Laiko bangos forma: vibracijos analizės pagrindas

Apibrėžimas: Kas yra laiko bangos forma?

Svetainė laiko bangos forma (taip pat žinomas kaip laiko srities signalas) yra neapdorotas signalas iš vibracijos keitiklio, pvz., akselerometro arba artumo jutiklio. Tai grafikas, kuriame vertikalioje (Y) ašyje pavaizduota momentinė vibracijos amplitudė, o horizontalioje (X) ašyje – laikas. Tai tiesioginis fizinio mašinos judėjimo pirmyn ir atgal jutiklio vietoje per trumpą laikotarpį atvaizdavimas.

Laiko bangos formos vaidmuo diagnostikoje

Nors dažnių spektras (FFT) yra pagrindinė priemonė diagnozuoti daugumą pastovios būsenos mašinų gedimų, o laiko bangos forma yra nepakeičiama ir papildoma priemonė. FFT apskaičiuoja dažnio turinį, *vidurkintą* per mėginio laiką. Taip darydamas, kartais jis gali užmaskuoti trumpalaikius, trumpalaikius ar neperiodinius įvykius. Tačiau laiko bangos forma tiksliai parodo, kas įvyko kiekvieną akimirką, todėl ji yra pranašesnė analizuojant:

• Impulsyvūs įvykiai: Jame aiškiai matyti aštrūs smūgiai, kurie dažnai yra pirmasis guolių ar krumpliaračių defektų požymis.
• Moduliacija ir ritmai: Klasikinis kilimo ir kritimo modelis plakimas aiškiausiai matomas laiko bangos formoje.
• Trumpalaikiai įvykiai: Jis gali užfiksuoti atsitiktinius, vienkartinius įvykius, kurie būtų vidurkinami FFT metodu.
• Signalo iškirpimas: Tai iš karto parodo, ar jutiklio signalas viršijo analizatoriaus įvesties diapazoną, o tai anuliuotų FFT.
• Įtrynimai: Aštrūs, iškraipyti rotoriaus trinties signalai dažnai yra akivaizdžiausi bangos formoje.

Kvalifikuotas analitikas visada peržiūri ir spektrą, ir laiko bangos formą, kad susidarytų išsamų vaizdą apie įrenginio būklę.

Kaip analizuoti laiko bangos formą

Laiko bangos formos analizė apima jos formos ir pagrindinių charakteristikų tyrimą.

1. Didžiausia amplitudė

Didžiausia bangos formos amplitudė (smailė) yra tiesioginis įvykio maksimalios jėgos arba įtempio matas. Didelė didžiausia amplitudė kitaip mažos energijos signale yra stiprus smūgių rodiklis.

2. Bendra forma

Sveika, gerai subalansuota mašina dažnai turės švarią, sinusoidinę bangos formą darbinio greičio dažniu. Tokios formos iškraipymai rodo kitų dažnių arba jėgų buvimą. Pavyzdžiui, „suplokštėjusi“ arba „apkirpta“ išvaizda yra klasikinis mechaninio laisvumo požymis, kai komponento judėjimas yra apribotas.

3. Pasikartojantys modeliai ir periodiškumas

Užvedęs žymeklius ant diagramos, analitikas gali išmatuoti laiką tarp pasikartojančių įvykių.

• Matuojant laiką tarp pagrindinių pikų, gaunamas laikotarpis pagrindinio virpesio, kurį galima apversti, norint rasti jo dažnį (dažnis = 1 / periodas).
• Ieškant mažesnių, pasikartojančių smūgių, „veikiančių“ pagrindinę bangos formą, galima nustatyti tikslų guolių ar krumpliaračių gedimų dažnį.

4. Statistiniai parametrai

Iš laiko bangos formos apskaičiuotos statistinės vertės yra galingi diagnostiniai indikatoriai:

• RMS (vidutinė kvadratinė šaknis): Matuoja bendrą signalo energijos kiekį.
• Kranto koeficientas: Didžiausios amplitudės ir RMS vertės santykis. Didelis maksimumo koeficientas (>>3) rodo stiprų smūginį poveikį.
• Kurtosis: Signalo „piko“ matas. Didelė eksceso vertė yra labai jautri ankstyvosios stadijos guolių gedimams.

Bangos forma ir spektras: partnerystė

Laiko bangos forma ir dažnio spektras yra du skirtingi tų pačių duomenų vaizdai, ir jie geriausiai veikia kartu:

• Svetainė spektras puikiai atskiria kelis, arti vienas kito esančius, pastovios būsenos dažnius.
• Svetainė bangos forma puikiai parodo tikrąjį poveikio mastą ir nestacionarių įvykių pobūdį.

Pavyzdžiui, spektre gali būti rodomas padidėjęs triukšmo lygis, tačiau bangos forma parodys, kad priežastis yra besivystančio guolio gedimo sukeliama mažos amplitudės, pasikartojančių smūgių serija.

← Atgal į pagrindinį rodyklę