אבחון פגמי מיסבים
1. טבעם של פגמי מיסב
מיסבי גלגלים הם רכיבים בסיסיים ברוב המכונות המסתובבות, אך הם גם נקודת כשל נפוצה. מיסב טיפוסי מורכב מגלגלת חיצונית, גלגלת פנימית, קבוצת כדורים או גלילים וכלוב לשמירה על מרווח ביניהם. "פגם" הוא פגם מיקרוסקופי או מקרוסקופי, כגון סדק, סד או בור, באחד מהמשטחים הללו.
כאשר רכיב מתגלגל עובר מעל פגם, הוא יוצר פגיעה קטנה בתדירות גבוהה או "קליק". בעוד שפגיעה בודדת היא בעלת אנרגיה נמוכה, פגיעות אלו מתרחשות שוב ושוב. ניתוח רטט יעיל במיוחד בזיהוי פגיעות חוזרות ונשנות אלה הרבה לפני שהמיסב מתחיל להתחמם יתר על המידה או להשמיע רעש נשמע.
2. ארבע תדרי התקלות הבסיסיים
המפתח לאבחון פגמים במסבים הוא לדעת שעבור גיאומטריית מסב נתונה ומהירות סיבוב נתונה, הפגיעות יתרחשו בתדרים ספציפיים מאוד וצפויים. אלה ידועים כתדרים של תקלות יסודיות:
- BPFO (תדירות מסירת כדור, מסלול חיצוני): הקצב שבו אלמנטי הגלגול עוברים נקודה אחת על המסב החיצוני. זוהי שכיחות הפגמים הנפוצה ביותר במיסב.
- BPFI (תדירות מסירת כדור, מרוץ פנימי): הקצב שבו אלמנטי הגלגול עוברים נקודה אחת על המסילה הפנימית. מכיוון שהמסילה הפנימית מסתובבת, תדירות זו גבוהה יותר מ-BPFO.
- BSF (תדירות סיבוב כדור): התדירות שבה רכיב מתגלגל מסתובב סביב צירו שלו.
- FTF (תדירות רכבת בסיסית): תדר הסיבוב של כלוב המיסב. זוהי תדר נמוך מאוד, בדרך כלל פחות מ-0.5X מ מהירות ריצה.
ניתן לחשב תדרים אלה על סמך ממדי המיסב (כגון קוטר גובה וקוטר הכדור) ומהירות הסיבוב של הציר. תוכנת ניתוח רעידות כוללת בדרך כלל מסד נתונים גדול של מיסבים ויכולה לחשב תדרים אלה באופן אוטומטי.
3. כיצד מופיעים פגמי מיסב בספקטרום
כאשר קיים פגם במיסב, תדירות התקלות שלו תופיע ב ספקטרום FFT בתבנית אופיינית:
- שיאי תדר גבוה: תדר התקלה עצמה (למשל, BPFO) תופיע כשיא בטווח התדרים הגבוהים של הספקטרום.
- תוֹרַת הַרמוֹנִיָה: לעיתים קרובות יהיו מספר הרמוניות (כפולות) של תדר התקלה.
- פסים צדדיים: זהו סמן אבחון קריטי. שיא תדירות תקלת המיסב לרוב יכלול פסי צד המרווחים פי 1 ממהירות הריצה. לדוגמה, שיא BPFO עם פסי צד פי 1 הוא סימן קלאסי לפגם במסלול החיצוני. לפגם במסלול הפנימי (BPFI) כמעט תמיד יש פסי צד פי 1 מכיוון שהפגם מסתובב פנימה והחוצה מאזור העומס של המכונה.
בשלבים המוקדמים, שיאים אלה עשויים להיות קבורים ברצפת הרעש של הספקטרום. זו הסיבה שלעתים קרובות משתמשים בטכניקות מיוחדות לגילוי.
4. ניתוח מעטפה לגילוי מוקדם
ניתוח מעטפה (נקראת גם דמודולציה) היא הטכניקה החזקה ביותר לגילוי פגמי מיסב בשלב מוקדם. זוהי שיטת עיבוד אותות המסננת את הרטט בתדר נמוך ובאנרגיה גבוהה (מחוסר איזון וכו') ומתמקדת רק בפגיעות בתדר גבוה ובאנרגיה נמוכה שנוצרות על ידי פגם המיסב.
ספקטרום המעטפת "נקי" מאוד ומציג בבירור את תדרי תקלות המיסב ואת ההרמוניות שלהם, מה שמאפשר זיהוי חודשים או אפילו שנים לפני שהמיסב היה מתקלקל אחרת.