  • a first aspect of the invention relates to a method of monitoring the state of health of an epicyclic gear train equipped on a rotating machine and adapted to carry out power transmission on a line of shafts of said rotating machine, the method comprising the following steps: - Acquisition by a vibration sensor of a vibration signal from the rotating machine, the vibration signal comprising vibrations generated during the transmission of power by the planetary gear train; - Construction of a measurement vector and a transition matrix of a phenomenological vibration model, this model being based on a Fourier series decomposition of the vibration signal taking into account interactions of vibration sources different from the epicyclic train; - Estimation of a possible fault vibration signature from the measurement vector, the transition matrix and the acquired vibration signal, the possible fault vibration signature taking into account a modulation overlap effect; - Determination of a distance by comparison of the vibration signature of a possible defect with a reference signature.
  • the invention it is possible to determine with reliability and robustness the presence of a defect on one or more elements of the planetary gear train. Indeed, thanks to the phenomenological modeling of the vibration signal of the gear and the recursive estimation of the parameters of the constructed model, it is possible to estimate the different modulation components carrying information on the state of health of the gear. a gear as well as their mutual interaction. The modulations are thus estimated using a deterministic approach using the phenomenological vibration model and a priori knowledge of the kinematics of power transmission, contained in the measurement vector and the transition matrix.
  • the modeling takes into account the interactions between the modulations generated by the transmission of power within the epicyclic train, coming from the various vibration sources which are the different elements of the epicyclic train (planets, planet carrier, solar and crown), making the Robust approach to modulation overlap.
  • the proposed solution is valid for both a stationary and non-stationary regime of the rotating machine.
  • taking into account the different modulation sources makes it possible to be robust to noise and peaks not linked to power transmission.
  • the method can be used in real time, it can be used to monitor the progression of damage, for example the propagation of a crack from a tooth through the gear.
  • the method according to the first aspect of the invention may present one or more complementary characteristics among the following, considered individually or in all technically possible combinations.
  • the vibration signal is acquired during an acquisition duration, the acquisition duration being at least as long as a duration corresponding to a predetermined number of rotation cycles of a shaft of the connected rotating machine to the epicyclic gear train. Thanks to this embodiment it is possible to carry out monitoring of the epicyclic train in real time, by successive repeated implementations of the method according to the first aspect of the invention.
  • a rotation speed of the shaft of the rotating machine connected to the epicyclic gear train is also measured. Thanks to this embodiment it is possible to have a reference speed to construct the phenomenological vibration model.
  • the measurement vector is constructed from kinematic data of the planetary gear train and of the shaft to which the planetary gear train is connected and from parameters of the phenomenological vibration model.
  • the transition matrix is an identity matrix whose size depends on the parameters of the phenomenological vibration model.
  • the step of estimating the vibration signature of a possible fault comprises the following two sub-steps: - Recursive estimation of an estimated vector of the parameters of the model of the acquired signal, the estimation being a recursive estimation carried out by means of a Kalman filter, the Kalman filter taking as input the acquired vibration signal, the transition matrix and the measurement vector; - Reconstruction of the vibration signature of possible fault from the estimated vector of the parameters of the acquired signal model.
  • a second aspect of the invention relates to a device for monitoring the state of health of an epicyclic gear train, the device comprising: - An acquisition module comprising at least the vibration sensor and configured to implement the step acquisition of the method; - A processing module configured to implement the steps of constructing a measurement vector and a transition matrix, estimating a vibration signature of a possible fault, determining a distance and transmitting of an alert.
  • This second aspect according to the invention makes it possible to easily implement the method according to the first aspect by means of a simple device.
  • a third aspect of the invention relates to a computer program product comprising instructions which, when the program is executed on a computer, cause it to implement the steps of the method according to the first aspect.
  • a fourth aspect of the invention relates to a computer-readable medium comprising instructions which, when executed by a computer, cause it to implement the steps of the method according to the first aspect.
  • - Figure 3 is a vibration signal of the epicyclic train acquired during execution of the method.
  • - Figure 4 is a spectrum of the acquired vibration signal.
  • - Figure 5 is a spectrum of an estimate around the fundamental meshing.
  • - Figure 6 is a spectrum of the signature of a solar without taking into account the modulation effect by a planet carrier.
  • - Figure 7 is the spectrum of the estimation of the solar signature with an meshing effect and a modulation effect of harmonic 1 of the planet carrier.
  • - Figure 8 is the spectrum of the signature taking into account the effect of modulating harmonic 4 of the planet carrier.
  • - Figure 9 is a graph representing an evolution of a possible fault indicator. DETAILED DESCRIPTION Unless otherwise specified, the same element appearing in different figures presents a unique reference.
  • a first aspect of the invention relates to a method for monitoring the state of health of an epicyclic gear train equipped on a rotating machine.
  • the planetary gear train is adapted to transmit power on a line of shafts of said rotating machine.
  • rotating machine we mean a motor which transforms the energy supplied to it into a rotary movement, for example through a shaft line.
  • this concerns in particular aircraft such as planes or helicopters, but it can also involve wind turbine engines, rolling vehicle engines, etc.
  • Figure 1 is a schematic representation of the epicyclic gear train 10. This comprises several elements: a crown 11, a planet holder 12, four planets 13 and a solar 14. Each element of the epicyclic gear train 10 is connected to one of the shafts of the rotating machine.
  • the stress on the planetary gear train 10 by the rotation of one of its elements generates vibrations coming from each of the elements and possible defects. These vibrations can be captured by a vibration sensor which will produce a vibration signal comprising the vibrations produced by each of the aforementioned sources as well as noise. This may be noise coming from other parts of the rotating machine or noise linked to the environment of said machine.
  • defect is meant a discontinuity in the properties of the material making up a part or object inspected, in this case the planetary gear train 10. This discontinuity results from an anomaly present in the material. This anomaly can have diverse origins and be of varied nature. These anomalies are mainly the consequence of hazards that occur during the manufacturing of the part.
  • the material may, for example, have been weakened during the manufacturing process and its use, generating strong local stresses at the level of the weakened area, or following an impact, causes a defect.
  • the term “defect” therefore covers all forms of anomalies that may undergo the material: material defect, inclusion, crack, porosity, corrosion, alteration of the material properties, etc.
  • the case of a tooth defect is considered here.
  • the epicyclic gear train 10 includes ⁇ ⁇ planets 13 with ⁇ ⁇ teeth, the planet carrier 12, the solar 14 with ⁇ ⁇ teeth and the crown 11 with ⁇ ⁇ teeth.
  • the angular speed of the planet carrier 12, the angular speed of the solar 14, the angular speed of the crown 11 and the angular speed of one of the planets 13 are respectively noted ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ .
  • the angular velocities of a defect on the planet carrier 12, on the solar 14, on the corona 11 and on one of the planets 13 are respectively noted ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ ⁇ .
  • ⁇ ⁇ is the angular speed of the defect regardless of the element on which it is located.
  • the vibration signal of the epicyclic train 10 comprises two components: - A natural component linked to the engagement of the teeth of the planets with those of the crown or between those of the solar; - An abnormal component linked to the presence of the defect on one of the elements.
  • the amplitude associated with each of the components is modulated due to the mobility of the gear members.
  • the amplitude of each component in the vibration signal is therefore more or less strong depending on the relative position of the point of contact between the teeth, which are mobile, with the sensor, which is fixed.
  • the meshing signal ⁇ in the presence of the defect can be modeled using a phenomenological model, in discrete time, in the form ⁇ ⁇ [ Math.1] ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ ! ⁇
  • - ) is a number of harmonics of the meshing, defined by an operator according to the precision of the desired model
  • - ⁇ ⁇ is a weighting function resulting from the position of the contact point of the *-th planet relative to the position of the fixed sensor
  • - ⁇ ⁇ , ⁇ is the signal generated by the fault in contact with the *-th planet
  • - ⁇ ⁇ , ⁇ ,%& ⁇ ' is the +-th meshing harmonic generated by the *-th planet
  • - And ⁇ is the index of the discrete time or that of the sample of the signal.
  • the weighting function ⁇ ⁇ is zero and the planetary gear train 10 is treated as a gear with parallel axes.
  • the weighting function is considered to be periodic to the rotation period of the planet holder - ⁇ Therefore, the function ⁇ ⁇ can be approximated by a trigonometric series with coefficients [Math.
  • this signal can be expressed in the form of a trigonometric series such that ⁇ , - [Math. 5b] S ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Q ⁇ R, ⁇ ⁇ QR, ⁇ A ⁇ C .RG ⁇ , - And T is the harmonic number of the characteristic signal of the fault, defined by the operator according to the desired precision of the model.
  • ⁇ In vector form, this signal is written [Math.7] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ? A ⁇ where: and In a compact writing, the vibration signal ⁇ can thus be written [Math.9] ⁇ ⁇ ? A ⁇ W ⁇ ⁇ ( ⁇ , with: - [Math. 9a]?
  • the vector of model parameters W implicitly contains information related to the state of health of the gear components. Given the slow variation of the parameters of the vector W, it is possible to apply a smoothing constraint to the vector of model parameters.
  • the smoothing constraint is of order greater than or equal to 1.
  • the smoothing constraint is of order 1, and its explicit writing is [Math.10] W ⁇ ⁇ 1 ⁇ ⁇ W ⁇ ⁇ [ ⁇ ⁇ , with - [ a Gaussian white noise vector with covariance matrix ⁇ ; the size of the white noise vector is the same as that of the model parameters vector.
  • the transition matrix ] is the identity matrix of size 2) ⁇ ⁇ ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ T ⁇ 9 ⁇ ⁇ 4T9 ⁇ G 2) ⁇ ⁇ ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ T ⁇ 9 ⁇ ⁇ 4T9 ⁇ .
  • the size of the transition matrix ] may be different if the order of the smoothing constraint is greater than 1. For example, for a smoothing constraint of order 2, the equation [Math. 10] becomes W ⁇ ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2W ⁇ ⁇ W ⁇ ⁇ 1 ⁇ ⁇ [ ⁇ and the transition matrix ⁇ ⁇ 0 1
  • the equations [Math. respectively the measurement equation and the equation of state for the vibration signal ⁇ .
  • the above phenomenological model can be applied to epicyclic trains as well as to gears with parallel axes, which are explicitly integrated into this vibration model.
  • the challenge of the present invention is therefore to produce an estimate of the vector of the parameters of the model of the acquired signal, denoted Wc, from the construction of the transition matrix] of said signal and a determination of the measurement vector?.
  • Wc the vector of the parameters of the model of the acquired signal
  • the interest is then to extract one or more vibrational signatures of possible defects then to compare and analyze these vibrational signatures to one or more reference signatures of e& ⁇ in order to detect the presence of the possible defect(s) on one or more elements of the epicyclic gear train 10.
  • the method 100 for monitoring the state of health of an epicyclic gear train is schematized in Figure 2.
  • the method 100 comprises five steps numbered from 101 to 105.
  • the first step 101 is a step of acquiring the vibration signal ⁇ by means of a vibration sensor.
  • the vibration sensor is, for example, a displacement sensor, a speed sensor or an accelerometer.
  • the vibration sensor is an accelerometer based on piezoelectric technology.
  • the vibration signal is acquired at the sampling frequency; ⁇ .
  • the sampling frequency is at least twice as high as the maximum number of meshing harmonics considered for the epicyclic gear train.
  • the duration of acquisition of the vibration signal is at least as long as a duration corresponding to a predetermined number of rotation cycles of a shaft of the rotating machine connected to the epicyclic gear train 10.
  • the predetermined number of rotation cycles of the tree is greater than 1 and can be an integer or real.
  • the predetermined number of rotation cycles of the shaft is chosen so as to cover sufficient rotation cycles to guarantee robust and reliable analysis of the signal and to limit the size of the signal, thus allowing rapid analysis of said signal and monitoring in real time of the epicyclic train 10.
  • the acquisition duration is therefore advantageously short to allow the repetition of the implementation of the method 100 at a real time rate.
  • the acquisition duration is at least as long as the duration corresponding to the predetermined number of rotation cycles of the shaft connected to the planetary gear train 10 which has the slowest rotation speed.
  • the duration of the signal can, moreover, be fixed by a maximum number of samples - to be acquired, at the sampling frequency; ⁇ .
  • the vibration sensor is placed on or near the rotating machine.
  • the vibration sensor is placed near the shaft connected to the planetary gear train 10, for example on a frame of said shaft.
  • the acquisition step 101 may also concern the measurement of a rotation speed of the shaft connected to the epicyclic gear train 10.
  • the rotation speed is denoted ⁇ " .
  • the rotation speed of the shaft can be obtained directly at by means of a speed sensor, for example a tachometer It is also possible to use another type of speed sensor, providing a square, sinusoidal or series of pulses speed signal.
  • the second step 102 is a step of constructing the measurement vector? and the transition matrix].
  • the point of constructing the measurement vector? is to model the frequency location of the frequencies of interest, in particular the meshing frequency, the frequencies of the gear and those of a possible fault.
  • the transition matrix ] is constructed according to the smoothing constraint chosen for the model.
  • the transition matrix ] is the identity matrix of size 2) ⁇ ⁇ ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ T ⁇ 9 ⁇ ⁇ 4T9 ⁇ G 2) ⁇ ⁇ ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ T ⁇ 9 ⁇ 4T9 ⁇ , as described above.
  • the measurement vector? is constructed from known data on the kinematics of the shaft and the epicyclic gear train 10, according to equations Math.1 to 9. In this case, the measurement vector?
  • the weighting function ⁇ ⁇ is constructed from: - the number 9 of harmonics contained in the weighting function ⁇ ⁇ , - the number T of harmonics of the signal characteristic of the fault, - the number ) of harmonics of the meshing, - the speed angle of the defect - the sampling period ⁇ ⁇ - the time lag ⁇ ⁇ between the vibration of the i-th planet and that of the (i-1)-th planet, - the weighting function ⁇ ⁇ , - the frequencies of rotation of the crown, solar, planets and planet holder; ⁇ , ; ⁇ , ⁇ , and ; ⁇ respectively.
  • Step 103 is then a step of estimating the fault vibration signature(s). possible
  • the defect may correspond to a tooth defect of one of the elements of the planetary gear train 10.
  • Step 103 of estimating vibration signatures of possible defect comprises two sub-steps 103a and 103b.
  • Sub-step 103a is. a step of estimating the estimated vector c W of the parameters of the model of the acquired signal. The estimation is preferably carried out recursively using a Kalman filter, for example according to the Rauch–Tung–Striebel variant.
  • Kalman filter uses the transition matrix ], the measurement vector ? and the acquired signal ⁇ .
  • the Kalman filter provides the estimatec W of the vector of model parameters of the acquired signal.
  • the Kalman filter uses as parameter the initialization of the estimated vector Wc ⁇ 1 ⁇ , a covariance matrix s ⁇ 1 ⁇ of an initialization error, the covariance ⁇ of the state noise and the variance , of the measurement noise .
  • substep 103b is a step of reconstructing the vibration signature(s) of possible fault t d.
  • the reconstruction is carried out using the equations [Math. 1 to 9] above and from the estimate Wc of the vector of parameters of the model of the acquired signal.
  • Each vibrational signature of possible defect t d is a matrix constructed such that d t ⁇ - - - wx ⁇ , ⁇ w?
  • the vectors uc, wx ⁇ , wx ⁇ ,%& ⁇ ' wx ⁇ f ⁇ &e ⁇ hf are of sizes - or have a number of samples equal to -.
  • ⁇ expresses the estimate of the vibration signature of the possible defect.
  • the vector wx ⁇ f ⁇ &e ⁇ hf expresses the interaction between the defect and the weighting function due to the fixed position of the sensor compared to the variable position of each planet.
  • Step 104 is then a step of comparing the vibration signature(s) of possible defect t d with the reference signature d ⁇ z . If no reference signature d ⁇ z is available, the or at least one of the vibration signatures of possible defect t d then becomes the reference signature(s) d ⁇ z .
  • the vibration signature of possible defect t d is that of a healthy epicyclic gear train, that is to say without defect.
  • the comparison provides a distance between each of the possible defect vibration signatures t d and the reference signature d ⁇ z .
  • the distance is determined to be a difference between a standard deviation of a possible default indicator and a standard deviation of a reference indicator.
  • the possible default indicator and the reference indicator are of the same nature, that is to say they are obtained from the same mathematical formula.
  • the indicators may be energy indicators, for example an effective value of the signature, and/or a statistical indicator, for example a kurtosis.
  • ⁇ is ⁇ & ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ that wx z ⁇
  • the distance is between the standard deviation of the effective value of the vibration signature of possible defect t d and the standard deviation of the effective value of the reference signature d ⁇ z .
  • Step 105 is, finally, a step of issuing an alert based on the distance calculated in the previous step. The alert is triggered when the absolute value of the distance is greater than or equal to an alert threshold.
  • This alert threshold may be an integer or real multiple of the standard deviation of the reference indicator.
  • this threshold is equal to three times the absolute value of the standard deviation of the reference indicator.
  • an alarm can be triggered when the distance exceeds an alarm threshold.
  • This alarm threshold may be an integer or real multiple of the standard deviation of the reference indicator.
  • this threshold is equal to six times the absolute value of the standard deviation of the reference indicator.
  • the alert and/or alarm makes it possible to inform the operator of the state of the rotating machine, in particular that the fault is detected on one of the planetary gear elements 10. From this alert and/or of the alarm, the operator can decide to trigger a maintenance operation in order to correct the detected fault.
  • the alert informs of mild damage which does not require stopping the machine while the alarm informs of severe damage requiring stopping the machine.
  • a second aspect according to the invention relates to a device for monitoring the state of health of the planetary gear train 10.
  • the device comprises software and hardware means for implementing method 100.
  • the monitoring device comprises an acquisition module comprising the vibration sensor , a signal conditioner, an analog-to-digital converter, a volatile and/or non-volatile memory and a processor. Instructions are included in the memory of the acquisition module which, when executed by the processor, allow the implementation of step 101 of acquisition of method 100, for the acquisition of the vibration signal and, if necessary , of the rotation speed of the shaft connected to the planetary gear train 10.
  • the monitoring device also includes a processing module, comprising a processor and a volatile or non-volatile memory.
  • the memory of the processing device includes instructions which, when executed by the processor, allow the implementation of steps 102 to 105 of method 100.
  • the processing module can also include display means, such as a screen and a graphical interface, to translate monitoring into graphical form.
  • the acquisition module and the processing module can be implemented in two different devices. Two examples are proposed below to demonstrate the performance and usefulness of method 100.
  • the first example concerns the monitoring of an epicyclic gear train on a measuring bench.
  • the second example involves monitoring the progression of damage.
  • the crown 11 has ⁇ ⁇ ⁇ 96 teeth and is fixed.
  • the input of the gear is the 14 planetary gear with ⁇ 34 teeth and the output is the 12 planetary gear carrier with ⁇ 5 planetary gear 13 of ⁇ 31 teeth.
  • the vibration signal is acquired at a sampling frequency; ⁇ ⁇ 51.2 kHz.
  • a seizure on solar 14 was noted.
  • Method 100 is therefore applied to extract the signature of the defect of the solar 14, the period of which is equal to the rotation period of said solar 14.
  • Figure 3 is an extract of the vibration signal ⁇ acquired as well as the rotation frequency; ⁇ of planet carrier 12, expressed as a function of time t.
  • Figure 4 is represented the spectrum ⁇ of the vibrational signal ⁇ as a function of the machine orders ⁇ T whose reference here is the planet carrier 12.
  • Method 100 makes it possible to extract the signature of the damage of the solar 14 from the vibrational signal without take into account the modulation induced by the planet carrier 12.
  • Figure 5 shows the spectrum of the raw signal as well as the solar signature determined from the estimation of the parameter vector of the associated model.
  • FIG 6 is represented the spectrum of the signature of the solar 14 without taking into account the effect of the modulation by the planet carrier 12.
  • the prominence of the peaks linked to the order of the defect of the solar, which is at 2.8235, and its harmonics, are clearly distinguishable. However, this estimate does not take into account the effect of the modulation generated by the planet carrier 12.
  • figure 7 is shown the spectrum of the estimation of the signature of the solar 14 with the effect of the meshing and the effect of modulation of harmonic 1 of the planet carrier 12.
  • Figure 8 is represented the spectrum of the signature with taking into account the effect of the modulation of the planet carrier 12 when the first harmonic of the frequency of the solar 14 is considered, and that the latter is modulated by the harmonic 4 of the planet carrier 12.
  • method 100 is applied to vibration data of damage to the planetary gear train 10 with propagation of the damage.
  • a crack was detected in the tooth root of a planet 13, which then spread across the entire width of the gear body.
  • the following parameters are chosen: + ⁇ 1, T ⁇ 4, 9 ⁇ 0, , ⁇ 10, ⁇ ⁇ 10 ⁇ G ⁇ , ⁇ being the identity matrix of appropriate size.
  • the initializations for the Kalman filter are made by random selection following a Gaussian law.
  • the possible fault indicator here is the effective RMS value (in English, “root-mean-square”), applied to the signature of the fault whose fundamental frequency is that of the fault of planet 13.
  • the evolution of the possible fault indicator is displayed in Figure 9.
  • the threshold is here set, in an illustrative manner, at 2 times the standard deviation (indicated by the notation ⁇ ⁇ 2 ⁇ where ⁇ is the average value of the indicator and ⁇ is the standard deviation) of the same indicator in the absence of damage to the gear, which is the case before the 350th measurement. It is possible to observe a clear increase in the effective value, reflecting a propagation of the damage over the entire body of the gear, as was observed during the test.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

Dispositif de surveillance de l'état d'endommagement d'une transmission de puissance Un aspect de l'invention concerne une méthode de surveillance de l'état de santé d'un train épicycloïdal équipé sur une machine tournante et adapté pour effectuer une transmission de puissance sur une ligne d'arbres de ladite machine tournante, la méthode comprenant les étapes suivantes : - Acquisition par un capteur de vibration d'un signal vibratoire de la machine tournante, le signal vibratoire comportant des vibrations générées lors de la transmission de puissance par le train épicycloïdal; - Construction d'un vecteur de mesure et d'une matrice de transition d'un modèle vibratoire phénoménologique; - Estimation récursive d'une signature vibratoire de défaut éventuel à partir du vecteur de mesure, de la matrice de transition et du signal vibratoire acquis, la signature vibratoire de défaut éventuel tenant compte d'un effet de recouvrement de modulation; - Détermination d'une distance par comparaison de la signature vibratoire de défaut éventuel avec une signature de référence.

Description

DESCRIPTION TITRE : Dispositif de surveillance de l’état d’endommagement d’une transmission de puissance DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui de la surveillance de l’état de santé de composants mécaniques utilisés pour de la transmission de puissance. La présente invention concerne une méthode et un dispositif de surveillance de l’état de santé d’un train épicycloïdal. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Les lignes d’arbres intégrées à des machines tournantes, par exemple un moteur d’aéronef sont équipées, de manière conventionnelle, de différentes pièces ou composants mécaniques, tels que des roulements et des engrenages. Parmi ces équipements, les trains épicycloïdaux, également appelés réducteurs planétaires, sont des pièces mécaniques comportant plusieurs engrenages concomitants. Un exemple de train épicycloïdal comportant 4 planétaires 13 et un solaire 14 est proposé sur la figure 1. La mise en fonctionnement d’un train épicycloïdal génère des signaux vibratoires complexes soumis à du recouvrement de modulation. La surveillance de l’état de santé d’un tel composant, pour déceler une dégradation excessive et prématurée, est donc peu aisée à mettre en œuvre. Pourtant, il est indispensable d’assurer la bonne tenue mécanique et la durée de vie de la ligne d’arbre qui en est équipée afin d’éviter des anomalies de fonctionnent des systèmes dans lesquels ils sont intégrés. Le phénomène de modulation est déjà connu pour les engrenages à axes parallèles. Ce phénomène est lié à la modulation d’amplitude et/ou de phase de la fréquence du défaut par la fréquence d’engrènement. Dans le cas d’un train épicycloïdal, la modulation est bien plus complexe du fait de la présence de plusieurs éléments au sein du même train. Par exemple, à la mise en rotation du porte planète, en maintenant la couronne immobile, il y a aura modulation de la fréquence de rotation du solaire et de la fréquence de rotation des planètes par la fréquence de rotation du porte planète. Cette modulation est d’autant plus complexe que le train comprend plusieurs planètes. On parle dans le cas d’un train épicycloïdal de multi-modulation. On entend par « recouvrement de modulation » le phénomène par lequel une fréquence d’un défaut sur un engrenage apparaît, dans le spectre du signal vibratoire associé, à un emplacement erroné du fait que la fréquence de modulation de l’engrenage est plus élevée que la fréquence du défaut. Une analogie de ce phénomène peut être faite en optique : lorsqu’un observateur regarde à l’œil nu une roue d’un véhicule dont la fréquence de rotation est supérieure à la fréquence d’échantillonnage de l’œil, l’observateur a l’impression que la roue tourne dans le sens inverse de sa rotation. Ce phénomène est particulier aux trains épicycloïdaux pour lesquels il existe toujours une fréquence de modulation plus grande que la fréquence du défaut, comparés aux engrenages à axes parallèles. En outre, la multiplicité des sources de modulation pour un train épicycloïdal génère un recouvrement bien plus complexe que celui pouvant avoir lieu avec un engrenage à axes parallèles. On connaît de l’état de l’art des approches pour la surveillance des engrenages reposant sur l’estimation de modulations d’amplitude et/ou de phase de l’engrènement, qui sont des signatures révélant l’état de santé des engrenages (P. D. McFadden, ‘Detecting fatigue cracks in gears by amplitude and phase demodulation of the meshing vibration’, 1986 ; US6526356B1 ; US6898975B2 ; EP2434266A2 ; US9797808B2 ; US8963733B2). Ces techniques se focalisent sur l’estimation des modulations autour de l’engrènement ou de ses harmoniques et sont pertinentes en cas de non-recouvrement des modulations entre elles et pour un arbre opérant à un régime de fonctionnement stationnaire. Cependant, elles ne sont pas adaptées au cas des trains épicycloïdaux dont les signaux vibratoires sont sujets à du repliement spectral, générant le recouvrement des modulations. En particulier, ces approches ne tiennent compte ni des interactions entre les modulations naturelles du train et les modulations liées à son endommagement, ni du masquage des modulations d’engrenage par le bruit. En effet, dans les signaux vibratoires d’un train épicycloïdal n’existent pas que des fréquences spécifiques liées à l’endommagement de l’engrenage mais également des fréquences modulant l’engrènement, par exemple : les fréquences de rotation du porte satellite, les fréquences d’un défaut, l’interaction entre le défaut et la variation de position du défaut par rapport au capteur fixe, etc. Par ailleurs, ces approches ne sont pas adaptées au cas où le régime de fonctionnement d’un des arbres reliés du train épicycloïdal est non-stationnaire, ce qui pourtant est le cas dans les applications aéronautiques. Il existe donc un besoin d’un moyen de surveillance d’un train épicycloïdal qui soit robuste au recouvrement de modulations dans des conditions de régime stationnaire et non-stationnaire du fonctionnement de la machine tournante. RESUME DE L’INVENTION L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant de surveiller l’état santé des trains épicycloïdaux équipés sur un système de transmission de forte puissance, par exemple sur une machine tournante. Un premier aspect de l’invention concerne une méthode de surveillance de l’état de santé d’un train épicycloïdal équipé sur une machine tournante et adapté pour effectuer une transmission de puissance sur une ligne d’arbres de ladite machine tournante, la méthode comprenant les étapes suivantes : - Acquisition par un capteur de vibration d’un signal vibratoire de la machine tournante, le signal vibratoire comportant des vibrations générées lors de la transmission de puissance par le train épicycloïdal ; - Construction d’un vecteur de mesure et d’une matrice de transition d’un modèle vibratoire phénoménologique, ce modèle étant basé sur une décomposition en série de Fourier du signal vibratoire tenant compte d’interactions de sources vibratoires différentes du train épicycloïdal ; - Estimation d’une signature vibratoire de défaut éventuel à partir du vecteur de mesure, de la matrice de transition et du signal vibratoire acquis, la signature vibratoire de défaut éventuel tenant compte d’un effet de recouvrement de modulation ; - Détermination d’une distance par comparaison de la signature vibratoire de défaut éventuel avec une signature de référence. Grâce à l’invention, il est possible de déterminer avec fiabilité et robustesse la présence d’un défaut sur un ou plusieurs éléments du train épicycloïdal. En effet, grâce à la modélisation phénoménologique du signal vibratoire de l’engrenage et à l’estimation récursive des paramètres du modèle construit, il est possible d’estimer les différentes composantes de modulation portant l’information sur l’état de santé d’un engrenage ainsi que leur interaction mutuelle. Les modulations sont ainsi estimées par une approche déterministe grâce au modèle vibratoire phénoménologique et à des connaissances a priori de la cinématique de la transmission de puissance, contenues dans le vecteur de mesure et la matrice de transition. De plus, la modélisation tient compte des interactions entre les modulations générées par la transmission de puissance au sein du train épicycloïdal, provenant des diverses sources vibratoires que sont les différents éléments du train épicycloïdal (planètes, porte planète, solaire et couronne), rendant l’approche robuste au recouvrement de modulation. Avantageusement, la solution proposée est valable autant pour un régime stationnaire que non-stationnaire de la machine tournante. En outre, la prise en compte des différentes sources de modulation permet d’être robuste au bruit et aux pics non liés à la transmission de puissance. Par ailleurs, la méthode étant utilisable en temps réel, elle peut servir au suivi de la progression d’un endommagement, par exemple la propagation d’une fissure depuis une dent au travers de l’engrenage. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, la méthode selon le premier aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Dans un mode de réalisation, le signal vibratoire est acquis durant une durée d’acquisition, la durée d’acquisition étant au moins aussi longue qu’une durée correspondant à un nombre prédéterminé de cycles de rotation d’un arbre de la machine tournante relié au train épicycloïdal. Grâce à ce mode de réalisation il est possible d’effectuer la surveillance du train épicycloïdal en temps réel, par des mises en œuvre répétées successives de la méthode selon le premier aspect de l’invention. Dans un mode de réalisation, à l’étape d’acquisition est également mesurée une vitesse de rotation de l’arbre de la machine tournante relié au train épicycloïdal. Grâce à ce mode de réalisation il est possible d’avoir une vitesse de référence pour construire le modèle vibratoire phénoménologique. Dans un mode de réalisation, le vecteur de mesure est construit à partir de données de cinématique du train épicycloïdal et de l’arbre auquel le train épicycloïdal est relié et à partir de paramètres du modèle vibratoire phénoménologique. Dans un mode de réalisation, la matrice de transition est une matrice identité dont la taille dépend des paramètres du modèle vibratoire phénoménologique. Dans un mode de réalisation, l’étape d’estimation de signature vibratoire de défaut éventuel comprend les deux sous-étapes suivantes : - Estimation récursive d’un vecteur estimé des paramètres du modèle du signal acquis, l’estimation étant une estimation récursive réalisée au moyen d’un filtre de Kalman, le filtre de Kalman prenant en entrée le signal vibratoire acquis, la matrice de transition et le vecteur de mesure ; - Reconstruction de la signature vibratoire de défaut éventuel à partir du vecteur estimé des paramètres du modèle du signal acquis. Dans un mode de réalisation, la distance est une différence entre un écart- type d’un indicateur de défaut éventuel calculé pour la signature vibratoire de défaut éventuel et un écart-type de l’indicateur de défaut éventuel calculé pour la signature de référence. Un deuxième aspect de l’invention concerne un dispositif de surveillance de l’état de santé d’un train épicycloïdal, le dispositif comprenant : - Un module d’acquisition comprenant au moins le capteur de vibration et configuré pour mettre en œuvre l’étape d’acquisition de la méthode ; - Un module de traitement configuré pour mettre en œuvre les étapes de construction d’un vecteur de mesure et d’une matrice de transition, d’estimation d’une signature vibratoire de défaut éventuel, de détermination d’une distance et d’émission d’une alerte. Ce deuxième aspect selon l’invention permet de facilement mettre en œuvre la méthode selon le premier aspect au moyen d’un dispositif simple. Un troisième aspect de l’invention concerne un produit-programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, quand le programme est exécuté sur un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes de la méthode selon le premier aspect. Un quatrième aspect de l’invention concerne un support lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes de la méthode selon le premier aspect. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. - La figure 1 est une illustration d’un train épicycloïdal. - La figure 2 est un schéma synoptique illustrant l’enchaînement des étapes d’une méthode selon l’invention. - La figure 3 est un signal vibratoire du train épicycloïdal acquis lors de l’exécution de la méthode. - La figure 4 est un spectre du signal vibratoire acquis. - La figure 5 est un spectre d’une estimation autour de l’engrènement fondamental. - La figure 6 est un spectre de la signature d’un solaire sans prise en compte de l’effet de modulation par un porte planète. - La figure 7 est le spectre de l’estimation de la signature du solaire avec un effet d’engrènement et un effet de modulation de l’harmonique 1 du porte planète. - La figure 8 est le spectre de la signature avec la prise en compte de l’effet de la modulation de l’harmonique 4 du porte planète. - La figure 9 est un graphique représentant une évolution d’un indicateur de défaut éventuel. DESCRIPTION DETAILLEE Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. Un premier aspect de l’invention concerne une méthode de surveillance de l’état de santé d’un train épicycloïdal équipé sur une machine tournante. Le train épicycloïdal est adapté pour effectuer une transmission de puissance sur une ligne d’arbres de ladite machine tournante. On entend par « machine tournante » un moteur qui transforme l’énergie qui lui est apportée en un mouvement rotatif, par exemple au travers d’une ligne d’arbre. Dans le contexte de l’invention, il s’agit notamment d’aéronefs tels des avions ou hélicoptères, mais il peut également s’agir de moteur d’éoliennes, de moteurs de véhicules roulants, etc. La figure 1 est une représentation schématique du train épicycloïdal 10. Celui-ci comprend plusieurs éléments : une couronne 11, un porte planète 12, quatre planètes 13 et un solaire 14. Chaque élément du train épicycloïdal 10 est relié à l’un des arbres de la machine tournante. La sollicitation du train épicycloïdal 10 par la mise en rotation de l’un de ses éléments génère des vibrations provenant de chacun des éléments et d’éventuels défauts. Ces vibrations peuvent être captées par un capteur de vibration qui produira un signal vibratoire comprenant les vibrations produites par chacune des sources précitées ainsi que du bruit. Il peut s’agir d’un bruit provenant d’autres organes de la machine tournante ou du bruit lié à l’environnement de ladite machine. On entend par « défaut » une discontinuité des propriétés de la matière composant une pièce ou un objet inspecté, en l’occurrence le train épicycloïdal 10. Cette discontinuité résulte d’une anomalie présente dans la matière. Cette anomalie peut avoir des origines diverses et être de nature variée. Ces anomalies sont majoritairement la conséquence d’aléas qui surviennent lors de la fabrication de la pièce. Ces anomalies surviennent également de façon assez fréquente au cours de l’utilisation de la pièce ou de sa manutention : la matière peut, par exemple, avoir été fragilisée au cours du processus de fabrication et son utilisation, générant de fortes contraintes locales au niveau de la zone fragilisée, ou à la suite d’un choc, engendre un défaut. Le terme « défaut » couvre donc toutes les formes d’anomalies que peut subir la matière : défaut de matière, inclusion, fissure, porosité, corrosion, altération des propriétés du matériau, etc. En particulier, le cas d’un défaut de denture est considéré ici. De façon généralisée, considérons que le train épicycloïdal 10 comprend ^^ planètes 13 avec ^^ dents, le porte planète 12, le solaire 14 avec ^^ dents et la couronne 11 avec ^^ dents. La vitesse angulaire du porte planète 12, la vitesse angulaire du solaire 14, la vitesse angulaire de la couronne 11 et la vitesse angulaire de l’une des planètes 13 sont respectivement notées ^^^, ^^, ^^ et ^^. De façon similaire, les vitesses angulaires d’un défaut sur le porte planète 12, sur le solaire 14, sur la couronne 11 et sur l’une des planètes 13 sont respectivement notées ^^ ^^ ^^, ^^
Figure imgf000010_0001
^^ ^ et ^^ ^^^. Par généralisation, ^^^^^^ est la vitesse angulaire du défaut qu’importe l’élément sur lequel elle se trouve. Il est considéré que le signal vibratoire du train épicycloïdal 10 comprend deux composantes : - Une composante naturelle liée à l’engagement des dents des planètes avec celles de la couronne ou entre celles du solaire ; - Une composante anormale liée à la présence du défaut sur l’un des éléments. L’amplitude associée à chacune des composantes est modulée du fait de la mobilité des organes de l’engrenage. L’amplitude de chaque composante dans le signal vibratoire est donc plus ou moins forte en fonction de la position relative du point de contact entre les dents, qui sont mobiles, avec le capteur, qui est fixe. De manière explicite, le signal d’engrènement ^ en présence du défaut peut être modélisé au moyen d’un modèle phénoménologique, en temps discret, sous la forme ^ ^
Figure imgf000010_0002
[Math.1] ^ ^ ^^^^,^!" ^^^ où : - ) est un nombre d’harmoniques de l’engrènement, défini par un opérateur en fonction de la précision du modèle souhaitée, - ^^ est une fonction de pondération résultant de la position du point de contact de la *-ème planète par rapport à la position du capteur fixe, - ^^,^^^^^ est le signal généré par le défaut en contact avec la *-ème planète, - ^^,^,%&^' est le +-ième harmonique d’engrènement généré par la *-ème planète, - ( est un bruit de mesure, caractérisé par une variance , et contenant le bruit de capteur, le bruit de structure et les composantes vibratoires non modélisées, - Et ^ est l’index du temps discret ou celui de l’échantillon du signal. Quatre configurations de sollicitation du train épicycloïdal 10 sont à considérer : - Configuration 1 : la couronne est fixe et les autres organes de l’engrenage sont mobiles ; dans ce cas, la fonction de pondération ^^ est non nulle. - Configuration 2 : le porte planète est fixe et les autres organes de l’engrenage sont mobiles avec les planètes tournant autour de leur axe de rotation ; dans ce cas, la fonction de pondération ^^ est nulle. - Configuration 3 : le solaire est fixe et les autres organes de l’engrenage sont mobiles ; dans ce cas, la fonction de pondération ^^ est non nulle. - Configuration 4 : tous les organes de l’engrenage sont mobiles ; dans ce cas, la fonction de pondération ^^ est non nulle. Dans la suite, seules les configurations 1, 3 et 4, où la fonction de pondération est non-nulle, sont considérées. Dans la deuxième configuration, la fonction de pondération ^^ est nulle et le train épicycloïdal 10 est traité comme un engrenage à axes parallèles. Dans les configurations 1, 3 et 4, la fonction de pondération est considérée comme étant périodique à la période de rotation du porte planète -^^
Figure imgf000011_0001
Par conséquent, la fonction ^^ peut être approchée par une série trigonométrique à coefficients
Figure imgf000011_0002
[Math. 2^^8,2!" , : - 9 le nombre d’harmoniques contenus dans la fonction de pondération ^^, défini par l’opérateur en fonction de la précision du modèle souhaité, - 12,^ une amplitude de la fonction de pondération pour le :-ième harmonique de la *-ème planète, - ^^ la période d’échantillonnage inverse de la fréquence d’échantillonnage ;^, - ^^ un décalage temporel entre la vibration de la *-ème planète et celle de la (* < 1)-ième planète et est égal à ^^ ^ =^/^^^ avec =^ le déphasage angulaire entre deux planètes
Figure imgf000012_0001
Sous forme vectorielle, la fonction de pondération s’écrit [Math.3] ^^^^^ ^ ?A @7 ^^^B^^^^, avec : - [Math. ^
Figure imgf000012_0002
- Et B^ ^ ^ ^ ^ ^1 ^8,^ ^^^ ⋯ ∈ L’engrènement entre les dents étant périodique à la période d’engrènement, le +-ième harmonique d’engrènement de la *-ème planète s’écrit [Math.
Figure imgf000012_0003
:
Figure imgf000012_0004
- H^,^ l’enveloppe complexe de l’engrènement considéré ; cette enveloppe contient l’amplitude et la phase de l’engrènement. Pour un défaut sur le train épicycloïdal 10, le signal caractéristique du défaut est périodique à la période du défaut -^^^^^ ^ ./ 0LMNOP, où ^^^^^^ est la vitesse angulaire du défaut. Comme précédemment, ce signal peut s’exprimer sous forme d’une série trigonométrique telle que
Figure imgf000012_0006
∈ , - [Math. 5b] S^ ^ ^ ^ ^ ^Q^R,^ ⋯ QR,^^A ∈ ℂ .RG^ , - Et T est le nombre d’harmonique du signal caractéristique du défaut, défini par l’opérateur en fonction de la précision désirée du modèle. ^
Figure imgf000012_0005
Sous forme vectorielle, ce signal s’écrit [Math.7] ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^^ ^^^ ? A ^ où : et
Figure imgf000013_0003
Dans une écriture compacte, le signal de vibratoire ^ peut ainsi s’écrire [Math.9] ^^^^ ^ ?A^^^W^^^ ^ (^^^, avec : - [Math. 9a] ?^^^ ^ ^?A ^^ ^^^ …
Figure imgf000013_0001
de mesure, - [Math.
Figure imgf000013_0002
des paramètres du modèle. Le vecteur des paramètres du modèle W contient implicitement l’information liée à l’état de santé des organes de l’engrenage. Compte tenu de la variation peu rapide des paramètres du vecteur W, il est possible d’appliquer une contrainte de lissage au vecteur des paramètres du modèle. La contrainte de lissage est d’ordre supérieur ou égal à 1. Préférentiellement, la contrainte de lissage est d’ordre 1, et son écriture explicite est [Math.10] W^^ ^ 1^ ^ W^^^ ^ [^^^, avec - [ un vecteur de bruit blanc gaussien de matrice de covariance \ ; la taille du vecteur de bruit blanc est la même que celle du vecteur des paramètres de modèle. Dans ce cas, la matrice de transition ] est la matrice identité de taille 2)^^ ^1 ^ 2^T ^ 9^ ^ 4T9^ G 2)^^ ^1 ^ 2^T ^ 9^ ^ 4T9^. Alternativement, la taille de la matrice de transition ] peut être différente si l’ordre de la contrainte de lissage est plus grand que 1. Par exemple, pour une contrainte de lissage d’ordre 2, l’équation [Math. 10] devient W^^ ^ 1^ ^ 2W^^^ < W^^ < 1^ ^ [^^^ et la matrice de transition ^ ` 0 1 Les équations [Math.
Figure imgf000014_0001
respectivement l’équation de mesure et l’équation d’état pour le signal vibratoire ^. Avantageusement, le modèle phénoménologique ci-dessus peut être appliqué à des trains épicycloïdaux comme à des engrenages à axes parallèles, qui sont explicitement intégrés dans ce modèle vibratoire. D’après ce qui précède, l’enjeu de la présente invention est donc de produire une estimation du vecteur des paramètres du modèle du signal acquis, notée Wc, à partir de la construction de la matrice de transition ] dudit signal et d’une détermination du vecteur de mesure ?. L’intérêt est ensuite d’extraire une ou plusieurs signatures vibratoires de défaut éventuel puis de comparer et analyser ces signatures vibratoires à une ou plusieurs signatures de référence de&^ afin de détecter la présence du ou des défauts éventuels sur un ou plusieurs éléments du train épicycloïdal 10. La méthode 100 de surveillance de l’état de santé d’un train épicycloïdal est schématisée sur la figure 2. La méthode 100 comprend cinq étapes numérotées de 101 à 105. La première étape 101 est une étape d’acquisition du signal vibratoire ^ au moyen d’un capteur de vibrations. Le capteur de vibration est, par exemple, un capteur de déplacement, un capteur de vitesse ou un accéléromètre. Préférentiellement, le capteur de vibration est un accéléromètre basé sur une technologie piézoélectrique. Le signal vibratoire est acquis à la fréquence d’échantillonnage ;^. Préférentiellement, la fréquence d’échantillonnage est au moins deux fois plus haute que le nombre maximal d’harmonique d’engrènement considéré pour le train épicycloïdal. La durée d’acquisition du signal vibratoire est au moins aussi longue qu’une durée correspondant à un nombre prédéterminé de cycles de rotation d’un arbre de la machine tournante relié au train épicycloïdal 10. Le nombre prédéterminé de cycles de rotation de l’arbre est supérieur à 1 et peut être un entier ou réel. Préférentiellement, le nombre prédéterminé de cycles de rotation de l’arbre est choisi de sorte à couvrir suffisamment de cycles de rotation pour garantir une analyse robuste et fiable du signal et pour limiter la taille du signal, permettant ainsi une analyse rapide dudit signal et une surveillance en temps réel du train épicycloïdal 10. La durée d’acquisition est donc avantageusement courte pour permettre la répétition de la mise en œuvre de la méthode 100 à une cadence temps réelle. La durée d’acquisition est au moins aussi longue que la durée correspondant au nombre prédéterminé de cycles de rotation de l’arbre relié au train épicycloïdal 10 qui a la vitesse de rotation la plus lente. La durée du signal peut, par ailleurs, être fixée par un nombre d’échantillon maximal - à acquérir, à la fréquence d’échantillonnage ;^. Le capteur de vibration est placé sur ou à proximité de la machine tournante. Préférentiellement, le capteur de vibration est placé à proximité de l’arbre relié au train épicycloïdal 10, par exemple sur un bâti dudit arbre. L’étape 101 d’acquisition peut également concerner la mesure d’une vitesse de rotation de l’arbre relié au train épicycloïdal 10. La vitesse de rotation est notée ^". La vitesse de rotation de l’arbre peut être obtenue directement au moyen d’un capteur de vitesse, par exemple un tachymètre. Il est également possible d’utiliser un autre type de capteur de vitesse, fournissant un signal de vitesse carré, sinusoïdal ou en série d’impulsions. Ce signal de vitesse est ensuite traité pour estimer la vitesse de rotation de l’arbre. Ce traitement peut être effectué par : - Détection d’instants de fronts montants du signal de vitesse carré ; - Estimation de la fréquence instantanée du signal de vitesse sinusoïdal ; - Localisation temporelle des impulsions. Préférentiellement, la vitesse de rotation de l’arbre est mesurée simultanément au signal vibratoire, pendant toute la durée d’acquisition. Alternativement, la vitesse de rotation peut être déterminée à partir du régime de fonctionnement de la machine tournante, pour laquelle les vitesses de rotation des différents arbres en fonction de son régime de fonctionnement sont connues. La deuxième étape 102 est une étape de construction du vecteur de mesure ? et de la matrice de transition ]. L’intérêt de construire le vecteur de mesure ? est de modéliser la localisation fréquentielle des fréquences d’intérêt, notamment la fréquence d’engrènement, les fréquences de l’engrenage et celles d’un défaut éventuel. L’intérêt de construire la matrice de transition ] est de décrire le type de variation de l’amplitude des signatures d’endommagement ou des amplitudes des modulations, en particulier pour préciser si cette variation est rapide ou lente au cours du temps. La matrice de transition ] est construite en fonction de la contrainte de lissage choisie pour le modèle. En l’occurrence, pour une contrainte de lissage d’ordre 1, la matrice de transition ] est la matrice identité de taille 2)^^^1 ^ 2^T ^ 9^ ^ 4T9^ G 2)^^ ^1 ^ 2^T ^ 9^ ^ 4T9^, telle que décrite plus haut. Le vecteur de mesure ? est construit à partir de données connues de la cinématique de l’arbre et du train épicycloïdal 10, selon les équations Math.1 à 9. En l’occurrence, le vecteur de mesure ? est construit à partir : - du nombre 9 d’harmoniques contenus dans la fonction de pondération ^^, - du nombre T d’harmoniques du signal caractéristique du défaut, - du nombre ) d’harmoniques de l’engrènement, - de la vitesse angulaire du défaut
Figure imgf000016_0001
- de la période d’échantillonnage ^^ - du décalage temporel ^^ entre la vibration de la i-ème planète et celle de la (i-1)-ième planète, - de la fonction de pondération ^^, - des fréquences de rotation de la couronne, du solaire, des planètes et du porte planète, ;^, ;^, ;^, et ;^^ respectivement. Les fréquences de rotation de la couronne, du solaire, des planètes et du porte planète, provenant de la cinématique du train épicycloïdal, sont connues, par exemple au moyen de la lecture du tableau 1 ci-après. [Tableau 1] C ^
Figure imgf000016_0002
^ ^ ;^ ^ ^ ^^ ^^^^^ ^ ^^^ ^;^ ^ ;^^ ^ 0 ; ^ ^ ^ ^ < ;^ < ^ ;^ ^^;^
Figure imgf000017_0001
Il est à noter que la vitesse angulaire du défaut ^^^^^^ dépend de l’élément sur lequel il est localisé, tel que ^^^^^^ ^ 2j;k ^^^, avec ;k ^^^ la fréquence du défaut sur l’élément l ∈ m^, n, op. La fréquence d’entrée ;&f^eé& du train épicycloïdal 10 est déterminée à partir de la vitesse de rotation de l’arbre ^" ou est estimée à partir du signal vibratoire. L’étape 103 est ensuite une étape d’estimation de la ou des signatures vibratoires de défaut éventuel. Le défaut peut correspondre à un défaut de denture de l’un des éléments du train épicycloïdal 10. L’étape 103 d’estimation de signatures vibratoires de défaut éventuel comprend deux sous-étapes 103a et 103b. La sous-étape 103a est une étape d’estimation du vecteur estimé c W des paramètres du modèle du signal acquis. L’estimation est préférentiellement effectuée de manière récursive au moyen d’un filtre de Kalman, par exemple selon la variante Rauch–Tung–Striebel. L’intérêt d’utiliser un tel filtre de Kalman est de bénéficier de sa récursivité et de son applicabilité en temps réel. Il est alternativement possible d’utiliser d’autres estimateurs robustes comme un filtre LMS (en anglais, « Least Mean- Squares ») ou une synthèse qr. En entrée, le filtre de Kalman utilise la matrice de transition ], le vecteur de mesure ? et le signal acquis ^. En sortie, le filtre de Kalman fournit l’estimationc W du vecteur des paramètres du modèle du signal acquis. Le filtre de Kalman utilise comme paramètre l’initialisation du vecteur estimé Wc^1^, une matrice de covariance s^1^ d’une erreur d’initialisation, la covariance \ du bruit d’état et la variance , du bruit de mesure. L’intérêt d’utiliser un tel estimateur est qu’il permet de filtrer le bruit et de lisser l’estimation en cas d’erreur lors de la phase de filtrage. Ensuite, la sous-étape 103b est une étape de reconstruction de la ou des signatures vibratoires de défaut éventuelt d. La reconstruction est effectuée au moyen des équations [Math. 1 à 9] précédentes et à partir de l’estimation Wc du vecteur des paramètres du modèle du signal acquis. Chaque signature vibratoire de défaut éventuelt d est une matrice construite telle que d t ^ - -
Figure imgf000018_0001
- wx^,^^w? ^ ^∑^ ^̂^,^, %&^'^^ ^ 1^ ⋯ ∑^ ^̂^,^, %&^'^^ ^ -^ ^ y , -
Figure imgf000018_0002
Les vecteurs uc , wx^^^^^, wx^,%&^'
Figure imgf000018_0003
wx^f^&e^^^^hf sont de tailles - ou ont un nombre d’échantillons égal à -. Le vecteur wxz{|}~ exprime l’estimation de la signature vibratoire du défaut éventuel. Le vecteur wx^f^&e^^^^hf exprime l’interaction entre le défaut et la fonction de pondération due à la position fixe du capteur par rapport à la position variable de chaque planète. La reconstruction du vecteur uc peut être effectuée de la sorte : pour chaque échantillon ^, mettre à zero les éléments du vecteur de mesure ? exceptés ceux correspondant au vecteur ?u^. Les vecteurs wx ^^^^^, wx ^,%&^' et wx ^f^&e^^^^hf peuvent être reconstruits de la même façon que pour le vecteur uc . L’étape 104 est ensuite une étape de comparaison de la ou des signatures vibratoires de défaut éventuelt d avec la signature de référence d^^z. Si aucune signature de référence d^^z n’est disponible, la ou au moins l’une des signatures vibratoires de défaut éventuelt d devient alors la ou les signatures de référence d^^z. Préférentiellement, la signature vibratoire de défaut éventuel t d est celle d’une train épicycloïdal sain, c’est-à-dire sans défaut. La comparaison fournit une distance entre chacune des signatures vibratoires de défaut éventuel t d et la signature de référence d^^z. La distance est déterminée comme étant une différence entre un écart-type d’un indicateur de défaut éventuel et un écart-type d’un indicateur de référence. L’indicateur de défaut éventuel et l’indicateur de référence sont de même nature, c’est-à-dire qu’ils sont obtenus à partir d’une même formule mathématique. En particulier, les indicateurs peuvent être des indicateurs d’énergie, par exemple une valeur efficace de la signature, et/ou un indicateur statistique, par exemple un kurtosis. A titre d’exemple, la valeur efficace de la signature wx z{|}~ est ^&^^ ^ ^^^ que wxz{|}~ ^^^ ^ ∑ ^ ^̂^, ^^^^^ ^^^ . Dans ce cas, la distance est la
Figure imgf000019_0001
entre l’écart-type de la valeur efficace de la signature vibratoire de défaut éventuelt d et l’écart-type de la valeur efficace de la signature de référence d^^z. L’étape 105 est, enfin, une étape d’émission d’une alerte en fonction de la distance calculée à l’étape précédente. L’alerte est déclenchée lorsque la valeur absolue de la distance est supérieure ou égale à un seuil d’alerte. Ce seuil d’alerte peut-être un multiple entier ou réelle de l’écart-type de l’indicateur de référence. Par exemple, ce seuil est égal à trois fois la valeur absolue de l’écart-type de l’indicateur de référence. En outre, une alarme peut être déclenchée lorsque la distance dépasse un seuil d’alarme. Ce seuil d’alarme peut-être un multiple entier ou réel de l’écart-type de l’indicateur de référence. Par exemple, ce seuil est égal à six fois la valeur absolue de l’écart-type de l’indicateur de référence. L’alerte et/ou l’alarme permettent d’informer l’opérateur sur l’état de la machine tournante, en particulier que le défaut est détecté sur l’un des éléments train épicycloïdal 10. A partir de cette alerte et/ou de l’alarme, l’opérateur peut décider de déclencher une opération de maintenance afin de corriger le défaut détecté. L’alerte informe d’un endommagement peu sévère qui ne nécessite l’arrêt de la machine tandis que l’alarme informe d’un endommagement sévère nécessitant l’arrêt de la machine. Une fois l’alerte et/ou l’alarme émise(s), il est possible de répéter l’exécution de la méthode 100 pour acquérir un nouveau signal vibratoire, selon l’étape 101, et effectuer l’analyse dudit nouveau signal selon les étapes 102 à 105. Dans le cas où aucune alerte ni alarme n’est émise, il est également possible de répéter l’exécution de la méthode 100 pour acquérir le nouveau signal vibratoire, selon l’étape 101, et effectuer l’analyse dudit nouveau signal selon les étapes 102 à 105 Dans une alternative, la surveillance est traduite sous forme graphique. Dans ce cas, l’évolution des différents indicateurs est affichée, ainsi que les seuils d’alerte et/ou d’alarme, tout au long de la surveillance, par l’exécution répétée de la méthode 100. Un deuxième aspect selon l’invention concerne un dispositif de surveillance de l’état de santé du train épicycloïdal 10. Le dispositif comprend des moyens logiciels et matériel pour mettre en œuvre la méthode 100. En particulier le dispositif de surveillance comprend un module d’acquisition comprenant le capteur de vibrations, un conditionneur de signal, un convertisseur analogique-numérique, une mémoire volatile et/ou non-volatile et un processeur. Des instructions sont comprises dans la mémoire du module d’acquisition qui, lorsqu’exécutées par le processeur, permettent la mise en œuvre de l’étape 101 d’acquisition de la méthode 100, pour l’acquisition du signal vibratoire et, au besoin, de la vitesse de rotation de l’arbre relié au train épicycloïdal 10. Le dispositif de surveillance comprend également un module de traitement, comprenant un processeur et une mémoire volatile ou non-volatile. La mémoire du dispositif de traitement comprend des instructions qui, lorsqu’exécutées par le processeur, permettent la mise en œuvre des étapes 102 à 105 de la méthode 100. Le module traitement peut également comprendre des moyens d’affichage, comme un écran et une interface graphique, pour traduire la surveillance sous forme graphique. Le module d’acquisition et le module de traitement peuvent être implémentés dans deux dispositifs différents. Deux exemples sont proposés ci-après pour démontrer les performances et l’utilité de la méthode 100. Le premier exemple concerne la surveillance d’un train épicycloïdal sur un banc de mesure. Le deuxième exemple porte la surveillance d’une progression d’un endommagement. Dans le premier exemple, la couronne 11 possède ^^ ^ 96 dents et est fixe. L’entrée de l’engrenage est le solaire 14 avec ^^ ^ 34 dents et la sortie est le porte planète 12 avec ^^ ^ 5 planètes 13 de ^^ ^ 31 dents. Le signal vibratoire est acquis à une fréquence d’échantillonnage ;^ ^ 51,2 kHz. Sur ce banc, un grippage sur le solaire 14 a été constaté. La méthode 100 est donc appliquée pour extraire la signature du défaut du solaire 14, dont la période est égale à la période de rotation dudit solaire 14. La figure 3 est un extrait du signal vibratoire ^ acquis ainsi que la fréquence de rotation ;^^ du porte planète 12, exprimés fonction du temps t. Sur la figure 4 est représenté le spectre ^ du signal vibratoire ^ en fonction des ordres machines ^T dont la référence ici est le porte planète 12. La méthode 100 permet d’extraire la signature de l’endommagement du solaire 14 du signal vibratoire sans prendre en compte la modulation induite par le porte planète 12. Le nombre d’harmonique de la signature du solaire 14 est fixé, pour illustration, à M=3. Sur la figure 5 est représenté le spectre du signal brut ainsi que la signature du solaire déterminée à partir de l’estimation du vecteur des paramètres du modèle associé. Sur la figure 6 est représenté le spectre de la signature du solaire 14 sans prise en compte de l’effet de la modulation par le porte planète 12. La proéminence des pics liés à l’ordre du défaut du solaire, qui est à 2.8235, et ses harmoniques, y sont clairement distinguables. Cependant cette estimation ne prend pas en compte l’effet de la modulation générée par le porte planète 12. Sur la figure la figure 7 est représenté le spectre de l’estimation de la signature du solaire 14 avec l’effet de l’engrènement et l’effet de modulation de l’harmonique 1 du porte planète 12. Sur la figure 8 est représenté le spectre de la signature avec la prise en compte de l’effet de la modulation du porte planète 12 lorsque le premier harmonique de la fréquence du solaire 14 est considéré, et que ce dernier est modulé par l’harmonique 4 du porte planète 12. Il peut donc être observé que la prise en compte de l’interaction entre les fréquences de la signature et celles du porte planète 12 permet de mieux expliquer les pics dans le spectre et ainsi de mieux refléter l’état réel des dentures d’une transmission de puissance par train épicycloïdal 10. Dans le deuxième exemple, la méthode 100 est appliquée sur des données vibratoires d’un endommagement du train épicycloïdal 10 avec propagation de l’endommagement. Au cours de l'essai, une fissure a été détectée dans le pied de denture d’une planète 13, qui s'est ensuite propagée sur toute la largeur du corps de l'engrenage. Pour appliquer la méthode 100, les paramètres suivants sont choisis : + ^ 1, T ^ 4, 9 ^ 0, , ^ 10, ^ ^ 10^^ G ^, ^ étant la matrice identité de taille appropriée. Les initialisations pour le filtre de Kalman sont faites par tirage aléatoire suivant une loi gaussienne. L’indicateur de défaut éventuel est ici la valeur efficace RMS (en anglais, « root-mean-square »), appliquée à la signature du défaut dont la fréquence fondamentale est celle du défaut de la planète 13. L’évolution de l’indicateur de défaut éventuel est affichée sur la Figure 9. Le seuil est ici fixé, de manière illustrative, à 2 fois l’écart-type (indiqué par la notation ^ ^ 2^ où ^ est la valeur moyenne de l’indicateur et ^ est l’écart-type) du même indicateur en absence de l’endommagement sur l’engrenage, ce qui est le cas avant la 350e mesure. Il est possible d’observer une nette augmentation de la valeur efficace, traduisant une propagation de l’endommagement sur tout le corps de l’engrenage, ainsi que cela a été observé lors du test.

Claims

REVENDICATIONS [Revendication 1] Méthode (100) de surveillance de l’état de santé d’un train épicycloïdal (10) équipé sur une machine tournante et adapté pour effectuer une transmission de puissance sur une ligne d’arbres de ladite machine tournante, la méthode (100) comprenant les étapes suivantes : - Acquisition (101) par un capteur de vibration d’un signal vibratoire de la machine tournante, le signal vibratoire comportant des vibrations générées lors de la transmission de puissance par le train épicycloïdal (10) ; - Construction (102) d’un vecteur de mesure et d’une matrice de transition à partir d’un modèle vibratoire phénoménologique, ce modèle étant basé sur une décomposition en série de Fourier du signal vibratoire tenant compte d’interactions de sources vibratoires différentes du train épicycloïdal ; - Estimation (103) d’une signature vibratoire de défaut éventuel à partir du vecteur de mesure, de la matrice de transition et du signal vibratoire acquis, la signature vibratoire de défaut éventuel tenant compte d’un effet de recouvrement de modulation ; - Détermination (104) d’une distance par comparaison de la signature vibratoire de défaut éventuel avec une signature de référence. [Revendication 2] Méthode (100) selon la revendication précédente, dans laquelle le signal vibratoire est acquis durant une durée d’acquisition, la durée d’acquisition étant au moins aussi longue qu’une durée correspondant à un nombre prédéterminé de cycles de rotation d’un arbre de la machine tournante relié au train épicycloïdal (10). [Revendication 3] Méthode (100) selon la revendication précédente, dans laquelle, à l’étape d’acquisition est également mesurée une vitesse de rotation de l’arbre de la machine tournante relié au train épicycloïdal (10). [Revendication 4] Méthode (100) selon l’une des revendications 2 et 3, dans laquelle le vecteur de mesure est construit à partir de données de cinématique du train épicycloïdal (10) et de l’arbre auquel le train épicycloïdal (10) est relié et à partir de paramètres du modèle vibratoire phénoménologique. [Revendication 5] Méthode (100) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la matrice de transition est une matrice identité dont la taille dépend des paramètres du modèle vibratoire phénoménologique. [Revendication 6] Méthode (100) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle l’étape d’estimation (103) de signature vibratoire de défaut éventuel comprend les deux sous-étapes suivantes : - Estimation (103a) récursive d’un vecteur estimé des paramètres du modèle du signal acquis, l’estimation étant une estimation récursive réalisée au moyen d’un filtre de Kalman, le filtre de Kalman prenant en entrée le signal vibratoire acquis, la matrice de transition et le vecteur de mesure ; - Reconstruction (103b) de la signature vibratoire de défaut éventuel à partir du vecteur estimé des paramètres du modèle du signal acquis. [Revendication 7] Méthode (100) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la distance est une différence entre un écart-type d’un indicateur de défaut éventuel calculé pour la signature vibratoire de défaut éventuel et un écart-type de l’indicateur de défaut éventuel calculé pour la signature de référence. [Revendication 8] Dispositif de surveillance de l’état de santé d’un train épicycloïdal (10) pour la mise en œuvre de la méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif comprenant : - Un module d’acquisition comprenant au moins un capteur de vibration et configuré pour mettre en œuvre l’étape d’acquisition (101) de la méthode (100) ; - Un module de traitement configuré pour mettre en œuvre les étapes de construction (102) d’un vecteur de mesure et d’une matrice de transition, d’estimation (103) d’une signature vibratoire de défaut éventuel, de détermination (104) d’une distance et d’émission (105) d’une alerte. [Revendication 9] Produit-programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, quand le programme est exécuté sur un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes de la méthode (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. [Revendication 10] Support d'enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes de la méthode (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
PCT/FR2023/051673 2022-10-26 2023-10-25 Dispositif de surveillance de l'état d'endommagement d'une transmission de puissance WO2024089358A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2211113A FR3141522A1 (fr) 2022-10-26 2022-10-26 Dispositif de surveillance de l’état d’endommagement d’une transmission de puissance
FRFR2211113 2022-10-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024089358A1 true WO2024089358A1 (fr) 2024-05-02

Family

ID=84369812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2023/051673 WO2024089358A1 (fr) 2022-10-26 2023-10-25 Dispositif de surveillance de l'état d'endommagement d'une transmission de puissance

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3141522A1 (fr)
WO (1) WO2024089358A1 (fr)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6526356B1 (en) 2001-06-19 2003-02-25 The Aerospace Corporation Rocket engine gear defect monitoring method
US6898975B2 (en) 2003-01-24 2005-05-31 The Defence Science And Technology Organization Of The Department Of Defence On Behalf Of The Commonwealth Of Australia Synchronous averaging of epicyclic sun gear vibration
EP2434266A2 (fr) 2010-09-23 2012-03-28 General Electric Company Procédé de quotient énergétique de bande latérale pour la détection de panne de denture
US8963733B2 (en) 2012-02-13 2015-02-24 Honeywell International Inc. System and method for blind fault detection for rotating machinery
US9797808B2 (en) 2014-05-16 2017-10-24 RMCI, Inc. Diagnosis of gear condition by comparing data from coupled gears
CN108362492A (zh) * 2018-01-11 2018-08-03 中国人民解放军国防科技大学 一种适用于低转速下行星轮系故障诊断的振动分离方法
US20190078974A1 (en) * 2017-09-13 2019-03-14 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Process and device for the supervision of the kinematics of an epicyclic planetary gearbox
US20200232880A1 (en) * 2017-07-27 2020-07-23 Safran Method and device for searching for a defect capable of affecting a rotating mechanical power transmission device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6526356B1 (en) 2001-06-19 2003-02-25 The Aerospace Corporation Rocket engine gear defect monitoring method
US6898975B2 (en) 2003-01-24 2005-05-31 The Defence Science And Technology Organization Of The Department Of Defence On Behalf Of The Commonwealth Of Australia Synchronous averaging of epicyclic sun gear vibration
EP2434266A2 (fr) 2010-09-23 2012-03-28 General Electric Company Procédé de quotient énergétique de bande latérale pour la détection de panne de denture
US8963733B2 (en) 2012-02-13 2015-02-24 Honeywell International Inc. System and method for blind fault detection for rotating machinery
US9797808B2 (en) 2014-05-16 2017-10-24 RMCI, Inc. Diagnosis of gear condition by comparing data from coupled gears
US20200232880A1 (en) * 2017-07-27 2020-07-23 Safran Method and device for searching for a defect capable of affecting a rotating mechanical power transmission device
US20190078974A1 (en) * 2017-09-13 2019-03-14 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Process and device for the supervision of the kinematics of an epicyclic planetary gearbox
CN108362492A (zh) * 2018-01-11 2018-08-03 中国人民解放军国防科技大学 一种适用于低转速下行星轮系故障诊断的振动分离方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
P. D. MCFADDEN, DETECTING FATIGUE CRACKS IN GEARS BY AMPLITUDE AND PHASE DÉMODULATION OF THE MESHING VIBRATION, 1986

Also Published As

Publication number Publication date
FR3141522A1 (fr) 2024-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1111364B1 (fr) Détection de l&#39;endommagement de pièces d&#39;un moteur
EP3732457B1 (fr) Procédé et dispositif de surveillance d&#39;un roulement équipant un dispositif tournant
CA2623617C (fr) Procede de detection d&#39;un endommagement d&#39;un roulement de palier d&#39;un moteur
EP3658881B1 (fr) Procede et dispositif de recherche d&#39;un defaut susceptible d&#39;affecter un dispositif mecanique tournant de transmission de puissance
EP3785006B1 (fr) Procédé et dispositif de surveillance d&#39;un système à engrenages
EP2807460B1 (fr) Système d&#39;acquisition d&#39;un signal vibratoire d&#39;un moteur rotatif
CA3028050C (fr) Procede de surveillance et de detection de la formation d&#39;une degradation dans au moins une piece mobile d&#39;un mecanisme tournant et systeme associe
EP4384792A1 (fr) Procédé de détection d&#39;un défaut de roulement d&#39;un système rotatif et système de surveillance mettant en oeuvre ce procédé
FR3079977A1 (fr) Procede et dispositif de surveillance d&#39;une machine tournante
FR2905763A1 (fr) Procede et systeme de diagnostic d&#39;un aeronef a partir de mesures effectuees sur l&#39;aeronef.
EP3136111B1 (fr) Procédé pour mesurer la vitesse de rotation d&#39;une roue de vehicule
EP3594641B1 (fr) Procédé d&#39;analyse d&#39;un signal vibratoire issu d&#39;une rotation d&#39;au moins une pièce mobile appartenant à un mécanisme tournant
EP3612849A1 (fr) Procede et systeme de detection d&#39;un defaut intermittent dans une ligne de transmission, par filtrage
WO2021089936A1 (fr) Procédé, dispositif et programme d&#39;ordinateur de surveillance d&#39;une machine tournante d&#39;un aéronef
WO2024089358A1 (fr) Dispositif de surveillance de l&#39;état d&#39;endommagement d&#39;une transmission de puissance
EP3759455A1 (fr) Module d&#39;acquisition pour un systeme de surveillance d&#39;une machine tournante, systeme et procede de surveillance
Dien et al. Fault detection for rotating machines in non-stationary operations using order tracking and cepstrum
FR3087265A1 (fr) Procede et dispositif de surveillance d&#39;une piece mecanique en rotation
FR3096133A1 (fr) Extraction d’une composante vibro-acoustique générée par une source mécanique en régime variable
EP4281743A1 (fr) Procede de surveillance de l&#39;etat de composants mecaniques sur une ligne d&#39;arbre, dispositif et systeme de surveillance associes
WO2023217724A1 (fr) Procédé de détection d&#39;un défaut d&#39;au moins un engrenage d&#39;une turbomachine d&#39;aéronef à partir d&#39;un signal vibratoire de l&#39;engrenage
EP3535491B1 (fr) Procédé de détection de la défaillance d&#39;un élément mobile d&#39;un aérogénérateur
FR3119019A1 (fr) Procede de surveillance d’un actionneur
WO2023198647A1 (fr) Procédé et dispositif d&#39;analyse de défauts par réflectométrie au moyen d&#39;une estimation de fonction de transfert
Sharma et al. Detection of Fault in a Bevel Gearbox Under Varying Speed Conditions

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23806357

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1