הבנת פסי צד בניתוח רעידות

הגדרה: מהם פסי צד?

פסים צדדיים הם שיאי תדר קטנים המופיעים בספקטרום FFT במרווחים שווים משני צידי תדר מרכזי גדול יותר, המכונים תדר נושאנוכחותם של פסים צדדיים היא סימן מובהק ל אִפְנוּן—מצב שבו תדר אחד "מוטבע" על אחר. המרווח בין פסי הצד שווה לתדר האות המווסת. פסי צד הם אחד מכלי האבחון החזקים והמוחלטים ביותר בניתוח רעידות, במיוחד לגילוי תקלות בתיבת הילוכים ומיסבים.

כיצד נוצרים פסי צד?

פסי צד נוצרים כאשר אות רטט ראשוני (הגל הנושא) משתנה לאורך זמן על ידי אות שני, איטי יותר (המודולטור). דוגמה קלאסית היא שן גלגל שיניים פגומה:

• ה תדירות רשת ההילוכים (GMF) הוא תדר הנושא. זוהי תדר גבוה שנוצר על ידי רשת רגילה של שיני גלגל השיניים.
• שן סדוקה אחת בגלגל השיניים הזה תיצור פגיעה חד פעמית בכל סיבוב. פגיעה זו מווסתת, או משנה את משרעת, אות ה-GMF בכל פעם שהשן הפגומה נכנסת לרשת.
• ה מהירות סיבוב של ההילוך הוא תדר הוויסות.

התוצאה בספקטרום ה-FFT היא שיא גדול ב-GMF (הגל הנושא) עם פיקים קטנים יותר של פס הצד משני הצדדים, במרווחים במהירות הסיבוב של גלגל השיניים. דפוס זה מוכיח באופן חד משמעי שקיימת תקלה ושהיא ממוקמת בגלגל השיניים הספציפי הזה.

הנוסחה היא: תדר פס צד = תדר נושא ± (n × תדר אפנון), כאשר n=1, 2, 3…

יישומים מרכזיים באבחון מכונות

1. אבחון תיבת הילוכים

זהו היישום העיקרי לניתוח פס צד.

• רצועות צד סביב GMF: אם מופיעים פסים צדדיים במרווחים במהירות הפעולה של גלגל שיניים סביב ה-GMF שלו, זה מצביע על תקלה בגלגל שיניים זה (למשל, שן סדוקה, שן שחוקה או אקסצנטריות).
• פסי צד סביב הרמוניות של GMF: תקלות חמורות ייצרו לעיתים קרובות פסי צד סביב GMF 2x ו-3x גם כן.
• תדירות שן ציד: במערכות גלגלי שיניים מורכבות, פסים צדדיים ספציפיים שאינם שלמים יכולים לאתר תקלות המתרחשות רק כאשר שתי שיניים ספציפיות על גלגלי שיניים שונים באות במגע.

2. אבחון מיסבי גלגול

פסים צדדיים קריטיים גם לאישור תקלות במסבים, במיוחד פגמים במסב הפנימי.

• פגם על ה- הגזע הפנימי מסתובב, וככל שהוא נע פנימה ומחוצה לאזור העומס של המיסב, משרעת הפגיעות שהוא מייצר תשתנה.
• זה גורם למודולציה של משרעת תדר תקלת הגזע הפנימי (BPFI).
• הספקטרום המתקבל מראה שיא ב-BPFI עם פסים צדדיים במרווחים של פי 1 ממהירות הסיבוב של הצירראיית דפוס זה היא אינדיקטור בעל ביטחון גבוה מאוד לפגם פנימי בגזע.

3. אבחון מנועים חשמליים

בעיות עם מוטות הרוטור במנוע אינדוקציה AC עלולות לגרום להופעת פסים צדדיים סביב שיא מהירות הריצה של פי 1. פסים צדדיים אלה מרווחים ב... תדר מעבר מוט, שהוא תדירות ההחלקה של המנוע כפול מספר קטבי המנוע.

שיקולי ניתוח

כדי להשתמש ביעילות בניתוח פס צד, נתונים באיכות גבוהה חיוניים:

• רזולוציה גבוהה: נדרש FFT ברזולוציה גבוהה (למשל, 3200 או 6400 קווים) כדי לראות בבירור את שיאי פסי הצד ולמדוד במדויק את המרווחים ביניהם. ברזולוציה נמוכה, פסי הצד "יימרחו" יחד עם שיא נושא הגל.

– פופולרי: מספרם ומשרעתם של פסי הצד הם אינדיקטור טוב לחומרת השבר. ככל שהשבר מחמיר, יופיעו יותר פסי צד, והמשרעת שלהם תגדל.

• זום FFT: פונקציה זו במנתח נתונים מאפשרת למנתח "להתמקד" בטווח תדרים ספציפי ברזולוציה גבוהה מאוד כדי לאשר את נוכחותם ואת המרווחים בין פסי צד.

כאשר אנליסט מוצא דפוס צדדי ברור, הוא מעלה את רמת הביטחון של אבחון התקלה מ"אפשרי" ל"סביר מאוד".

← חזרה לאינדקס הראשי