Vibrasiya Diaqnostikasında Cepstrum Analizi
Cepstrum analizi spektrində dövri strukturu aşkar edən qabaqcıl siqnal emalı üsuludur içində tezlik spektri. "Sepstrum" sözü "spektr" sözünün anaqramıdır və bu sözlərin oyunu onun mahiyyətini dəqiq əks etdirir: bu faktiki olaraq "spektrin spektridir". Bu, tezlik spektrinin loqarifmasını təyin etməklə hesablanır spektr və sonra nəticəyə tərsinə Furye çevrilməsi tətbiq edilir, bu addım təkrarlanan nəticələri — ailəni harmoniklər or yan bantlar — tək, asanlıqla oxuna biləcək piklərə çevirir ki, bu da xam spektrdə seçmək çətin ola bilər. Dişli qutular kimi mürəkkəb maşınlıq üçün bu, adi FFT analiz tez-tez verə bilməyən aydınlıq gətiriir.
Sepstrum qrafikində x oxu adlanır quefreency (tezliyin anaqramı) və zaman vahidlərini daşıyır. Bu ox boyunca olan zirvələr, adlanır rahmoniklər, orijinal spektrdə mövcud olan təkrarlanan nəticələrin dövrünü — saniyə ilə — göstərir. Qəsdən yenidən düzəldilən lüğət (sepstrum, kvefrensiya, rahmoniksə) texnikanın tanış olmayan domendən bir çevirmə qədər işlədiyinin sabit xatırladıcısıdır.
1. Sepstrum Analizi Nə Üçün İstifadə Edilir?
Standart FFT spektri fərdi tezlik komponentlərini müəyyən etmək üçün əlverişlidir, lakin xəta bir çox harmonik və yan bandlar yaratdıqda oxunması çətin ola biləcək. Sepstrum analizi bütün eşit aralıqlı tezliklər ailəsini bir aydın piklərə birləşdirərək bu çaşqınlığı aşır. Onun əsas istifadə məqsədləri:
- Harmonik ailələrin kəşfi: fundamental tezlik spektrdə zəif və ya olmayana çatsa belə, onun harmoniklərini müəyyən edir.
- Yan band ailəsinin müəyyən edilməsi: düşük amplituda və səsdə basdırılmış yan bandları tapmaqda çox uğurludur, onların varlığını aydın göstərir və onların aralığını ölçür.
- Mənbə və yol effektlərinin ayrılması: bəzi tətbiqlərdə vibrasiya mənbə siqnalını maşının onun rəngini verən struktural cavabından ayırmağa kömək edir.
- Aydıntı kəşfi: siqnal içində aidləri və ya əkisləri seçə biləir.
Əsas fikir bir çevirmədir: adi aralıq tezlik domenyində — məsələn, hər 30 Hz-də yan bandlar — tək birinə çevrilir mövqe tezlik/tezlik dəstəsində (burada, 1/30 = 0,033 s-dən rahmoni). Müxtəlif hündürlükdə çox sayda səpələnmiş piklər beləliklə bir ölçülə biləcək xüsusiyyətə azalır.
2. Maşın Diaqnostikasında Əsas Tətbiqləri
2.1 Reduktor Diaqnostikası
Bu ən ümumi və ən güclü tətbiqdir. Zədələnmiş dişi modulyasiya edir dişli cütləşmə tezliyi (GMF), zədəli spur-un fırlanma sürətində aralı GMF piki ətrafında sidebandlar yaradır. Bir neçə mil və spur cütü olan redüktorda spektr müxtəlif GMF-lərin və onların sidebandlarının çaşqın qarışığına çevrilir. Kepstrum bu mürəkkəbliyi kəskin aydınlaşdırır:
- Dişin fırlanma dövrünə (1 / RPM) uyğun olan tezlik dəstəsində pik, o spesifik dişdə arızanın aydın göstəricisidir və yalnız “spur problemi” təsdiq etməkdən çox, məhsul şaftını dəqiq müəyyən edir.
- Bu kepstrum piki amplitudası necə olduğunu izləmək üçün trendləşdirilə bilər avadanlığın aşınması zamanla irəliləyir.
Birbaşa spektral işi əvəz etməkdən daha çox tamamlayır: Dişli ilişmə tezlik kalkulyatoru hansı mesh və sideband tezliklərini gözləmələrinizi bildir, sonra kepstrum hansı ailəsi əslində böyüdüyünü təsdiq edir. Hər ikisi daha tam diaqnostikaya daxil olur dişli qüsurları.
2.2 Yuvarlanan Elementin Rulmanı Analizi
Rulman qüsurları da sidebandlar yaradır. Məsələn, daxili məsuliyyətdə bir qüsur, daxili-məsuliyyət qüsur tezliyi ətrafında mil sürətində aralı sidebandlar yaradır (BPFI) və onun harmoniklərini. Kepstrum bu nümunələri xüsusilə spektrdə aydın olmadıqda təsdiq etməyə kömək edir. Praktikada gözlənilənin yanında işləyir rulmanların nasazlıq tezlikləri — asanlıqla əldə edilir Rulman Qüsur Tezliyi Kalkulyatoru — və tez-tez ilə cütləşdirilir zərf təhlili, rulman qüsurlarının həyəcan vətirildiyi yüksək tezlik təsirlərinə demodulə edir.
2.3 Turbomashınlıq Analizi
Turbinlərdə və kompressorlarda kepstrum tanıya bilər ləçəyin keçid tezliyi harmonikalar və ağ zədəsini müəyyənləşdirməyə kömək etmək üçün aerodinamik problemlər, burada bir çox sıx yerləşmiş ağ ilə əlaqəli harmonikalar spektri doldurmağa mane olardı.
3. Kepstrum Qrafikini Necə İnterpretasiya Etmək Lazımdır
Nizam-intizam oxunuş dörd addımda aparılır:
- Əvvəlcə rotasiya dövrələrini hesablayın: kepstrum baxmadan əvvəl, fırlanma komponentlərinin əsas zaman dövrələrini hesablayın. 1800 RPM (30 Hz) sürətində mil üçün dövr 1/30 = 0,033 s-dir. A Harmonika Tezliyi Kalkulyatoru qatardakı hər bir mil üçün RPM-dən-Hz çevrilmələrini sürətləndirir.
- Məlum dövrlərdə ucların axtarışı: kepstrum üçün hesablanan dövrlərlə uyğunlaşan əhəmiyyətli harmonikalar üçün kepstrum araşdırın, çünki məlum dövrdə bir uç birbaşa məlum bir komponentə işarə edir.
- Harmonika strukturunu müəyyənləşdirin: fundamental kvefrensi tam cəmlilərində uclar axtarın, bu da orijinal spektrdə güclü harmonika ailəsini göstərir.
- Amplitudaları əsaslandırın: kepstrum uclarının hündürlüyünü zaman keçdikcə izləyin — artan amplituda pisləşən bir vəziyyətə işarə edir, kepstrum uçunu kompakt sağlamlıq göstəricisi edərək trenddədir.
4. Kepstrum Diaqnostik Dəstində Harada Yerləşir
Kepstrum analizi güçlüdür, lakin yaxşı tətbiq etmək üçün təcrübə tələb edir; bu, geniş bir proqram daxilində bir ixtisaslaşmış alət kimi yaxşı şəkildə işlənilir vibrasiya diaqnostikası , standalon cavab yerinə. Adi iş axını spektr ilə başlamaq və spektral analiz, sıx yan band və ya harmonika ailəsi rəsmləri qeyri-müəyyən olduqda kepstrum üçün əl atın və rulman təsirini zərif metodlarla təsdiq edin. Kepstrum aşkar etdiyi əksər arızalar — dişli-diş və rulman qüsurları — balanslaşdırma problemləri əvəzinə diaqnostik tapıntılardır, buna görə də kepstrum düzəldici hərəkətdən əvvəl gələn analiz mərhələsində yerləşir. Əsas problem belə çıxarsa balanssızlıq saat İş sürəti, Balanset kimi bir portativ analizator Balanset-1A onu saytda düzəltmək üçün lazım olan 1× amplitudu və fazası ölçür, kepstrum isə ən yaxşı diaqnostika etdiyi dişli və rulman qüsurlarına fokus edir. Mürəkkəb maşınlıq üçün bu kombinasiya spektr analizi tək başına təmin edə biləcəyi diaqnostik aydınlığı göstərir.
