Κατανόηση της Αποδιαμόρφωσης (Ανάλυση Φακέλου)

Ορισμός: Τι είναι η αποδιαμόρφωση;

Στο πλαίσιο της ανάλυσης κραδασμών, αποδιαμόρφωση είναι μια ισχυρή τεχνική επεξεργασίας σήματος που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση επαναλαμβανόμενων, χαμηλής συχνότητας κρούσεων που είναι «κρυμμένες» μέσα στο σήμα δόνησης υψηλής συχνότητας μιας μηχανής. Είναι η βασική διαδικασία πίσω από τον πιο γνωστό όρο, Ανάλυση ΦακέλουΟι δύο όροι χρησιμοποιούνται συχνά εναλλακτικά.

Η τεχνική λειτουργεί απομονώνοντας μια ζώνη δόνησης υψηλής συχνότητας, η οποία λειτουργεί ως σήμα «φέροντος», και στη συνέχεια εξάγοντας το «φάκελο» αυτού του σήματος. Αυτό το περίβλημα αποκαλύπτει τα υποκείμενα μοτίβα χαμηλής συχνότητας επαναλαμβανόμενων κρούσεων, όπως αυτά που δημιουργούνται από μικροσκοπικά σφάλματα σε ρουλεμάν ή γρανάζια.

Η διαδικασία της αποδιαμόρφωσης

Η αποδιαμόρφωση περιλαμβάνει μια διαδικασία τριών βημάτων:

1. Φιλτράρισμα ζώνης διέλευσης: Αρχικά, το ακατέργαστο σήμα δόνησης διέρχεται από ένα φίλτρο ζώνης διέλευσης υψηλής συχνότητας. Αυτό αφαιρεί τους ισχυρούς, χαμηλής συχνότητας κραδασμούς (όπως η ανισορροπία και η κακή ευθυγράμμιση) και εστιάζει μόνο σε μια περιοχή υψηλής συχνότητας όπου τα κύματα τάσης από τις κρούσεις των ρουλεμάν ή των γραναζιών διεγείρουν δομικούς συντονισμούς.
2. Διόρθωση: Το φιλτραρισμένο, υψηλής συχνότητας σήμα στη συνέχεια διορθώνεται. Αυτή η διαδικασία μετατρέπει το αρνητικό τμήμα της κυματομορφής σε θετικό, δημιουργώντας ουσιαστικά ένα σήμα που αντιπροσωπεύει το απόλυτο πλάτος.
3. Φιλτράρισμα χαμηλής διέλευσης (Ενσωματώνοντας): Τέλος, αυτό το διορθωμένο σήμα διέρχεται από ένα φίλτρο χαμηλής διέλευσης. Αυτό εξομαλύνει το σήμα συντονισμού υψηλής συχνότητας "φέροντος", αφήνοντας πίσω μόνο το "φάκελο" χαμηλής συχνότητας που ακολουθεί τις κορυφές του διορθωμένου σήματος. Αυτό το προκύπτον σήμα φακέλου αντιπροσωπεύει άμεσα τον ρυθμό επανάληψης των υποκείμενων κρούσεων.

Στη συνέχεια, εκτελείται μια ανάλυση FFT σε αυτό το τελικό σήμα περιβάλλουσας. Το φάσμα που προκύπτει, που ονομάζεται φάσμα περιβάλλουσας ή αποδιαμορφωμένο φάσμα, δείχνει σαφείς κορυφές στις ακριβείς συχνότητες σφάλματος των εξαρτημάτων ρουλεμάν ή γραναζιών.

Γιατί είναι τόσο αποτελεσματική η αποδιαμόρφωση;

Η αποδιαμόρφωση είναι μια από τις πιο σημαντικές τεχνικές για την έγκαιρη ανίχνευση σφαλμάτων λόγω του τρόπου με τον οποίο χειρίζεται τα σήματα πρόσκρουσης.

• Έγκαιρη Προειδοποίηση: Όταν ένα μικροσκοπικό σπάσιμο σε έναν δακτύλιο ρουλεμάν χτυπηθεί από ένα κυλινδρικό στοιχείο, προκαλεί μια μικρή, χαμηλής ενέργειας κρούση. Αυτή η κρούση προκαλεί μια πολύ σύντομη, υψηλής συχνότητας έκρηξη δόνησης καθώς η δομή της μηχανής «κουδουνίζει» στις φυσικές της συχνότητες.
• Διαχωρισμός του σήματος από τον θόρυβο: Σε ένα κανονικό φάσμα FFT, η μικροσκοπική ποσότητα ενέργειας από αυτές τις κρούσεις πρώιμου σταδίου θάβεται εντελώς από την τεράστια ενέργεια από δονήσεις χαμηλής συχνότητας όπως ανισορροπία.
• Εστιάζοντας στον ρυθμό επανάληψης: Η αποδιαμόρφωση αγνοεί τα ισχυρά σήματα χαμηλής συχνότητας. Εστιάζει στο «κουδούνισμα» υψηλής συχνότητας και, το πιο σημαντικό, στον *ρυθμό επανάληψης* αυτού του κουδουνίσματος. Αυτός ο ρυθμός επανάληψης αντιστοιχεί άμεσα στις συχνότητες σφάλματος ρουλεμάν ή γραναζιών (π.χ., BPFO, BPFI, BSF, GMF).

Εφαρμογές

Οι κύριες εφαρμογές της αποδιαμόρφωσης είναι:

• Ανάλυση Ρουλεμάν Στοιχείων Κύλισης: Είναι η οριστική μέθοδος για την ανίχνευση και διάγνωση βλαβών σε ρουλεμάν με σφαιρίδια και κυλίνδρους, παρέχοντας συχνά μια προειδοποίηση μήνες πριν το σφάλμα γίνει κρίσιμο.
• Ανάλυση κιβωτίου ταχυτήτων: Είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό στην ανίχνευση προβλημάτων όπως ραγισμένα ή σπασμένα δόντια γραναζιών, τα οποία παράγουν ένα σαφές σήμα κρούσης σε 1X την ταχύτητα περιστροφής του γραναζιού στο αποδιαμορφωμένο φάσμα.
• Άλλα γεγονότα που επηρεάζουν: Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση άλλων επαναλαμβανόμενων φαινομένων πρόσκρουσης, όπως το άνοιγμα και το κλείσιμο των ατμοπαγίδων ή τα προβλήματα χρονισμού των βαλβίδων του κινητήρα με παλινδρομικό τρόπο.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο