تحليل الغلاف (إزالة التعديل) للكشف المبكر عن الأعطال

التعريف: ما هو تحليل الظرف؟

تحليل الظرف، المعروف أيضًا باسم إزالة التعديل التغليف عالي التردد، أو التغليف عالي التردد، تقنية معالجة إشارات فعّالة تُستخدم في تحليل الاهتزازات للكشف عن الأعطال المبكرة في محامل وعلب تروس العناصر الدوارة. تُولّد هذه الأنواع من الأعطال، مثل الشقوق أو التشققات المجهرية، سلسلة من موجات الإجهاد منخفضة الطاقة وعالية التردد، أو ما يُعرف بـ"الصدمات"، في كل مرة يمر فيها عنصر دوار فوق العيب. تحليل التغليف هو طريقة لاستخراج إشارات الصدمات المتكررة هذه من الاهتزازات الخلفية العامة للآلة.

لماذا لا تعتبر تقنية FFT القياسية كافية؟

غالبًا ما تكون الطاقة الناتجة عن هذه الاصطدامات الأولية الصغيرة منخفضة جدًا وترددها مرتفع جدًا بحيث لا يمكن رصدها في طيف الاهتزاز القياسي (FFT). غالبًا ما تُدفن الإشارة في مستوى الضوضاء أو تُغمر باهتزازات أكبر وأقل ترددًا من مصادر مثل عدم التوازن أو عدم المحاذاة. تعمل هذه الاصطدامات كمُعدِّل لترددات الرنين الطبيعية للجهاز. صُمم تحليل الغلاف لفك تشفير هذه الإشارة والكشف عن ترددات الأعطال الكامنة.

عملية تحليل المغلف

تعتمد هذه التقنية على عزل الإشارات عالية التردد ثم فحص معدل تكرارها. تتضمن العملية عدة خطوات:

1. تصفية النطاق الترددي: تُمرَّر إشارة الاهتزاز الخام أولًا عبر مرشح تمرير عالي أو مرشح تمرير نطاقي. يُزيل هذا جميع الاهتزازات القوية منخفضة التردد (مثلاً، أقل من 1 كيلوهرتز أو 5 كيلوهرتز)، ويعزل الرنين عالي التردد وموجات الإجهاد المرتبطة بالصدمات.
2. تصحيح: ثم تُصحَّح إشارة التردد العالي المُرشَّحة، مما يُغيِّر الجزء السالب منها إلى موجب. هذا يُهيئ الإشارة للتغليف.
3. التغليف (تصفية الترددات المنخفضة): يُطبّق مرشح تمرير منخفض على الإشارة المُصحّحة. يُحسّن هذا من سلاسة إشارة الموجة الحاملة عالية التردد، تاركًا فقط "الغلاف" - وهو شكل موجة يُمثّل نمط تعديل السعة، وهو معدل تكرار الصدمات الأصلية.
4. تحويل فورييه السريع للمغلف: وأخيرًا، يُجرى تحويل فورييه السريع (FFT) على إشارة الغلاف الجديدة هذه. ويُظهر "طيف الغلاف" الناتج بوضوح تردد الصدمات المتكررة.

تشخيص الأعطال باستخدام طيف المغلف

تتوافق القمم الموجودة في طيف الغلاف مع المحمل المحسوب ترددات الأعطالمن خلال مقارنة القمم في الطيف بهذه الترددات المعروفة، يمكن للمحلل تحديد الموقع الدقيق للخطأ:

• BPFO (تردد تمرير الكرة، السباق الخارجي): يشير إلى وجود عيب في المسار الخارجي الثابت للمحمل.
• BPFI (تردد تمرير الكرة، السباق الداخلي): يشير إلى وجود خلل في المسار الداخلي الدوار. غالبًا ما تظهر على هذه الذروة نطاقات جانبية عند سرعة دوران واحدة في الدقيقة، لأن الخلل يتحرك داخل وخارج منطقة الحمل.
• BSF (تردد دوران الكرة): يشير إلى وجود عيب في أحد العناصر المتدحرجة (الكرات أو الأسطوانات).
• FTF (تردد القطار الأساسي): أبطأ تردد، مما يشير إلى وجود خلل في قفص المحمل الذي يحمل الأسطوانات في مكانها.

وبالمثل، بالنسبة لعلب التروس، يمكن لطيف الغلاف أن يكشف عن ذروات في سرعة تشغيل ترس به سن متشققة أو مكسورة، مما يشير إلى الصدمات المتكررة مرة واحدة لكل دورة.

قوة الكشف المبكر

الميزة الأساسية لتحليل الغلاف الجوي هي حساسيته العالية. فهو قادر على اكتشاف أعطال المحامل والتروس قبل أشهر، أو حتى عام، من ظهورها في طيف السرعة القياسية أو توليد حرارة كافية لرصدها باستخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء. يوفر هذا إنذارًا مبكرًا قيّمًا، مما يسمح بتخطيط وجدولة الصيانة بأقل قدر من الانقطاع، مما يمنع الأعطال الكارثية والأضرار الثانوية.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي