Разбиране на обвивния спектър

Устройства

Преносим балансьор и виброанализатор Balanset-1A

$2,358.31

Части

Сензор за вибрации

$107.47

Части

Оптичен сензор (лазерен тахометър)

$148.07

Устройства

Balanset-4

$8,123.32

Части

Магнитна стойка с размер 60 kgf

$54.93

Части

Рефлективна лента

$11.94

Устройства

Динамичен балансьор "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Определение: Какво е обвиващ спектър?

Спектър на обвивката е честотата спектър получени чрез изчисляване на Бързо преобразуване (FFT) на обвивката (амплитудно демодулиран) сигнал от анализ на обвивката. Той разкрива честотата на повторение на ударите или модулациите във високочестотните вибрации, което го прави най-мощната техника за откриване дефекти на търкалящите лагери. Докато стандартното FFT показва носещите честоти (резонанси, възбудени от удари), обвивният спектър показва модулиращите честоти (честотата, с която се случват ударите), съответстващи директно на честоти на повреди в лагерите като BPFO, BPFI, BSF и FTF.

Спектърът на обвивката е за диагностиката на лагерите това, което е стандартното FFT за... дисбаланс и несъответствие откриване – основният диагностичен инструмент, който прави възможно ранното откриване на повреди чрез извличане на диагностични честоти от високочестотния “шум”, който стандартният FFT не може ефективно да анализира.

Как се генерира обвиващ спектър

Процес на анализ на пликове

1. Лентов филтър: Филтриране на суровини вибрация сигнал към високочестотна лента (напр. 1-10 kHz)
2. Детекция на обвивката (демодулация): Извличане на амплитудната обвивка на филтрирания сигнал
3. Нискочестотен филтър: Изгладете плика (отстранете остатъчния носител)
4. Бързо преобразуване на Фурго: Изчисляване на честотния спектър на обвивката на сигнала
5. Резултат: Спектър на обвивката, показващ честотата на повторение на удара

Какво представлява пликът

• Високочестотна вибрация (носеща), модулирана от удари на лагери (модулация)
• Обвивката извлича модулация (повтарящ се модел на удар)
• FFT на обвивката показва честотите на модулация
• Честоти на модулация = честоти на повреди в лагерите

Спектри на обвивката за четене

Здравословно носене

• Ниско общо ниво на обвивката
• Плосък или леко наклонен спектър
• Няма ясно изразени върхове
• Шумов праг на или под чувствителността на инструмента

Дефектен лагер

• Основен пик: При честота на повреда на лагера (BPFO, BPFI, BSF или FTF)
• Хармоници: 2×, 3×, 4× от честотата на повредите с влошаване на дефекта
• Странични ленти: Около честотата на повредата при разстояние между клетките (FTF) или скоростта на движение (1×)
• Повишен под: Общият шумов праг се повишава с износването на лагерите

Индикатори за тежест

• Пикова амплитуда: По-висока амплитуда = по-сериозен дефект
• Брой хармоници: Повече хармоници = по-сериозни щети
• Сложност на страничната лента: Обширните странични ленти показват модулация, често интензивност
• Повишаване на нивото на шума: Повишеният под предполага широко разпространено влошаване на повърхността

Предимства пред стандартното FFT

Ранно откриване

• Открива дефекти на лагери 6-18 месеца по-рано от стандартния FFT
• Чувствителни към микроотчупвания, невидими в спектъра на скоростта
• Осигурява максимално време за планиране на поддръжката

Изчистване на сигнатурите на грешки

• Честотите на повреди в лагерите са видими и лесни за идентифициране
• По-малко смущения от дисбаланс, несъосност (филтрирано)
• Ясно видими странични лентови модели
• Диагностична яснота, превъзхождаща стандартния спектър

Откриване на събития с ниска енергия

• Малките удари на лагерите създават малко енергия при стандартното бързо преобразуване на Фурията (FFT).
• Но възбуждат високочестотни резонанси ефективно
• Анализът на обвивката усилва тези слаби диагностични сигнали

Насоки за тълкуване

Идентифициране на неизправности

1. Изчислете честотите на лагерите: BPFO, BPFI, BSF, FTF за монтиран лагер
2. Спектър на обвивката на търсенето: Търсете пикове при изчислените честоти (толеранс ±5%)
3. Връх на мача: Коя изчислена честота съответства на наблюдавания пик?
4. Проверка с хармоници: Проверете за 2×, 3× хармоници
5. Проверете страничните ленти: Разстоянието между страничните ленти осигурява допълнително потвърждение
6. Диагноза: Пик при BPFO = външна секция; BPFI = вътрешна секция; BSF = търкалящ се елемент; FTF = сепаратор

Оценка на тежестта

• Начална (обвивка от 0,5-1 g): Малък пик, без хармоници, следете месечно
• Ранно (1-3 г): Ясен пик, 1-2 хармоника, седмично наблюдение, планиране на подмяна през месеците
• Умерено (3-10 г): Силен пик, множество хармоници, странични ленти, седмици за подмяна на плана
• Разширени (>10 г): Много висока амплитуда, много хармоници, повишен под, спешна подмяна

Практическо приложение

Рутинно наблюдение

• Включване на обгръщащия спектър в маршрутите за мониторинг на състоянието
• Амплитуда на обвивката на тренда при честоти на повреди в лагера
• По-ранно откриване от общата тенденция на вибрациите
• Идентифициране на специфична повреда спрямо общо увеличение на вибрациите

Отстраняване на неизправности

• Когато общата вибрация е повишена, но стандартното бързо преобразуване на Фурията е неясно
• Подозирани проблеми с лагерите
• Проверка на необходимостта от подмяна на лагери
• Идентифициране на лагера в машина с множество лагери

Връзка с анализа на обвивката

• Анализ на обвивката: Пълен процес (филтриране + демодулация + FFT)
• Спектър на обвивката: Получената честотна графика от анализа на обвивката
• Сигнал на обвивката: Демодулиран във времева област сигнал (междинна стъпка)
• Условия: Често се използва взаимозаменяемо, но технически обвивният спектър е изходният

Обвивният спектър е златният стандарт за откриване на дефекти в лагерите при вибрационния анализ. Способността му да разкрива честотите на повреди в лагерите месеци преди те да станат видими в стандартните спектри, съчетана с ясни диагностични модели и способност за идентифициране на специфични повреди, прави анализа на обвивния спектър незаменим инструмент в програмите за прогнозна поддръжка на въртящо се оборудване.

← Обратно към основния индекс