Как спрогнозировать оставшийся срок полезного использования компонентов двигателя?

Двигатель не выходит из строя из-за часов работы или возраста, 51% отказов двигателя происходит из-за подшипника, если подшипник выходит из строя, двигатель также выходит из строя, что приводит к полной замене двигателя. Чтобы избежать отказа двигателя, мы можем предсказать оставшийся срок службы двигателя, чтобы мы могли принять соответствующие меры до того, как он полностью выйдет из строя. Остальные отказы двигателей составляют 2 % по муфте вала, 5 % по стержню ротора, 16 % по внешним условиям и 16 % по обмотке статора.

Ниже показан набор данных НАСА, который содержит 8 каналов подшипников и данные о вибрации для них.

Матрица взаимосвязи применяется для прогнозирования наиболее точного канала пеленга для модели.

Признаки с высокой корреляцией показаны более светлым цветом, а признаки с отрицательной корреляцией — более темным. Подшипник 3 и 4 (0,3), Подшипник 1 и 4 (0,31), Подшипник 1 и 3 (0,23) тесно взаимосвязаны. Таким образом, мы можем выбрать любой из каналов подшипника (1/3/4), чтобы спрогнозировать оставшийся срок службы.

Теперь, чтобы спрогнозировать оставшийся срок службы, возьмите ось X за день, а ось Y за данные вибрации выбранных каналов подшипника. Используя исторические данные и текущие данные, мы проводим регрессионный анализ, чтобы предсказать следующее значение с верхним и нижним пределом. Как только модель предсказывает известное значение условия отказа, время между текущим состоянием и состоянием отказа представляет собой не что иное, как оставшийся срок службы компонента двигателя.

Как найти условие сбоя?

Поскольку мы используем модель на основе порога, нам известно известное пороговое значение отказа конкретного двигателя, разработанного производителем, или мы можем обратиться к таблице серьезности вибрации, такой как ISO 10816 и IS 12075, в зависимости от модели и класса машины.

Как мы видели на приведенной выше диаграмме интенсивности вибрации для машины класса II, 0,44 является известным пороговым значением отказа или неприемлемым значением. Если значение вибрации достигает 0,44, двигатель выходит из строя. Следовательно, с помощью этого метода мы прогнозируем оставшийся срок службы компонента двигателя.