Разбиране на страничните ленти при вибрационния анализ

Определение: Какво представляват страничните ленти?

Странични ленти са малки честотни пикове, които се появяват в FFT спектъра на равни интервали от двете страни на по-голяма централна честота, известна като носеща честотаНаличието на странични ленти е категоричен знак за модулация—състояние, при което една честота се „отпечатва“ върху друга. Разстоянието между страничните ленти е равно на честотата на модулиращия сигнал. Страничните ленти са едни от най-мощните и окончателни диагностични инструменти при вибрационния анализ, особено за откриване на повреди в скоростните кутии и лагерите.

Как се генерират страничните ленти?

Страничните ленти се създават, когато амплитудата на първичния вибрационен сигнал (носещата честота) се променя с течение на времето от втори, по-бавен сигнал (модулатор). Класически пример е дефектен зъб на зъбно колело:

• Сайтът Честота на зацепване на зъбното колело (GMF) е носещата честота. Това е висока честота, генерирана от нормалното зацепване на зъбите на зъбното колело.
• Един-единствен пукнат зъб на това зъбно колело ще създаде удар, който се случва веднъж на оборот. Този удар модулира или променя амплитудата на GMF сигнала всеки път, когато дефектният зъб влезе в зацепване.
• Сайтът скорост на въртене на предавката е модулиращата честота.

Резултатът в FFT спектъра е голям пик в GMF (носещата честота) с по-малки пикове в страничните ленти от двете страни, разположени на разстояние между скоростта на въртене на зъбното колело. Този модел окончателно доказва, че съществува повреда и че тя се намира на това конкретно зъбно колело.

Формулата е: Честота на страничната лента = Носеща честота ± (n × Модулираща честота), където n=1, 2, 3…

Ключови приложения в машинната диагностика

1. Диагностика на скоростната кутия

Това е основното приложение за анализ на страничната лента.

• Странични ленти около GMF: Ако около GMF на зъбното колело се появят странични ленти, разположени на разстояние една от друга със скоростта на движение на зъбното колело, това показва повреда в това зъбно колело (напр. спукан зъб, износен зъб или ексцентричност).
• Странични ленти около хармониците на GMF: Тежките разломи често генерират странични ленти около 2x и 3x GMF.
• Честота на ловните зъби: В сложни зъбни колела, специфични нецелочислени странични ленти могат да локализират дефекти, които възникват само когато два специфични зъба на различни зъбни колела влязат в контакт.

2. Диагностика на търкалящи лагери

Страничните ленти също са от решаващо значение за потвърждаване на дефекти на лагерите, особено дефекти на вътрешния пръстен.

• Дефект на вътрешна раса се върти и докато се движи навътре и навън от зоната на натоварване на лагера, амплитудата на генерираните от него удари ще се променя.
• Това причинява амплитудна модулация на честотата на повредата на вътрешната раса (BPFI).
• Полученият спектър показва пик при BPFI с странични ленти, разположени на разстояние 1x скоростта на въртене на валаВиждането на този модел е много достоверно доказателство за дефект във вътрешната раса.

3. Диагностика на електрически двигатели

Проблеми с роторните пръти в асинхронен двигател с променлив ток могат да доведат до появата на странични ленти около пика на работната скорост 1x. Тези странични ленти са разположени на разстояние... честота на преминаване на полюса, което е честотата на хлъзгане на двигателя, умножена по броя на полюсите на двигателя.

Съображения за анализ

За ефективно използване на анализа на страничната лента, висококачествените данни са от съществено значение:

• Висока резолюция: Необходим е FFT с висока резолюция (напр. 3200 или 6400 реда), за да може ясно да се видят пиковете на страничните ленти и точно да се измери разстоянието между тях. При ниска резолюция страничните ленти ще бъдат „размазани“ заедно с пика на носещата честота.

– Тенденции: Броят и амплитудата на страничните ленти са добър индикатор за тежестта на разлома. С влошаването на разлома ще се появят повече странични ленти и тяхната амплитуда ще се увеличи.

• Бързо преобразуване на Фурия (FFT) при мащабиране: Тази функция на анализатор на данни позволява на анализатора да „увеличи“ специфичен честотен диапазон с много висока резолюция, за да потвърди наличието и разстоянието между страничните ленти.

Когато анализатор открие ясен страничен модел, това повишава доверието в диагнозата на повреда от „възможна“ на „много вероятна“.

← Обратно към основния индекс