スパイクエネルギーとは？衝撃検出パラメータ• ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。 スパイクエネルギーとは？衝撃検出パラメータ• ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。

スパイクエネルギーとは？衝撃検出パラメータ

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スパイクエネルギーを理解する

定義: スパイクエネルギーとは何ですか?

スパイクエネルギー （衝撃エネルギーまたはショックパルスエネルギーとも呼ばれる）は 振動 高周波衝撃イベント、特に転がり要素によって発生するイベントのエネルギー含有量を定量化する測定パラメータ ベアリングの欠陥. スパイクエネルギーは、転動体がベアリングレースの欠陥に衝突したときのピーク高周波加速度応答を検出することによって測定され、全体的な振動レベルや標準的な周波数分析よりも感度の高いベアリング損傷の早期警告指標を提供します。.

スパイクエネルギーテクニックは、 ショックパルス法（SPM）, は、ボールやローラーが破片、亀裂、または穴に衝突したときに生成される短時間の高振幅の加速度スパイクに焦点を当てており、従来の振動監視方法よりも数か月早くベアリングの欠陥を検出できます。.

物理的基礎

ベアリングにおける衝撃発生

転動体がベアリングの欠陥に衝突した場合:

  1. 短時間の高力衝撃が発生する（マイクロ秒単位の持続時間）
  2. 衝撃によりベアリング構造に高周波共振が励起される（通常5～40kHz）
  3. 高周波リンギングが発生
  4. エネルギーは短時間のスパイクに集中する
  5. スパイクエネルギーは、この衝撃エネルギー含有量を測定する。

なぜ高頻度に重点を置くのか?

  • ベアリングの衝撃は主に高周波でエネルギーを生み出す
  • 低周波振動（アンバランスなど）はスパイクの原因にはならない
  • 高周波測定によりベアリング発生事象を分離
  • ベアリング欠陥の信号対雑音比の向上

測定方法

計装

  • 高周波加速度計: 広帯域センサー（>30 kHz）
  • 共振センサー: 一部のシステムでは、加速度計の共振（約32kHz）を利用して衝撃を増幅する。
  • バンドパスフィルター: 衝撃周波数を分離するために通常5～40kHz
  • ピーク検出器: 各衝撃における最大加速度を捕捉
  • エネルギー計算: 加速度の二乗を衝突持続時間で積分したもの

単位とスケーリング

  • 基準レベルに対するdB（デシベル）で表されます
  • 標準スケール: 0～60 dB
  • gSE（g単位のスパイクエネルギー）と表記されることもある
  • 対数スケールは広いダイナミックレンジに対応します

解釈と重症度基準

一般的な重大度レベル

良好な状態（< 20 dB)

  • 最小限の衝撃エネルギー
  • ベアリングは良好な状態です
  • 通常の潤滑
  • 是正措置は不要

良好な状態（20～35 dB）

  • 何らかの衝撃活動が検出されました
  • ベアリングの初期摩耗または欠陥の発生
  • より頻繁に監視する
  • 3～6ヶ月以内にメンテナンスを計画する

状態が悪い（35～50 dB）

  • 重大な影響エネルギー
  • アクティブベアリングの欠陥あり
  • 監視を週ごと/毎日に増やす
  • 数週間以内に交換を計画する

危険な状態（> 50 dB）

  • 非常に高い衝撃エネルギー
  • 高度なベアリング損傷
  • 即時交換を推奨
  • 突然の故障のリスク

ベアリングのライフステージとスパイクエネルギー

  • 新しいベアリング: 低スパイクエネルギー（10～15 dB）
  • 通常着用: 徐々に増加（15～25 dB）
  • 欠陥の発生: スパイクエネルギーが上昇し始める（25～35 dB）
  • アクティブな欠陥: 急激な増加（35～50 dB）
  • 高度な失敗: 非常に高い（> 50 dB）が、ベアリングが崩壊すると減少する可能性があります。

利点

早期発見

  • FFT法よりも6～18か月早くベアリングの欠陥を検出
  • 微小破片や初期損傷に敏感
  • 欠陥の発達の初期段階で上昇する
  • メンテナンス計画に最大限のリードタイムを提供

シンプルさ

  • 単一の数値（dB）
  • 時間の経過とともにトレンドになりやすい
  • シンプルな閾値ベースの警報
  • データ収集に必要なトレーニングは最小限

低速時の有効性

  • 速度測定が弱い低速でも良好に機能します
  • 衝撃はシャフト速度に関係なく依然として高周波スパイクを生成する
  • 低速機器に最適（< 500 RPM)

制限事項

ベアリング固有

  • 主にベアリングの欠陥を検出します
  • アンバランス、ミスアライメント、その他のほとんどの障害を診断できません
  • 包括的な監視のためには他の技術と補完する必要がある

障害の特定なし

  • ベアリングの問題を示しますが、どのコンポーネント (外輪、内輪など) であるかは指定されません。
  • 特定の障害の特定にはスペクトル分析が必要
  • 単一の数字では診断の詳細が欠けている

センサーと取り付け感度

  • 優れた高周波センサーが必要
  • 取り付け方法が重要（スタッドマウントが最適、マグネットは許容、ハンドヘルドは劣る）
  • 伝送経路は読み取りに影響する

実用化

ルートベースの監視

  • 各ベアリングでの迅速なスパイクエネルギー測定
  • 測定値が上昇しているベアリングを特定する
  • 詳細なFFTまたはエンベロープ分析のフラグ
  • 多数のベアリングの効率的なスクリーニング

トレンド

  • スパイクエネルギーと時間のプロット
  • 上昇傾向に注目
  • 急激な増加は被害の加速を示唆している
  • 詳細な分析またはメンテナンスをトリガーする

他の方法との補完

  • スクリーニングとトレンド分析にスパイクエネルギーを使用する
  • 上昇したら、実行する エンベロープ分析 特定の障害の特定
  • 組み合わせる 波高係数 そして 尖度 包括的なベアリング評価

スパイクエネルギーは、ベアリングの状態を簡便に測定できる指標であり、単純な単一値の測定によって、発生しつつある欠陥を早期に警告します。周波数分析のような詳細な診断機能は備えていませんが、スパイクエネルギーのシンプルさ、早期検出能力、そして低速域での有効性は、包括的なベアリング監視プログラムの有用な構成要素となります。特に、多数のベアリングをスクリーニングし、問題が検出された場合により詳細な分析を開始する場合に役立ちます。.

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