Comprensione dello spettro dell'involucro

Dispositivi

Equilibratore portatile e analizzatore di vibrazioni Balanset-1A

$2,347.12 Il prezzo originale era: $2,347.12.$1,901.46Il prezzo attuale è: $1,901.46.

Parti di ricambio

Sensore di vibrazioni

$106.96 Il prezzo originale era: $106.96.$71.30Il prezzo attuale è: $71.30.

Parti di ricambio

Sensore ottico (tachimetro laser)

$147.36 Il prezzo originale era: $147.36.$83.19Il prezzo attuale è: $83.19.

Dispositivi

Balanset-4

$8,084.78

Parti di ricambio

Standard magnetico Insize-60-kgf

$54.67

Parti di ricambio

Nastro riflettente

$11.88

Dispositivi

Bilanciatore dinamico "Balanset-1A" OEM

$2,061.90 Il prezzo originale era: $2,061.90.$1,663.78Il prezzo attuale è: $1,663.78.

Definizione: Che cos'è uno spettro di inviluppo?

Spettro dell'involucro è la frequenza spettro ottenuto calcolando il FFT del segnale di inviluppo (demodulato in ampiezza) da analisi dell'involucro. Rivela i tassi di ripetizione degli impatti o delle modulazioni nelle vibrazioni ad alta frequenza, rendendolo la tecnica più potente per rilevare difetti dei cuscinetti volventi. Mentre la FFT standard mostra le frequenze portanti (risonanze eccitate dagli impatti), lo spettro dell'inviluppo mostra le frequenze modulanti (la velocità con cui si verificano gli impatti), corrispondenti direttamente a frequenze di guasto dei cuscinetti come BPFO, BPFI, BSF e FTF.

Lo spettro dell'inviluppo è per la diagnostica dei cuscinetti ciò che la FFT standard è per sbilanciare e disallineamento rilevamento: lo strumento diagnostico principale che rende possibile il rilevamento precoce dei guasti estraendo frequenze diagnostiche dal "rumore" ad alta frequenza che la FFT standard non può analizzare in modo efficace.

Come viene generato lo spettro dell'involucro

Processo di analisi dell'involucro

1. Filtro passa-banda: Filtro grezzo vibrazione segnale alla banda ad alta frequenza (ad esempio, 1-10 kHz)
2. Rilevamento dell'inviluppo (demodulazione): Estrarre l'inviluppo di ampiezza del segnale filtrato
3. Filtro passa-basso: Busta liscia (rimuovere il supporto residuo)
4. FFT: Calcola lo spettro di frequenza del segnale di inviluppo
5. Risultato: Spettro dell'involucro che mostra i tassi di ripetizione dell'impatto

Cosa rappresenta la busta

• Vibrazione ad alta frequenza (portante) modulata dagli impatti dei cuscinetti (modulazione)
• L'involucro estrae la modulazione (modello di impatto ripetitivo)
• La FFT dell'inviluppo mostra le frequenze di modulazione
• Frequenze di modulazione = frequenze di guasto del cuscinetto

Spettri di lettura della busta

Portamento sano

• Basso livello di inviluppo complessivo
• Spettro piatto o leggermente inclinato
• Nessun picco distinto
• Rumore di fondo pari o inferiore alla sensibilità dello strumento

Cuscinetto difettoso

• Picco primario: Alla frequenza di guasto del cuscinetto (BPFO, BPFI, BSF o FTF)
• Armoniche: 2×, 3×, 4× della frequenza di guasto man mano che il difetto peggiora
• Bande laterali: Intorno alla frequenza di guasto alla gabbia (FTF) o alla spaziatura della velocità di corsa (1×)
• Piano rialzato: Il rumore di fondo complessivo aumenta con il deterioramento dei cuscinetti

Indicatori di gravità

• Ampiezza di picco: Ampiezza maggiore = difetto più grave
• Numero di armoniche: Più armoniche = danni più avanzati
• Complessità della banda laterale: Le bande laterali estese indicano modulazione, spesso gravità
• Aumento del rumore di fondo: Il pavimento rialzato suggerisce un diffuso deterioramento della superficie

Vantaggi rispetto alla FFT standard

Rilevazione precoce

• Rileva i difetti dei cuscinetti 6-18 mesi prima rispetto alla FFT standard
• Sensibile alle micro-scheggiature invisibili nello spettro di velocità
• Fornisce il massimo tempo di consegna per la pianificazione della manutenzione

Firme di errore chiare

• Frequenze di guasto dei cuscinetti evidenti e facili da identificare
• Minore interferenza da squilibrio, disallineamento (filtrato)
• I modelli delle bande laterali sono chiaramente visibili
• Chiarezza diagnostica superiore allo spettro standard

Rilevamento di eventi a bassa energia

• I piccoli impatti dei cuscinetti creano poca energia nella FFT standard
• Ma eccitare efficacemente le risonanze ad alta frequenza
• L'analisi dell'involucro amplifica questi deboli segnali diagnostici

Linee guida interpretative

Identificazione dei guasti

1. Calcola le frequenze dei cuscinetti: BPFO, BPFI, BSF, FTF per cuscinetti installati
2. Spettro della busta di ricerca: Cercare picchi alle frequenze calcolate (tolleranza ±5%)
3. Picco della partita: Quale frequenza calcolata corrisponde al picco osservato?
4. Verificare con le armoniche: Controllare le armoniche 2×, 3×
5. Controlla le bande laterali: La spaziatura delle bande laterali fornisce ulteriore conferma
6. Diagnosticare: Picco a BPFO = pista esterna; BPFI = pista interna; BSF = elemento volvente; FTF = gabbia

Valutazione della gravità

• Incipiente (busta da 0,5-1 g): Piccolo picco, nessuna armonica, monitoraggio mensile
• Precoce (1-3 g): Picco chiaro, 1-2 armoniche, monitoraggio settimanale, sostituzione pianificata nei mesi
• Moderato (3-10 g): Picco forte, armoniche multiple, bande laterali, settimane di sostituzione del piano
• Avanzato (>10 g): Ampiezza molto elevata, molte armoniche, pavimento elevato, sostituire urgentemente

Applicazione pratica

Monitoraggio di routine

• Includere lo spettro dell'involucro nei percorsi di monitoraggio delle condizioni
• Ampiezza dell'inviluppo di tendenza alle frequenze di guasto del cuscinetto
• Rilevamento precoce rispetto all'andamento generale delle vibrazioni
• Identificazione specifica dei guasti vs. aumento generale delle vibrazioni

Risoluzione dei problemi

• Quando la vibrazione complessiva è elevata ma la FFT standard non è chiara
• Sospetti problemi ai cuscinetti
• Verifica della necessità di sostituzione dei cuscinetti
• Identificazione del cuscinetto nella macchina multi-cuscinetto

Relazione con l'analisi dell'involucro

• Analisi dell'involucro: Processo completo (filtraggio + demodulazione + FFT)
• Spettro dell'involucro: Il grafico della frequenza risultante dall'analisi dell'inviluppo
• Segnale di inviluppo: Segnale demodulato nel dominio del tempo (fase intermedia)
• Termini: Spesso usato in modo intercambiabile ma tecnicamente lo spettro dell'inviluppo è l'output

Lo spettro di inviluppo è il gold standard per il rilevamento dei difetti dei cuscinetti nell'analisi delle vibrazioni. La sua capacità di rivelare le frequenze di guasto dei cuscinetti mesi prima che diventino visibili negli spettri standard, combinata con chiari modelli diagnostici e capacità di identificazione specifica dei guasti, rende l'analisi dello spettro di inviluppo uno strumento indispensabile nei programmi di manutenzione predittiva per le apparecchiature rotanti.

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