Az oldalsávok megértése a rezgésanalízisben

Definíció: Mik azok az oldalsávok?

Oldalsávok kis frekvenciacsúcsok, amelyek az FFT spektrumban egyenlő időközönként jelennek meg egy nagyobb központi frekvencia mindkét oldalán, amelyet a vivőfrekvenciaAz oldalsávok jelenléte egyértelműen jelzi a moduláció—olyan állapot, amikor az egyik frekvencia „rányomódik” a másikra. Az oldalsávok távolsága megegyezik a moduláló jel frekvenciájával. Az oldalsávok a rezgéselemzés egyik leghatékonyabb és legmeghatározóbb diagnosztikai eszközei, különösen a sebességváltó és a csapágy hibáinak észlelésében.

Hogyan keletkeznek az oldalsávok?

Oldalsávok akkor keletkeznek, amikor egy elsődleges rezgési jel (a vivő) amplitúdóját egy második, lassabb jel (a modulátor) idővel megváltoztatja. Klasszikus példa erre a hibás fogaskerék:

• A Fogaskerék-kapcsolási frekvencia (GMF) a vivőfrekvencia. Ez egy magas frekvencia, amelyet a fogaskerekek fogainak normál kapcsolódása generál.
• Egyetlen repedt fog ezen a fogaskeréken fordulatonként egyszeri ütést hoz létre. Ez az ütés modulálja, vagyis megváltoztatja a GMF jel amplitúdóját minden alkalommal, amikor a hibás fog kapcsolódni kezd.
• A forgási sebesség A sebességfokozat frekvenciája a moduláló frekvencia.

Az FFT spektrumban az eredmény egy nagy csúcs a GMF-nél (a vivőnél), kisebb oldalsáv-csúcsokkal mindkét oldalon, a fogaskerék forgási sebességétől függően. Ez a minta egyértelműen bizonyítja, hogy hiba van, és hogy az az adott fogaskeréken található.

A képlet a következő: Oldalsávi frekvencia = Vivőfrekvencia ± (n × Modulációs frekvencia), ahol n=1, 2, 3…

Főbb alkalmazások a gépdiagnosztikában

1. Sebességváltó diagnosztika

Ez az oldalsáv-analízis elsődleges alkalmazása.

• Oldalsávok a GMF körül: Ha egy fogaskerék haladási sebességénél eltérő távolságra lévő oldalsávok jelennek meg a GMF körül, az az adott fogaskerék hibájára utal (pl. repedt fog, kopott fog vagy excentricitás).
• Oldalsávok a GMF felharmonikusai körül: A súlyos hibák gyakran generálnak oldalsávokat a 2x és 3x GMF körül is.
• Vadászfogak gyakorisága: Komplex fogaskerék-készletekben a specifikus, nem egész számú oldalsávok képesek meghatározni azokat a hibákat, amelyek csak akkor fordulnak elő, ha két különböző fogaskeréken lévő fog érintkezik.

2. Gördülőcsapágy-diagnosztika

Az oldalsávok szintén kritikus fontosságúak a csapágyhibák, különösen a belső gyűrűhibák megerősítésében.

• Egy hiba a belső verseny forog, és ahogy a csapágy terhelési zónájába belép és onnan kilép, az általa generált ütések amplitúdója változik.
• Ez a belső versenypálya hibafrekvenciájának (BPFI) amplitúdómodulációját okozza.
• A kapott spektrum egy csúcsot mutat BPFI-nél, ahol az oldalsávok a tengely forgási sebességének egyszeresével vannak elhelyezveEnnek a mintázatnak a látványa egy belső rasszbeli defektus nagyon magas megbízhatósági mutatója.

3. Villanymotor-diagnosztika

Az AC indukciós motor rotorrudaival kapcsolatos problémák miatt oldalsávok jelenhetnek meg az egyszeres üzemi sebesség csúcsa körül. Ezek az oldalsávok a pólusáthaladási frekvencia, ami a motor csúszási frekvenciája szorozva a motor pólusainak számával.

Elemzési szempontok

Az oldalsáv-elemzés hatékony használatához elengedhetetlen a kiváló minőségű adat:

• Nagy felbontás: Nagy felbontású FFT (pl. 3200 vagy 6400 vonal) szükséges az oldalsáv-csúcsok tisztán látásához és a köztük lévő távolság pontos méréséhez. Alacsony felbontás esetén az oldalsávok „összekeverednek” a vivőcsúccsal.

– Trendek: Az oldalsávok száma és amplitúdója jól jelzi a törésvonal súlyosságát. Ahogy a törésvonal súlyosbodik, egyre több oldalsáv jelenik meg, és ezek amplitúdója is növekszik.

• Nagyítás FFT: Ez a funkció egy adatelemzőn lehetővé teszi az elemző számára, hogy nagyon nagy felbontással „ráközelítsen” egy adott frekvenciatartományra, így megerősítve az oldalsávok jelenlétét és távolságát.

Amikor egy elemző egyértelmű oldalsáv-mintázatot talál, az a hibadiagnózis megbízhatóságát a „lehetséges”-ről a „nagyon valószínű”-re emeli.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez