Կողմնակի թերթիկների հասկացումը տատանումների վերլուծության մեջ
Կողային շերտեր փոքր հաճախականային գագաթներ են, որոնք հայտնվում են FFT սպեկտր հավասար միջակայքերով կենտրոնական ավելի մեծ գագաթի երկու կողմում, որը հայտնի է որպես կրիչի հաճախություն: Նրանց առկայությունը վճռորոշ նշան է մոդուլյացիա — վիճակ, երբ մեկ ազդանշանը «նկարվում» է մյուսի վրա — և կողմնակի թևերի միջև հեռավորությունը հավասար է մոդուլացնող ազդանշանի հաճախականությանը: Քանի որ այդ հեռավորությունը ուղղակիորեն ցույց է տալիս պատասխանատու պտտվող տարրը, կողմնակի թևերը ամենահզոր և վճռորոշ դիագնոստիկ նախշերից են տատանումների վերլուծություն, հատկապես փոխանցման տուփի և առանցքակալ աշխատանքային ռեժիմի խախտումների հայտնաբերման համար:
1. Ի՞նչ են կողմնակի թևերը. մոդուլացիա սպեկտրում
Մոդուլացիան ծանոթ հասկացություն է ռադիոյից, և փոխանցման տուփի մեխանիզմը նույնն է: Հաստատուն բարձր հաճախականությամբ տոնը (կրիչը) իր ուժգնությունը փոխում է ավելի դանդաղ կրկնվող իրադարձության (մոդուլյատորի) կողմից; սպեկտրում այդ փոփոխությունը չի շփոթեցնում կրիչի գագաթը — այն էներգիան բաժանում է սիմետրիկ արբանյակային գագաթների: Կրիչը սովորաբար առաջացված տատանում է, որը առաջանում է նորմալ աշխատանքի ընթացքում, մինչդեռ մոդուլյատորը վնասված բաղադրիչի մեկ պտույտի ռիթմն է: Նախշը ճանաչելը այն է, ինչը տարբերակում է վստահ դիագնոզը կասկածից:
2. Ինչպե՞ս են առաջանում կողմնակի թևերը
Կողմնակի թևերը առաջանում են, երբ հիմնական տատանումների ազդանշանը — կրիչը — իր ամպլիտուդը ժամանակի ընթացքում փոխում է երկրորդ, ավելի դանդաղ ազդանշանի կողմից. մոդուլյատորի: Դասական օրինակը վնասված ատամնանիվի ատամն է.
- Անիվների շփման հաճախություն (GMF) կրիչն է: Սա բարձր հաճախականություն է, որը առաջանում է ատամնանիվի ատամների նորմալ խաչաձև շփման ժամանակ:
- Այդ ատամնանիվի մեկ ճաքած ատամը ստեղծում է մեկ պտույտի ազդեցություն: Յուրաքանչյուր անգամ, երբ վնասված ատամը մտնում է շփման մեջ, այդ ազդեցությունը մոդուլացնում է — փոխում է GMF ազդանշանի ամպլիտուդը:
- պտտման արագություն ատամնանիվի հետևաբար մոդուլացնող հաճախականությունն է:
FFT սպեկտրում արդյունքը GMF-ի (կրիչի) մեծ գագաթն է, որը շրջապատված է ավելի փոքր կողմնակի թևերի գագաթներով, որոնք տեղադրված են ատամնանիվի պտտման արագությամբ: Այս նախշը ապացուցում է ոչ միայն, որ խախտում կա, այլև որ այն գտնվում է այդ կոնկրետ ատամնանիվի վրա: Հարաբերակցությունը արտահայտվում է պարզ բանաձևով.
Կողմնակի թերթիկի հաճախություն = Կրիչի հաճախություն ± (n × Մոդուլյացնող հաճախություն), որտեղ n = 1, 2, 3 …
Կրիչի վերևում և ներքևում գագաթների ընտանիքը հետևաբար կազմում է հավասարաչափ տեղադրված սանձ, և հաշվելով հաճախականությունների միջև հեռավորությունը հերցով — այնուհետև վերածելով rpm-ի — վերլուծաբանին ճշգրիտ ասում է, թե որ լիսեռն է վատ վարքագիծ ցուցաբերում:
3. Հիմնական կիրառությունները մեքենաների դիագնոստիկայում
Փոխանցման տուփի դիագնոստիկա
Սա կողմնակի թևերի վերլուծության հիմնական կիրառությունն է.
- Կողմնակի թերթիկներ GMF-ի շուրջ. եթե կողմնակի թևերը, որոնք տեղադրված են ատամնանիվի աշխատանքային արագությամբ, հայտնվում են դրա GMF-ի շուրջ, դրանք ցույց են տալիս այդ ատամնանիվի խախտումը — ճաքած ատամ, մաշված ատամ կամ էքսցենտրիսիտետ.
- Կողմնակի թերթիկներ GMF-ի հարմոնիկների շուրջ. ծանր խախտումները հաճախ կողմնակի թևեր են առաջացնում նաև 2× և 3× GMF-ի շուրջ, ուստի սանձի նախշը կրկնվում է յուրաքանչյուրի շուրջ հարմոնիկ.
- Hunting Tooth Frequency: բարդ ատամնանիվային հավաքածուներում, կոնկրետ ոչ ամբողջական կողմնակի թևերը hunting tooth frequency կարող են ճշգրիտ հայտնաբերել խախտում, որը տեղի է ունենում միայն այն ժամանակ, երբ տարբեր ատամնանիվների երկու կոնկրետ ատամները շփվում են:
Գլորման առանցքակալների դիագնոստիկա
Կողմնակի թևերը նաև կարևոր են հաստատելու համար առանցքակալի թերությունների, հատկապես ներքին գլորման ուղու թերությունները.
- Դեֆեկտ ներքին գլորման ուղու պտտվում է լիսեռի հետ, և երբ այն մտնում և դուրս է գալիս առանցքակալի բեռնվածության գոտուց, առաջացնող ազդեցությունների ամպլիտուդը բարձրանում և իջնում է:
- Սա առաջացնում է ներքին գլորման ուղու խախտման հաճախականության ամպլիտուդային մոդուլացիա, BPFI.
- Արդյունքում ստացված սպեկտրը ցույց է տալիս BPFI-ում գագաթ կողմնակի թևեր, որոնք տեղադրված են 1× լիսեռի պտտման արագությամբ: Այս նախշը տեսնելը ներքին գլորման ուղու թերության շատ բարձր վստահությամբ ցուցանիշ է — և դա մի պատճառներից է պարուրիչի վերլուծություն այդ ազդանշանները դեմոդուլացնելու համար այնքան արդյունավետ է:
Էլեկտրական մոտորի դիագնոստիկա
AC ինդուկցիոն մոտորի ռոտորի ձողիկների խնդիրները կարող են կողմնակի թևերի հայտնվելը պատճառել 1× աշխատանքային արագության գագաթի շուրջ: Այս կողմնակի թևերը տեղադրված են բևեռային անցման հաճախություն — ռոտոր-առանցքակալ համակարգի շեղման հաճախություն մոտորի բազմապատկված մոտորի բևեռների քանակով — և դասական նշան են ճաքած կամ խափանված ռոտորի ձողիկներ.
4. Վերլուծության հաշվի առնելիքներ
Կողմնակի թևերի վերլուծությունը արդյունավետ օգտագործելու համար բարձր որակի տվյալները կարևոր են.
- Բարձր լուծաչափ. բարձր լուծաչափով FFT (օրինակ՝ 3200 կամ 6400 գիծ) անհրաժեշտ է կողմնակի թևերի գագաթները պարզ տեսնելու և դրանց հեռավորությունը ճշգրիտ չափելու համար: Ցածր լուծաչափով կողմնակի թևերը «շփոթվում» են կրիչի գագաթի հետ: Գծերի քանակի, տիրույթի և լուծաչափի միջև հարաբերակցությունը կարելի է ստուգել FFT լուծաչափի հաշվիչ.
- Տենդենցիաներ. կողմնակի թևերի քանակը և ամպլիտուդը խախտման ծանրության լավ ցուցանիշ են: Երբ խախտումը վատթարանում է, ավելի շատ կողմնակի թևեր են հայտնվում և դրանց ամպլիտուդը մեծանում է, ուստի դրանք ժամանակի ընթացքում գրանցելով տենդենցիաների վերլուծություն հետևում է վատթարացմանը:
- Zoom FFT: ընդ Zoom FFT ֆունկցիան վերլուծիչի վրա թույլ է տալիս վերլուծաբանին մեծացնել նեղ հաճախականային տիրույթը շատ բարձր լուծաչափով՝ կողմնակի թևերի առկայությունը և հեռավորությունը հաստատելու համար:
5. Հեռավորության ընթերցում. նախշից դեպի դիագնոզ
Կողմնակի թևերի ընտանիքի դիագնոստիկ ուժը թաքնված է դրա մաթեմատիկայում: Քանի որ հեռավորությունը հավասար է մոդուլացնող հաճախականությանը, վերլուծաբանը կարող է հետադարձ աշխատել սանձից մինչև մեղավորը. հեռավորությունը 1× լիսեռի արագությամբ մեղադրում է այդ լիսեռը; հեռավորությունը սահքի հետ կապված բևեռային անցման հաճախականությամբ մեղադրում է մոտորի էլեկտրական վիճակը; ոչ ամբողջական հեռավորությունը մեղադրում է կոնկրետ ատամների զույգը: Ատամնանիվի խաչաձև շփման հաճախականությունը և դրա սպասվող կողմնակի թևերի կառուցվածքը չափելը նախապես — օրինակ՝ հատուկ ատամնանիվների շփման հաճախության հաշվիչ — թույլ է տալիս վերլուծաբանին ճշգրիտ կանխատեսել, թե որտեղ նայել սպեկտրը բացելուց առաջ:
Տեղում այս նախշերը գրանցվում են մեքենայից մեքենա տեղափոխվող կրելի սպեկտրային վերլուծիչով: Գործիք, ինչպիսին է Balanset-1A չափում է տատանումների սպեկտրը աշխատող մեքենայի վրա բավականաչափ բարձր լուծաչափով՝ ատամնանիվի խաչաձև շփման կամ առանցքակալի խախտման հաճախականության շուրջ կողմնակի թևերի սանձը լուծարելու համար, որպեսզի ինժեները կարողանա հաստատել դիագնոզը տեղում; և երբ նույն հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ գերիշխող խնդիրը պարզ անհավասարակշռություն քանի որ ատամի կամ գլորման ուղու դեֆեկտ, գործիքը անմիջապես անցնում է տեղում բալանսավորում այն ուղղելու համար։
Երբ վերլուծաբանը գտնում է պարզ, սիմետրիկ կողմնակի շերտերի պատկերը ակնկալվող հեռավորությամբ, վստահությունը դիագնոստիկա բարձրանում է «հնարավորից» մինչև «բարձր հավանականություն» — ինչը հենց այն պատճառն է, որ կողմնակի շերտերը դիտարկվում են որպես ամենավստահելի մատնահետքերից մեկը ոլորտում։
