Comprensión del espectro de envolvente

Dispositivos

Equilibrador portátil y analizador de vibraciones Balanset-1A

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Piezas

Sensor de vibración

£81.73 El precio original era: £81.73.£63.57El precio actual es: £63.57.

Piezas

Sensor óptico (Tacómetro láser)

£112.61 El precio original era: £112.61.£81.73El precio actual es: £81.73.

Dispositivos

Balanset-4

£6,178.15

Piezas

Pie Magnético Tamaño-60-kgf

£41.77

Piezas

Cinta reflectante

£9.08

Dispositivos

Equilibrador dinámico "Balanset-1A" OEM

£1,575.64 El precio original era: £1,575.64.£1,362.23El precio actual es: £1,362.23.

Definición: ¿Qué es un espectro envolvente?

espectro de envolvente es la frecuencia espectro obtenido calculando el FFT de la señal de envolvente (demodulada en amplitud) de análisis de envolvente. Revela las tasas de repetición de impactos o modulaciones en vibraciones de alta frecuencia, lo que la convierte en la técnica más poderosa para detectar defectos en los rodamientos de elementos rodantes. Mientras que la FFT estándar muestra las frecuencias portadoras (resonancias excitadas por impactos), el espectro de envolvente muestra las frecuencias moduladoras (la tasa a la que ocurren los impactos), que corresponden directamente a frecuencias de falla de los cojinetes como BPFO, BPFI, BSF y FTF.

El espectro envolvente es a los diagnósticos de rodamientos lo que la FFT estándar es a desequilibrar y desalineación detección: la principal herramienta de diagnóstico que permite la detección temprana de fallas al extraer frecuencias de diagnóstico del “ruido” de alta frecuencia que la FFT estándar no puede analizar eficazmente.

Cómo se genera el espectro de envolvente

Proceso de análisis de envolvente

1. Filtro de paso de banda: Filtrar datos sin procesar vibración señal a banda de alta frecuencia (por ejemplo, 1-10 kHz)
2. Detección de envolvente (desmodulación): Extraer la envolvente de amplitud de la señal filtrada
3. Filtro de paso bajo: Sobre liso (retirar el soporte residual)
4. FFT: Calcular el espectro de frecuencia de la señal envolvente
5. Resultado: Espectro envolvente que muestra las tasas de repetición del impacto

Qué representa el sobre

• Vibración de alta frecuencia (portadora) modulada por impactos en los cojinetes (modulación)
• La envolvente extrae la modulación (patrón de impacto repetitivo).
• La FFT de la envolvente muestra las frecuencias de modulación.
• Frecuencias de modulación = frecuencias de fallo de los rodamientos

Espectros de la envolvente de lectura

Cosido saludable

• Nivel de envolvente general bajo
• espectro plano o de pendiente suave
• Sin picos definidos
• Nivel de ruido igual o inferior a la sensibilidad del instrumento

Rodamiento defectuoso

• Pico primario: A la frecuencia de falla del rodamiento (BPFO, BPFI, BSF o FTF)
• Armonía: La frecuencia de fallos aumenta al doble, al triple y al cuádruple a medida que el defecto empeora.
• Bandas laterales: En torno a la frecuencia de fallos en la jaula (FTF) o la velocidad de funcionamiento (1×) espaciado
• Piso elevado: El nivel de ruido general aumenta con el deterioro de los rodamientos.

Indicadores de gravedad

• Amplitud máxima: Mayor amplitud = defecto más grave
• Número de armónicos: Más armónicos = daño más avanzado
• Complejidad de banda lateral: Las extensas bandas laterales indican modulación, a menudo severa.
• Aumento del nivel de ruido: Un suelo elevado sugiere un deterioro generalizado de la superficie.

Ventajas sobre la FFT estándar

Detección precoz

• Detecta defectos en los rodamientos de 6 a 18 meses antes que la FFT estándar.
• Sensible a microesquirlas invisibles en el espectro de velocidad
• Proporciona el máximo tiempo de antelación para la planificación del mantenimiento.

Firmas de fallos claras

• Frecuencias de fallos en los rodamientos prominentes y fáciles de identificar
• Menor interferencia por desequilibrio y desalineación (filtrados).
• Los patrones de las bandas laterales son claramente visibles.
• Claridad diagnóstica superior al espectro estándar

Detección de eventos de baja energía

• Los impactos pequeños en los rodamientos generan poca energía en la FFT estándar.
• Pero excitar resonancias de alta frecuencia de manera efectiva
• El análisis de envolvente amplifica estas débiles señales de diagnóstico.

Directrices de interpretación

Identificación de fallas

1. Calcular las frecuencias de los rodamientos: BPFO, BPFI, BSF, FTF para rodamientos instalados
2. Espectro de envolvente de búsqueda: Busque picos en las frecuencias calculadas (tolerancia ±5%).
3. Coincidencia máxima: ¿Qué frecuencia calculada coincide con el pico observado?
4. Verificar con Harmonics: Comprobar armónicos 2× y 3×
5. Comprobar las bandas laterales: El espaciado de la banda lateral proporciona confirmación adicional.
6. Diagnosticar: Pico en BPFO = pista exterior; BPFI = pista interior; BSF = elemento rodante; FTF = jaula

Evaluación de la gravedad

• Incipiente (sobre de 0,5-1 g): Pico pequeño, sin armónicos, monitorizar mensualmente
• Temprano (1-3g): Pico claro, 1-2 armónicos, monitorizar semanalmente, planificar meses de reemplazo
• Moderado (3-10 g): Pico fuerte, múltiples armónicos, bandas laterales, semanas de reemplazo del plan
• Avanzado (>10 g): Amplitud muy alta, muchos armónicos, suelo elevado, reemplazar urgentemente

Aplicación práctica

Monitoreo de rutina

• Incluir el espectro de envolvente en las rutas de monitorización de estado
• Amplitud de la envolvente de tendencia en las frecuencias de falla de los rodamientos
• Detección más temprana que la tendencia general de vibraciones
• Identificación de fallas específicas frente al aumento general de vibraciones

Solución de problemas

• Cuando la vibración general es elevada pero la FFT estándar no está clara
• Posibles problemas con los rodamientos
• Verificar la necesidad de reemplazo de los rodamientos
• Identificación del rodamiento en una máquina multi-rodamiento

Relación con el análisis de envolvente

• Análisis de envolvente: Proceso completo (filtrado + demodulación + FFT)
• Espectro de envolvente: El gráfico de frecuencia resultante del análisis de envolvente
• Señal de envolvente: Señal demodulada en el dominio del tiempo (paso intermedio)
• Términos: A menudo se utilizan indistintamente, pero técnicamente el espectro de envolvente es la salida.

El espectro envolvente es el método de referencia para la detección de defectos en rodamientos mediante análisis de vibraciones. Su capacidad para revelar las frecuencias de fallas en rodamientos meses antes de que se hagan visibles en los espectros estándar, junto con patrones de diagnóstico claros y una capacidad específica de identificación de fallas, convierte el análisis del espectro envolvente en una herramienta indispensable en los programas de mantenimiento predictivo para equipos rotativos.

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