Κατανόηση του Φάσματος Φακέλων
Ορισμός: Τι είναι ένα Φάσμα Φακέλου;
Φάσμα περιβλήματος είναι η συχνότητα φάσμα που προκύπτει υπολογίζοντας το FFT του σήματος περιβλήματος (αποδιαμορφωμένου πλάτους) από ανάλυση φακέλου. Αποκαλύπτει τους ρυθμούς επανάληψης των κρούσεων ή των διαμορφώσεων σε δονήσεις υψηλής συχνότητας, καθιστώντας την την πιο ισχυρή τεχνική για την ανίχνευση ελαττώματα ρουλεμάν στοιχείων κύλισης. Ενώ το τυπικό FFT δείχνει τις συχνότητες φορέα (συντονισμοί που διεγείρονται από τις κρούσεις), το φάσμα περιβάλλουσας δείχνει τις διαμορφούμενες συχνότητες (τον ρυθμό με τον οποίο συμβαίνουν οι κρούσεις), που αντιστοιχούν άμεσα σε συχνότητες σφάλματος ρουλεμάν όπως BPFO, BPFI, BSF και FTF.
Το φάσμα περιβλήματος είναι για τη διαγνωστική των ρουλεμάν ό,τι είναι για το τυπικό FFT. ανισορροπία και κακή ευθυγράμμιση ανίχνευση—το κύριο διαγνωστικό εργαλείο που καθιστά δυνατή την έγκαιρη ανίχνευση σφαλμάτων εξάγοντας διαγνωστικές συχνότητες από τον “θόρυβο” υψηλής συχνότητας που το τυπικό FFT δεν μπορεί να αναλύσει αποτελεσματικά.
Πώς δημιουργείται το φάσμα περιβλήματος
Διαδικασία Ανάλυσης Φακέλων
- Φίλτρο διέλευσης ζώνης: Φιλτράρισμα ακατέργαστων δόνηση σήμα σε ζώνη υψηλών συχνοτήτων (π.χ., 1-10 kHz)
- Ανίχνευση Φακέλων (Αποδιαμόρφωση): Εξαγωγή περιβλήματος πλάτους φιλτραρισμένου σήματος
- Φίλτρο χαμηλής διέλευσης: Λείος φάκελος (αφαιρέστε το υπολειμματικό υλικό μεταφοράς)
- FFT: Υπολογισμός φάσματος συχνοτήτων του σήματος περιβλήματος
- Αποτέλεσμα: Φάσμα περιβλήματος που δείχνει ρυθμούς επανάληψης κρούσης
Τι αντιπροσωπεύει ο φάκελος
- Δόνηση υψηλής συχνότητας (φέρουσα) που διαμορφώνεται από κρούσεις ρουλεμάν (διαμόρφωση)
- Διαμόρφωση εκχυλισμάτων φακέλου (επαναλαμβανόμενο μοτίβο κρούσης)
- Το FFT του φακέλου δείχνει συχνότητες διαμόρφωσης
- Συχνότητες διαμόρφωσης = συχνότητες σφάλματος ρουλεμάν
Ανάγνωση Φασμάτων Φακέλου
Υγιές ρουλεμάν
- Χαμηλό συνολικό επίπεδο περιβλήματος
- Επίπεδο ή ελαφρώς κεκλιμένο φάσμα
- Δεν υπάρχουν διακριτές κορυφές
- Όριο θορύβου ίσο ή χαμηλότερο από την ευαισθησία του οργάνου
Ελαττωματικό ρουλεμάν
- Κύρια Κορυφή: Στη συχνότητα σφάλματος ρουλεμάν (BPFO, BPFI, BSF ή FTF)
- Αρμονικές: 2×, 3×, 4× συχνότητας σφάλματος καθώς το ελάττωμα επιδεινώνεται
- Πλευρικές ζώνες: Γύρω από τη συχνότητα σφάλματος στο κλουβί (FTF) ή την ταχύτητα λειτουργίας (1×) απόσταση
- Υπερυψωμένο Δάπεδο: Το συνολικό επίπεδο θορύβου αυξάνεται με την φθορά των ρουλεμάν
Δείκτες Σοβαρότητας
- Μέγιστο πλάτος: Μεγαλύτερο πλάτος = πιο σοβαρό ελάττωμα
- Αριθμός αρμονικών: Περισσότερες αρμονικές = πιο προηγμένη ζημιά
- Πολυπλοκότητα πλευρικής ζώνης: Οι εκτεταμένες πλευρικές ζώνες υποδεικνύουν διαμόρφωση, συχνά σοβαρότητα
- Άνοδος δαπέδου θορύβου: Το υπερυψωμένο δάπεδο υποδηλώνει εκτεταμένη φθορά της επιφάνειας
Πλεονεκτήματα έναντι του τυπικού FFT
Πρώιμη ανίχνευση
- Εντοπίζει ελαττώματα ρουλεμάν 6-18 μήνες νωρίτερα από το τυπικό FFT
- Ευαίσθητο σε μικρο-εκρήξεις αόρατες στο φάσμα ταχύτητας
- Παρέχει μέγιστο χρόνο παράδοσης για τον προγραμματισμό συντήρησης
Σαφείς υπογραφές σφαλμάτων
- Συχνότητες σφάλματος ρουλεμάν εμφανείς και εύκολο να εντοπιστούν
- Λιγότερες παρεμβολές από ανισορροπία, κακή ευθυγράμμιση (φιλτραρισμένες)
- Τα μοτίβα πλευρικής ζώνης είναι ευδιάκριτα
- Διαγνωστική ευκρίνεια ανώτερη από το τυπικό φάσμα
Ανίχνευση συμβάντων χαμηλής ενέργειας
- Οι μικρές κρούσεις των ρουλεμάν δημιουργούν μικρή ενέργεια σε τυπικό FFT
- Αλλά διεγείρουν αποτελεσματικά τους συντονισμούς υψηλής συχνότητας
- Η ανάλυση φακέλου ενισχύει αυτά τα αδύναμα διαγνωστικά σήματα
Οδηγίες Ερμηνείας
Αναγνώριση σφαλμάτων
- Υπολογισμός συχνοτήτων ρουλεμάν: BPFO, BPFI, BSF, FTF για εγκατεστημένα ρουλεμάν
- Φάσμα Φακέλων Αναζήτησης: Αναζητήστε κορυφές σε υπολογιζόμενες συχνότητες (ανοχή ±5%)
- Κορυφή αγώνα: Ποια υπολογιζόμενη συχνότητα αντιστοιχεί στην παρατηρούμενη κορυφή;
- Επαλήθευση με Αρμονικές: Ελέγξτε για αρμονικές 2×, 3×
- Ελέγξτε τις πλευρικές ζώνες: Η απόσταση πλευρικής ζώνης παρέχει πρόσθετη επιβεβαίωση
- Διαγιγνώσκω: Κορυφή στο BPFO = εξωτερικός δακτύλιος· BPFI = εσωτερικός δακτύλιος· BSF = κυλιόμενο στοιχείο· FTF = κλωβός
Αξιολόγηση σοβαρότητας
- Αρχικό (φάκελος 0,5-1g): Μικρή κορυφή, χωρίς αρμονικές, μηνιαία παρακολούθηση
- Πρώιμο (1-3γρ.): Καθαρή κορυφή, 1-2 αρμονικές, παρακολούθηση εβδομαδιαίως, προγραμματισμός αντικατάστασης μήνες
- Μέτρια (3-10 γρ.): Ισχυρή κορυφή, πολλαπλές αρμονικές, πλευρικές ζώνες, εβδομάδες αντικατάστασης σχεδίου
- Προηγμένο (>10g): Πολύ υψηλό πλάτος, πολλές αρμονικές, υπερυψωμένο δάπεδο, αντικατάσταση επειγόντως
Πρακτική εφαρμογή
Τακτική παρακολούθηση
- Συμπερίληψη φάσματος περιβλήματος στις διαδρομές παρακολούθησης κατάστασης
- Πλάτος περιβάλλουσας τάσης σε συχνότητες σφάλματος ρουλεμάν
- Πρώιμη ανίχνευση από τη συνολική τάση κραδασμών
- Αναγνώριση συγκεκριμένου σφάλματος έναντι γενικής αύξησης κραδασμών
Αντιμετώπιση προβλημάτων
- Όταν η συνολική δόνηση είναι αυξημένη αλλά η τυπική FFT είναι ασαφής
- Ύποπτα προβλήματα με τα ρουλεμάν
- Επαλήθευση της αναγκαιότητας αντικατάστασης ρουλεμάν
- Προσδιορισμός του ρουλεμάν σε μηχανή πολλαπλών ρουλεμάν
Σχέση με την ανάλυση φακέλων
- Ανάλυση Φακέλου: Ολοκληρωμένη διαδικασία (φιλτράρισμα + αποδιαμόρφωση + FFT)
- Φάσμα Φακέλου: Το προκύπτον διάγραμμα συχνότητας από την ανάλυση περιβλήματος
- Σήμα φακέλου: Αποδιαμορφωμένο σήμα στο χρονικό πεδίο (ενδιάμεσο βήμα)
- Οροι: Συχνά χρησιμοποιείται εναλλακτικά, αλλά τεχνικά το φάσμα περιβλήματος είναι η έξοδος
Το φάσμα περιβλήματος είναι το χρυσό πρότυπο για την ανίχνευση ελαττωμάτων ρουλεμάν στην ανάλυση κραδασμών. Η ικανότητά του να αποκαλύπτει συχνότητες σφαλμάτων ρουλεμάν μήνες πριν γίνουν ορατές σε τυπικά φάσματα, σε συνδυασμό με σαφή διαγνωστικά μοτίβα και συγκεκριμένη ικανότητα αναγνώρισης σφαλμάτων, καθιστά την ανάλυση φάσματος περιβλήματος απαραίτητο εργαλείο σε προγράμματα προγνωστικής συντήρησης για περιστρεφόμενο εξοπλισμό.