ცეპსტრუმის ანალიზი ვიბრაციის დიაგნოსტიკაში

განმარტება: რა არის ცეპსტრუმი?

ცეპსტრუმის ანალიზი არის სიგნალის დამუშავების მოწინავე ტექნიკა, რომელიც გვაწვდის ინფორმაციას სიხშირის სპექტრში პერიოდული სტრუქტურების შესახებ. სახელწოდება „cepstrum“ არის სიტყვა „სპექტრის“ ანაგრამა, რაც მის ბუნებაზე მიანიშნებს: ის ფაქტობრივად „სპექტრის სპექტრია“. იგი გამოითვლება სიხშირის სპექტრის ლოგარითმის აღებით და შემდეგ შედეგზე ინვერსიული ფურიეს გარდაქმნის შესრულებით. ეს პროცესი ხაზს უსვამს სპექტრში პერიოდულ ნიმუშებს, როგორიცაა ჰარმონიკების ოჯახები ან გვერდითი ზოლები, რომელთა გარჩევა შეიძლება რთული იყოს სპექტრის პირდაპირი დათვალიერებით.

ცეპსტრუმის დიაგრამაში x ღერძი ეწოდება quefrency (სიხშირის ანაგრამა) და აქვს დროის ერთეულები. ამ ღერძზე პიკები, რომლებსაც ეწოდება რაჰმონიკები, მიუთითებს საწყის სპექტრში განმეორებადი ნიმუშების პერიოდს (წამებში).

რატომ გამოვიყენოთ ცეპსტრუმის ანალიზი?

მიუხედავად იმისა, რომ სტანდარტული FFT სპექტრი შესანიშნავია ინდივიდუალური სიხშირის კომპონენტების იდენტიფიცირებისთვის, მისი ინტერპრეტაცია შეიძლება რთული გახდეს, როდესაც მანქანის გაუმართაობა დიდი რაოდენობით ჰარმონიკებსა და გვერდით ზოლებს წარმოქმნის. ცეპსტრუმის ანალიზი ამარტივებს ამას განმეორებადი სიხშირეების მთელი ოჯახის ერთ, მკაფიო პიკში გაერთიანებით. მისი ძირითადი გამოყენებაა:

• ჰარმონიული ოჯახების აღმოჩენა: მას შეუძლია ადვილად ამოიცნოს ფუნდამენტური სიხშირე და მისი ჰარმონიკები, მაშინაც კი, თუ თავად ფუნდამენტური სიხშირე სუსტია ან სპექტრში არ არსებობს.
• გვერდითი ზოლების ოჯახების იდენტიფიცირება: ის შესანიშნავად პოულობს გვერდით ზოლებს, რომლებიც ხშირად დაბალი ამპლიტუდითა და ხმაურითაა დაფარული. ცეპსტრუმს შეუძლია ნათლად აჩვენოს გვერდითი ზოლების არსებობა და გაზომოს მათ შორის მანძილი.
• წყაროსა და გზის ეფექტების გამიჯვნა: ზოგიერთ გამოყენებაში, მას შეუძლია ხელი შეუწყოს ვიბრაციის წყაროს სიგნალის გამოყოფას მანქანის სტრუქტურული რეაქციისგან.
• ექოს აღმოჩენა: მას შეუძლია სიგნალში ექოების ან არეკვლის იდენტიფიცირება.

ძირითადი გამოყენება მანქანების დიაგნოსტიკაში

1. გადაცემათა კოლოფის დიაგნოსტიკა

ეს ცეპსტრუმის ანალიზის ყველაზე გავრცელებული და ძლიერი გამოყენებაა. დაზიანებული გადაცემათა კოლოფის კბილი მოდულირებს გადაცემათა კოლოფის ბადის სიხშირეს (GMF), რაც ქმნის გვერდით ზოლებს GMF პიკის გარშემო, რომლებიც განლაგებულია ამ გადაცემათა კოლოფის ბრუნვის სიჩქარით. კომპლექსურ გადაცემათა კოლოფში, რომელსაც აქვს მრავალი ლილვი და გადაცემა, სპექტრი შეიძლება იყოს სხვადასხვა GMF-ებისა და გვერდითი ზოლების დამაბნეველი ნაზავი. ცეპსტრუმი კვეთს ამ სირთულეს:

• ცეპსტრუმის პიკი სიჩქარის ბრუნვის პერიოდის (1 / ბრ/წთ) შესაბამის ნიშნულზე ამ კონკრეტული სიჩქარის გაუმართაობის მკაფიო მაჩვენებელია.
• ცეპსტრუმის პიკის ამპლიტუდის ტრენდირება შესაძლებელია მექანიზმის ცვეთის პროგრესირების მონიტორინგისთვის.

2. მოძრავი ელემენტის საკისრების ანალიზი

გადაცემათა კოლოფების მსგავსად, საკისრების დეფექტებიც წარმოქმნის გვერდით ზოლებს. მაგალითად, შიდა რგოლის დეფექტი შექმნის გვერდით ზოლებს, რომლებიც ლილვის სიჩქარით არის დაშორებული შიდა რგოლის დეფექტის სიხშირის (BPFI) და მისი ჰარმონიკების გარშემო. ცეპსტრუმი ხელს უწყობს ამ ნიმუშების არსებობის დადასტურებას, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ისინი სპექტრში აშკარა არ არის.

3. ტურბომანქანების ანალიზი

ტურბინებსა და კომპრესორებში ცეპსტრუმის გამოყენება შესაძლებელია პირების გავლის სიხშირის ჰარმონიკების დასადგენად და პირების დაზიანებასთან ან აეროდინამიკურ პრობლემებთან დაკავშირებული პრობლემების დიაგნოსტიკისთვის.

როგორ განვმარტოთ ცეპსტრუმის დიაგრამა

1. ბრუნვის პერიოდების გამოთვლა: ცეპსტრუმის დათვალიერებამდე გამოთვალეთ ძირითადი მბრუნავი კომპონენტების დროის პერიოდები (მაგ., 1800 ბრ/წთ ან 30 ჰც სიჩქარით მომუშავე ლილვისთვის, პერიოდია 1/30 = 0.033 წამი).
2. მოძებნეთ პიკები ცნობილ პერიოდებში: შეამოწმეთ ცეპსტრუმი მნიშვნელოვანი პიკების (რაჰმონიკების) აღმოსაჩენად, რომლებიც ემთხვევა ამ გამოთვლილ დროის პერიოდებს.
3. ჰარმონიკების იდენტიფიცირება: მოძებნეთ პიკები ფუნდამენტური კვეფრენციის მთელ რიცხვებად. ეს მიუთითებს საწყის სპექტრში ძლიერი ჰარმონიული ოჯახების არსებობაზე.
4. ტენდენციის ამპლიტუდები: დროთა განმავლობაში აკონტროლეთ ცეპსტრუმის პიკების ამპლიტუდა. მზარდი ამპლიტუდა მდგომარეობის გაუარესებაზე მიუთითებს.

ცეპსტრუმის ანალიზი ძლიერი ინსტრუმენტია, რომლის ეფექტური გამოყენებისთვის გამოცდილებაა საჭირო, მაგრამ ისეთი რთული მანქანებისთვის, როგორიცაა გადაცემათა კოლოფი, მას შეუძლია უზრუნველყოს დიაგნოსტიკური სიცხადე, რომელსაც მხოლოდ სპექტრის ანალიზი ვერ შეედრება.

← დაბრუნება მთავარ ინდექსზე