فهم طيف المغلف
التعريف: ما هو طيف المغلف؟
طيف المغلف هو التردد نطاق تم الحصول عليها عن طريق حساب تحويل فورييه السريع من إشارة الغلاف (المُزيلة السعة) من تحليل الغلاف. إنه يكشف عن معدلات تكرار الصدمات أو التعديلات في الاهتزازات عالية التردد، مما يجعله أقوى تقنية للكشف عيوب محمل العنصر المتدحرج. في حين أن تحويل فورييه السريع القياسي يُظهر ترددات الناقل (الرنينات التي تثيرها الصدمات)، فإن طيف الغلاف يُظهر ترددات التعديل (المعدل الذي تحدث به الصدمات)، والتي تتوافق مباشرة مع ترددات خطأ المحمل مثل BPFO، وBPFI، وBSF، وFTF.
طيف الغلاف هو لتشخيص المحمل مثل FFT القياسي عدم التوازن and عدم المحاذاة الكشف - أداة التشخيص الأساسية التي تجعل الكشف المبكر عن الخطأ ممكنًا من خلال استخراج الترددات التشخيصية من "الضوضاء" عالية التردد التي لا يستطيع تحويل فورييه السريع القياسي تحليلها بشكل فعال.
كيفية إنشاء طيف المغلف
عملية تحليل المغلف
- مرشح تمرير النطاق: تصفية الخام اهتزاز إشارة إلى نطاق التردد العالي (على سبيل المثال، 1-10 كيلو هرتز)
- كشف الغلاف (إزالة التعديل): استخراج غلاف السعة للإشارة المفلترة
- مرشح الترددات المنخفضة: غلاف أملس (إزالة الحامل المتبقي)
- تحويل فورييه السريع: حساب طيف التردد لإشارة الغلاف
- نتيجة: طيف الغلاف الذي يُظهر معدلات تكرار التأثير
ماذا يمثل الظرف
- اهتزاز عالي التردد (ناقل) يتم تعديله عن طريق تأثيرات المحمل (التعديل)
- تعديل مقتطفات الظرف (نمط التأثير المتكرر)
- يُظهر تحويل فورييه السريع للغلاف ترددات التعديل
- ترددات التعديل = ترددات خطأ المحمل
أطياف مغلف القراءة
تحمل صحي
- مستوى الغلاف العام منخفض
- طيف مسطح أو منحدر بلطف
- لا توجد قمم مميزة
- مستوى الضوضاء عند حساسية الجهاز أو أقل
محمل معيب
- الذروة الأولية: عند تردد خطأ المحمل (BPFO، BPFI، BSF، أو FTF)
- التوافقيات: 2×، 3×، 4× من تكرار الخطأ مع تفاقم العيب
- أشرطة جانبية: حول تردد الخطأ عند القفص (FTF) أو تباعد سرعة التشغيل (1 ×)
- الأرضية المرتفعة: يرتفع مستوى الضوضاء الإجمالي مع تدهور المحمل
مؤشرات الخطورة
- سعة الذروة: سعة أعلى = عيب أكثر خطورة
- عدد التوافقيات: مزيد من التوافقيات = ضرر أكثر تقدمًا
- تعقيد النطاق الجانبي: تشير النطاقات الجانبية الواسعة إلى التعديل، وغالبًا ما تكون الشدة
- ارتفاع مستوى الضوضاء: تشير الأرضية المرتفعة إلى تدهور واسع النطاق في السطح
المزايا مقارنة بـ FFT القياسي
الكشف المبكر
- يكتشف عيوب المحمل قبل 6-18 شهرًا من اختبار FFT القياسي
- حساسة للتفتتات الدقيقة غير المرئية في طيف السرعة
- يوفر أقصى قدر من الوقت اللازم لتخطيط الصيانة
مسح توقيعات الخطأ
- ترددات خطأ المحمل بارزة وسهلة التحديد
- تدخل أقل من عدم التوازن وسوء المحاذاة (تم تصفيته)
- أنماط النطاق الجانبي مرئية بوضوح
- وضوح التشخيص يتفوق على الطيف القياسي
اكتشاف الأحداث منخفضة الطاقة
- تنتج تأثيرات المحمل الصغيرة طاقة قليلة في FFT القياسي
- ولكن إثارة الرنينات عالية التردد بشكل فعال
- يعمل تحليل الظرف على تضخيم هذه الإشارات التشخيصية الضعيفة
إرشادات التفسير
تحديد الخطأ
- حساب ترددات المحمل: BPFO، BPFI، BSF، FTF للمحمل المثبت
- طيف مغلف البحث: ابحث عن القمم عند الترددات المحسوبة (التسامح ±5%)
- ذروة المباراة: ما هو التردد المحسوب الذي يتطابق مع الذروة المرصودة؟
- التحقق باستخدام التوافقيات: التحقق من التوافقيات 2× و3×
- التحقق من النطاقات الجانبية: توفر المسافة الجانبية تأكيدًا إضافيًا
- التشخيص: الذروة عند BPFO = السباق الخارجي؛ BPFI = السباق الداخلي؛ BSF = عنصر التدحرج؛ FTF = القفص
تقييم الخطورة
- البدايات (غلاف 0.5-1 جرام): ذروة صغيرة، لا يوجد توافقيات، مراقبة شهرية
- مبكرًا (1-3 جرام): ذروة واضحة، 1-2 توافقيات، مراقبة أسبوعية، خطة استبدال أشهر
- معتدل (3-10 جرام): ذروة قوية، توافقيات متعددة، نطاقات جانبية، أسابيع استبدال الخطة
- متقدم (>10 جرام): سعة عالية جدًا، العديد من التوافقيات، أرضية مرتفعة، استبدال عاجل
التطبيق العملي
المراقبة الروتينية
- تضمين طيف الغلاف في طرق مراقبة الحالة
- سعة غلاف الاتجاه عند ترددات خطأ المحمل
- الكشف المبكر عن اتجاه الاهتزاز العام
- تحديد الخطأ المحدد مقابل زيادة الاهتزاز العامة
استكشاف الأخطاء وإصلاحها
- عندما يكون الاهتزاز العام مرتفعًا ولكن FFT القياسي غير واضح
- مشاكل مشتبه بها في المحمل
- التحقق من ضرورة استبدال المحمل
- تحديد المحمل في الآلة متعددة المحامل
العلاقة مع تحليل المغلف
- تحليل الظرف: العملية الكاملة (الترشيح + إزالة التعديل + تحويل فورييه السريع)
- طيف المغلف: الرسم البياني للتردد الناتج من تحليل الغلاف
- إشارة الظرف: إشارة منزوعة التعديل في المجال الزمني (خطوة وسيطة)
- شروط: غالبًا ما يتم استخدامها بالتبادل ولكن من الناحية الفنية فإن طيف الغلاف هو الناتج
يُعدّ طيف الغلاف المعيارَ الأمثل لاكتشاف عيوب المحامل في تحليل الاهتزازات. فقدرته على كشف ترددات أعطال المحامل قبل أشهر من ظهورها في الأطياف القياسية، بالإضافة إلى أنماط تشخيصية واضحة وقدرة مُحددة على تحديد الأعطال، تجعل تحليل طيف الغلاف أداةً لا غنى عنها في برامج الصيانة التنبؤية للمعدات الدوارة.