Разбиране на крест-фактора при вибрационен анализ

Определение: Какво е крест-фактор?

Крест-фактор е безразмерно съотношение, което осигурява проста мярка за „остротата“ или импулсивността на вибрационен сигнал. Изчислява се чрез разделяне на пиковата амплитуда на времевата форма на вълната на нейната RMS (средноквадратична стойност) стойност.

Крест-фактор = пикова амплитуда / средноквадратична стойност

Докато RMS стойността определя количествено общата енергия или мощност на сигнала, крест факторът подчертава наличието на краткотрайни, високоамплитудни въздействия, които иначе биха могли да се загубят в общата средна стойност на енергията.

Защо е важен крест факторът?

Основното приложение на крест-фактора при мониторинг на състоянието е за ранно откриване на повреди в търкалящи лагериЗдравият лагер произвежда гладък, непрекъснат вибрационен сигнал, който е много близък до чиста синусоида. Чистата синусоида има крест-фактор 1,414 (корен квадратен от 2).

С развитието на микроскопични дефекти (като отчупвания или пукнатини) по лагерните пътеки или търкалящите елементи, всеки удар генерира малък, остър пик във времевата форма на вълната. Тези пикове имат висока пикова амплитуда, но съдържат много малко енергия, така че първоначално не увеличават значително общата RMS стойност. Те обаче причиняват драматично увеличение на крест фактора.

• A нисък и стабилен крест-фактор (напр. под 3) обикновено показва, че машината е в добро състояние.
• A нарастващ крест фактор често е първият предупредителен знак, че лагерът започва да се поврежда, дори преди повредата да е видима в FFT спектъра или чута от човешкото ухо.

Жизненият цикъл на повреда в лагера и крест-факторът

Тенденцията на крест-фактора следва отчетлив модел през целия жизнен цикъл на повреда на лагера:

1. Етап 1: Ранна повреда – С появата на първоначалните микроскопични удари, крест-факторът започва да се повишава значително. Стойността на RMS остава ниска. Това е идеалният момент за откриване на повредата.
2. Етап 2: Развиване на разлом – С влошаване на повредата, ударите стават по-чести и по-силни. Стойността на RMS започва да се увеличава с нарастването на вибрационната енергия. Крест факторът може да се стабилизира или дори да започне леко да намалява, тъй като сигналът става по-малко „остри“ и като цяло по-шумящ.
3. Етап 3: Късен етап на неуспех – Повредата на лагера вече е обширна. Вибрационният сигнал е много шумен и хаотичен, с високи амплитуди. Стойността RMS е много висока. Крест факторът спада значително, често обратно към „добрия“ диапазон, защото сигналът вече не е доминиран от отчетливи пикове, а от непрекъснати, високоенергийни произволни вибрации.

Това е критичен момент: Ниският крест фактор не винаги е индикатор за здрава машина.Ако RMS стойността е висока, ниският крест-фактор може да показва много напреднал стадий на повреда. Следователно, крест-факторът винаги трябва да се следи и оценява заедно с общата RMS стойност.

Ограничения

Въпреки че е полезен, Crest Factor има ограничения:

• Това не е добър диагностичен инструмент. Високият крест-фактор показва наличието на въздействия, но не разкрива източника или честотата на тези въздействия. Допълнителен анализ с помощта на техники като Анализ на обвивката е необходимо за пълна диагноза.
• Чувствителен е към еднократни събития. Единичен, неповтарящ се удар (като например удар на мотокар в основата на машината) може да причини временен пик в крест фактора, което да доведе до фалшива тревога, ако не се разследва правилно.
• Става по-малко полезно с напредването на повредата, както е описано в жизнения цикъл по-горе.

← Обратно към основния индекс