Razumijevanje bočnih pojaseva u analizi vibracija

Definicija: Što su bočni pojasevi?

Bočni pojasevi su mali frekvencijski vrhovi koji se pojavljuju u FFT spektru u jednakim intervalima s obje strane veće središnje frekvencije, poznate kao noseća frekvencijaPrisutnost bočnih pojaseva je definitivan znak modulacija—stanje u kojem se jedna frekvencija „utiskuje“ na drugu. Razmak bočnih pojaseva jednak je frekvenciji modulirajućeg signala. Bočni pojasevi jedan su od najmoćnijih i najdefinitivnijih dijagnostičkih alata u analizi vibracija, posebno za otkrivanje kvarova mjenjača i ležajeva.

Kako se generiraju bočni pojasevi?

Bočni pojasevi nastaju kada se amplituda primarnog vibracijskog signala (nosača) s vremenom mijenja drugim, sporijim signalom (modulatorom). Klasičan primjer je neispravan zub zupčanika:

• The Frekvencija mreže zupčanika (GMF) je noseća frekvencija. To je visoka frekvencija generirana normalnim zahvatom zuba zupčanika.
• Jedan napukli zub na tom zupčaniku stvorit će udar koji se javlja jednom po okretu. Ovaj udar modulira ili mijenja amplitudu GMF signala svaki put kada neispravan zub dođe u kontakt.
• The brzina rotacije zupčanika je modulacijska frekvencija.

Rezultat u FFT spektru je veliki vrh na GMF-u (nosaču) s manjim vrhovima bočnog pojasa s obje strane, razmaknutim brzinom vrtnje zupčanika. Ovaj uzorak definitivno dokazuje da kvar postoji i da se nalazi na tom određenom zupčaniku.

Formula je: Bočna frekvencija = Nosiva frekvencija ± (n × Modulacijska frekvencija), gdje je n=1, 2, 3…

Ključne primjene u dijagnostici strojeva

1. Dijagnostika mjenjača

Ovo je primarna primjena za analizu bočnog pojasa.

• Bočni pojasevi oko GMF-a: Ako se oko GMF-a pojave bočne trake razmaknute brzinom rada zupčanika, to ukazuje na kvar na tom zupčaniku (npr. napuknuti zub, istrošeni zub ili ekscentricitet).
• Bočni pojasevi oko harmonika GMF-a: Teški rasjedi često će generirati bočne pojaseve i oko 2x i 3x GMF-a.
• Učestalost lovačkog zuba: U složenim zupčanicima, specifični bočni pojasevi koji nisu cjelobrojni mogu identificirati greške koje se javljaju samo kada dva specifična zuba na različitim zupčanicima dođu u kontakt.

2. Dijagnostika kotrljajućih ležajeva

Bočni pojasevi su također ključni za potvrđivanje kvarova ležaja, posebno nedostataka unutarnjeg prstena.

• Nedostatak na unutarnja utrka rotira, i kako se kreće unutar i izvan zone opterećenja ležaja, amplituda udara koje generira će se mijenjati.
• To uzrokuje amplitudsku modulaciju frekvencije kvara unutarnjeg trka (BPFI).
• Rezultirajući spektar pokazuje vrh na BPFI s bočne trake razmaknute na 1x brzini rotacije osovineUočavanje ovog obrasca je vrlo pouzdan pokazatelj defekta unutarnje rase.

3. Dijagnostika elektromotora

Problemi s rotorskim šipkama u AC indukcijskom motoru mogu uzrokovati pojavu bočnih pojaseva oko vršne brzine rada 1x. Ovi bočni pojasevi su razmaknuti na frekvencija prolaza polova, što je frekvencija klizanja motora pomnožena s brojem polova motora.

Razmatranja analize

Za učinkovito korištenje analize bočnog pojasa, visokokvalitetni podaci su neophodni:

• Visoka rezolucija: Za jasno uočavanje vrhova bočnih pojaseva i točno mjerenje njihovog razmaka potreban je FFT visoke rezolucije (npr. 3200 ili 6400 linija). Kod niske rezolucije, bočni pojasevi će biti "razmazani" zajedno s vrhom nosioca.

– Trendovi: Broj i amplituda bočnih pojaseva dobar su pokazatelj ozbiljnosti rasjeda. Kako se rasjed pogoršava, pojavit će se više bočnih pojaseva, a njihova amplituda će se povećavati.

• Brza brzina pretrage (FFT) za zumiranje: Ova funkcija na analizatoru podataka omogućuje analitičaru da "zumira" određeni frekvencijski raspon s vrlo visokom rezolucijom kako bi potvrdio prisutnost i razmak bočnih pojaseva.

Kada analitičar pronađe jasan uzorak bočnog pojasa, to povećava pouzdanost dijagnoze greške s "mogućeg" na "vrlo vjerojatno".

← Natrag na glavni indeks