درک ضریب قله در تحلیل ارتعاشات

تعریف: کرست فاکتور چیست؟

ضریب تاج یک نسبت بدون بعد است که معیار ساده‌ای از «تکانه‌ای بودن» یا تکانشی بودن یک سیگنال ارتعاشی ارائه می‌دهد. این نسبت با تقسیم دامنه پیک یک شکل موج زمانی بر ... آن محاسبه می‌شود. RMS (ریشه میانگین مربعات) ارزش.

ضریب قله = دامنه اوج / مقدار RMS

در حالی که مقدار RMS، انرژی یا توان کلی سیگنال را کمّی می‌کند، ضریب قله، وجود اثرات کوتاه‌مدت و با دامنه بالا را برجسته می‌کند که در غیر این صورت ممکن است در میانگین انرژی کلی از بین بروند.

چرا ضریب تاج مهم است؟

کاربرد اصلی ضریب اوج در پایش وضعیت، تشخیص زودهنگام عیوب در ... یاتاقان‌های غلتشییک یاتاقان سالم، سیگنال ارتعاشی نرم و پیوسته‌ای تولید می‌کند که بسیار نزدیک به موج سینوسی خالص است. یک موج سینوسی خالص دارای ضریب اوج ۱.۴۱۴ (جذر ۲) است.

با ایجاد عیوب میکروسکوپی (مانند پوسته پوسته شدن یا ترک خوردن) روی حلقه‌های یاتاقان یا اجزای غلتشی، هر ضربه یک جهش کوچک و تیز در شکل موج زمانی ایجاد می‌کند. این جهش‌ها دامنه پیک بالایی دارند اما انرژی بسیار کمی دارند، بنابراین در ابتدا مقدار کلی RMS را به طور قابل توجهی افزایش نمی‌دهند. با این حال، باعث افزایش چشمگیر ضریب قله می‌شوند.

• آ ضریب اوج پایین و پایدار (مثلاً زیر ۳) معمولاً نشان دهنده وضعیت خوب دستگاه است.
• آ افزایش ضریب تاج اغلب اولین علامت هشدار دهنده مبنی بر شروع خرابی یک یاتاقان است، حتی قبل از اینکه عیب در طیف FFT قابل مشاهده باشد یا برای گوش انسان قابل شنیدن باشد.

چرخه عمر عیب یاتاقان و ضریب تاج

روند ضریب اوج در طول چرخه عمر خرابی یک یاتاقان از یک الگوی مشخص پیروی می‌کند:

1. مرحله ۱: نقص اولیه – با وقوع اولین برخوردهای میکروسکوپی، ضریب قله (Crest Factor) به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. مقدار RMS پایین می‌ماند. این زمان، زمان ایده‌آلی برای تشخیص عیب است.
2. مرحله ۲: ایجاد خطا – با بدتر شدن آسیب، ضربات مکررتر و قوی‌تر می‌شوند. با افزایش انرژی ارتعاشی، مقدار RMS شروع به افزایش می‌کند. با کاهش «تکان‌های» سیگنال و افزایش نویز کلی، ضریب اوج ممکن است ثابت بماند یا حتی کمی شروع به کاهش کند.
3. مرحله ۳: شکست مرحله آخر – آسیب یاتاقان اکنون گسترده است. سیگنال ارتعاش بسیار پر سر و صدا و آشفته با دامنه‌های بالا است. مقدار RMS بسیار بالا است. ضریب اوج به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد، اغلب به سمت محدوده «خوب» برمی‌گردد، زیرا سیگنال دیگر تحت سلطه‌ی جهش‌های مشخص نیست، بلکه تحت سلطه‌ی ارتعاش تصادفی پیوسته و پرانرژی است.

این یک نکته‌ی حیاتی است: پایین بودن ضریب اوج همیشه نشان دهنده سلامت دستگاه نیستاگر مقدار RMS بالا باشد، ضریب اوج پایین می‌تواند نشان‌دهنده مرحله بسیار پیشرفته‌ای از خرابی باشد. بنابراین، ضریب اوج باید همیشه همراه با مقدار کلی RMS روندیابی و ارزیابی شود.

محدودیت‌ها

اگرچه مفید است، اما Crest Factor محدودیت‌هایی دارد:

• این یک ابزار تشخیصی خوب نیست. ضریب قله بالا نشان دهنده وجود تأثیرات است، اما منبع یا فراوانی آن تأثیرات را آشکار نمی‌کند. تجزیه و تحلیل بیشتر با استفاده از تکنیک‌هایی مانند تحلیل پوششی برای تشخیص کامل لازم است.
• این سیستم به رویدادهای تکی حساس است. یک شوک تکی و غیر تکراری (مانند برخورد لیفتراک به پایه دستگاه) می‌تواند باعث افزایش موقت ضریب قله شود و در صورت عدم بررسی صحیح، منجر به هشدار کاذب شود.
• همانطور که در چرخه حیات بالا توضیح داده شد، با پیشرفت یک خطا، این مورد کمتر مفید خواهد بود.

← بازگشت به فهرست اصلی