تشخيص عيوب المحمل

1. طبيعة عيوب المحمل

تُعد محامل العناصر الدوارة مكونات أساسية في معظم الآلات الدوارة، ولكنها أيضًا نقطة عطل شائعة. يتكون المحمل النموذجي من مسار خارجي، ومسار داخلي، ومجموعة من الكرات أو الأسطوانات، وقفص للحفاظ على تباعدها. "العيب" هو عيب مجهري أو عياني، مثل شق أو تشقق أو حفرة، على أحد هذه الأسطح.

عندما يمر عنصر متدحرج فوق عيب، فإنه يُحدث صدمة صغيرة عالية التردد أو "نقرة". وبينما تكون الصدمة الواحدة منخفضة الطاقة، فإن هذه الصدمات تحدث بشكل متكرر. تحليل الاهتزازات يعتبر فعالاً بشكل استثنائي في اكتشاف هذه التأثيرات المتكررة والدورية قبل وقت طويل من بدء ارتفاع درجة حرارة المحمل أو إصدار ضوضاء مسموعة.

2. ترددات الصدع الأساسية الأربعة

مفتاح تشخيص عيوب المحامل هو معرفة أنه بالنسبة لهندسة محمل وسرعة دوران معينة، ستحدث الصدمات بترددات محددة جدًا وقابلة للتنبؤ. تُعرف هذه الترددات باسم ترددات الأعطال الأساسية:

• BPFO (تردد تمرير الكرة، السباق الخارجي): معدل مرور العناصر الدوارة بنقطة واحدة على المسار الخارجي. هذا هو أكثر تواتر عيوب المحامل شيوعًا.
• BPFI (تردد تمرير الكرة، السباق الداخلي): معدل مرور العناصر الدوارة بنقطة واحدة على المسار الداخلي. ولأن المسار الداخلي يدور، فإن هذا التردد أعلى من تردد BPFO.
• BSF (تردد دوران الكرة): التردد الذي يدور به العنصر المتدحرج حول محوره الخاص.
• FTF (تردد القطار الأساسي): تردد دوران قفص المحمل. وهو تردد منخفض جدًا، عادةً أقل من ٠.٥ ضعف سرعة الجري.

يمكن حساب هذه الترددات بناءً على أبعاد المحمل (مثل قطر الخطوة وقطر الكرة) وسرعة دوران العمود. عادةً ما يتضمن برنامج تحليل الاهتزازات قاعدة بيانات ضخمة للمحامل، ويمكنه حساب هذه الترددات تلقائيًا.

3. كيف تظهر عيوب المحمل في الطيف

عندما يكون هناك عيب في المحمل، فإن تردد الخطأ الخاص به سوف يظهر في FFT spectrum في نمط مميز:

• ذروات التردد العالي: سيظهر تردد الخطأ نفسه (على سبيل المثال، BPFO) كذروة في نطاق التردد العالي للطيف.
• التوافقيات: غالبًا ما يكون هناك العديد من التوافقيات (المضاعفات) لتردد الخطأ.
• أشرطة جانبية: هذه علامة تشخيصية بالغة الأهمية. غالبًا ما تكون ذروة تردد عطل المحمل ذات نطاقات جانبية متباعدة بمقدار 1x سرعة التشغيل. على سبيل المثال، ذروة BPFO ذات نطاقات جانبية 1x هي علامة شائعة على وجود عيب في المسار الخارجي. أما عيب المسار الداخلي (BPFI) فغالبًا ما يكون له نطاقات جانبية 1x لأن العيب يدور داخل وخارج منطقة حمل الآلة.

في المراحل المبكرة، قد تكون هذه القمم مدفونة في مستوى الضوضاء في الطيف. ولذلك، تُستخدم تقنيات متخصصة غالبًا للكشف عنها.

4. تحليل المغلف للكشف المبكر

تحليل المغلف إزالة التعديل (وتُسمى أيضًا إزالة التعديل) هي التقنية الأقوى للكشف عن عيوب المحامل في مراحلها المبكرة. وهي طريقة لمعالجة الإشارات تُرشِّح الاهتزازات منخفضة التردد وعالية الطاقة (الناجمة عن عدم التوازن، إلخ)، وتُركِّز فقط على الصدمات عالية التردد ومنخفضة الطاقة الناتجة عن عيب المحمل.

يعتبر طيف الغلاف "نظيفًا" للغاية ويُظهر بوضوح ترددات خطأ المحمل وتوافقياتها، مما يسمح بالكشف قبل أشهر أو حتى سنوات من فشل المحمل.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي