ניתוח מעטפת (דה-מודולציה) לגילוי מוקדם של תקלות

הגדרה: מהו ניתוח מעטפת?

ניתוח מעטפה, ידוע גם כ דמודולציה או עוטף בתדר גבוה, היא טכניקת עיבוד אותות רבת עוצמה המשמשת בניתוח רעידות לגילוי תקלות בשלב מוקדם במיסבי אלמנטים מתגלגלים ותיבות הילוכים. תקלות מסוג זה, כגון סדקים מיקרוסקופיים או סדקים, יוצרות סדרה של גלי מאמץ או "פגיעות" בתדר גבוה ובאנרגיה נמוכה בכל פעם שאלמנט מתגלגל עובר מעל הפגם. ניתוח עוטף הוא שיטה לחילוץ אותות פגיעה חוזרים ונשנים אלה מרעידות הרקע הכלליות של המכונה.

למה FFT סטנדרטי לא מספיק?

האנרגיה מהפגיעות הראשוניות הזעירות הללו היא לעיתים קרובות נמוכה מדי ובתדירות גבוהה מדי מכדי להיראות בספקטרום רטט סטנדרטי (FFT). האות קבור לעתים קרובות ברצפת הרעש או מוצף על ידי רטט גדול יותר בתדר נמוך יותר ממקורות כמו חוסר איזון או חוסר יישור. הפגיעות פועלות כ*מודולטור* לתדרי התהודה הטבעיים של המכונה. ניתוח עוטף נועד לפרק את המודולציה של האות הזה ולחשוף את תדרי השבר הבסיסיים.

תהליך ניתוח המעטפה

הטכניקה פועלת על ידי בידוד אותות בתדר גבוה ולאחר מכן בחינת קצב החזרה שלהם. התהליך כולל מספר שלבים:

1. סינון פס-מעבר: אות הרטט הגולמי מועבר תחילה דרך מסנן מעביר פס או מסנן מעביר פס. זה מסיר את כל הרטט החזק בתדר נמוך (למשל, מתחת ל-1 קילוהרץ או 5 קילוהרץ) ומבודד את גלי הצלצול והמאמץ בתדר גבוה הקשורים לפגיעות.
2. יִשׁוּר: אות התדר הגבוה המסונן עובר יישור, מה שהופך למעשה את החלק השלילי של האות לחיובי. זה מכין את האות לעיטוף.
3. סינון עוטף (מסנן מעביר נמוך): מסנן מעביר נמוכים מופעל על האות המיושר. זה מחליק את אות הנושא בתדר גבוה, ומשאיר מאחור רק את ה"מעטפת" - צורת גל המייצגת את דפוס אפנון האמפליטודה, שהוא קצב החזרה של הפגיעות המקוריות.
4. FFT של המעטפה: לבסוף, מבוצעת התמרת פורייה מהירה (FFT) על אות עוטף חדש זה. "ספקטרום העוטף" שנוצר מראה בבירור את תדירות הפגיעות החוזרות ונשנות.

אבחון תקלות בעזרת ספקטרום המעטפת

הפסגות בספקטרום המעטפת תואמות את המחושב של המיסב תדרי תקלותעל ידי השוואת השיאים בספקטרום לתדרים ידועים אלה, אנליסט יכול לקבוע את המיקום המדויק של השבר:

• BPFO (תדירות מסירת כדור, מסלול חיצוני): מצביע על פגם בגלגל החיצוני הנייח של המיסב.
• BPFI (תדירות מסירת כדור, מרוץ פנימי): מצביע על פגם במסלול הפנימי המסתובב. לשיא זה יהיו לעתים קרובות פסים צדדיים ב-1x סל"ד מכיוון שהפגם נע פנימה והחוצה מאזור העומס.
• BSF (תדירות סיבוב כדור): מצביע על פגם באחד מרכיבי הגלגול (הכדורים או הגלילים).
• FTF (תדירות רכבת בסיסית): התדר האיטי ביותר, המצביע על תקלה בכלוב המיסבים שמחזיק את הגלילים במקומם.

באופן דומה, עבור תיבות הילוכים, ספקטרום המעטפת יכול לחשוף שיאים במהירות הריצה של גלגל שיניים שיש בו שן סדוקה או שבורה, דבר המצביע על פגיעה חוזרת פעם אחת בכל סיבוב.

כוחו של גילוי מוקדם

היתרון העיקרי של ניתוח מעטפת הוא רגישותו. הוא יכול לזהות תקלות במסבים ובגלגלי שיניים חודשים, או אפילו שנה, לפני שהן יתגלו בספקטרום מהירות סטנדרטי או ייצרו מספיק חום כדי להיראות בתרמוגרפיה אינפרא אדום. זה מספק התרעה מוקדמת יקרת ערך, המאפשרת תכנון ותזמון תחזוקה עם מינימום הפרעה, מניעת תקלות קטסטרופליות ונזקים משניים.

← חזרה לאינדקס הראשי