Sinchroninio vidurkinimo supratimas
Apibrėžimas: Kas yra sinchroninis vidurkinimas?
Sinchroninis vidurkinimas (dar vadinamas laiko srities vidurkinimu arba signalo vidurkinimu) yra signalo apdorojimo technika vibracijos analizė kuris pagerina periodinį, greičio sinchroninį vibracija komponentus, tuo pačiu slopinant atsitiktinį triukšmą ir asinchroninę vibraciją. Metodas veikia pakartotinai imant vibracijos mėginius per daugelį veleno apsisukimų (kuriuos sukelia vieną kartą per apsisukimą perduodamas tachometro signalas), o tada kiekviename apsisukime vidurkinant atitinkamus taškus. Periodiniai komponentai, kurie kartojasi identiškai per kiekvieną apsisukimą, sustiprėja vidurkinimo būdu, o atsitiktinis triukšmas ir nesinchroniniai komponentai išsisklaido, o tai žymiai pagerina signalo ir triukšmo santykį.
Sinchroninis vidurkinimas yra ypač veiksmingas diagnozuojant krumpliaračių problemas (izoliuojant atskiras krumpliaračių sujungimo charakteristikas) ir gali atskleisti subtilius periodinius modelius, paslėptus triukšme, kurie standartinėje sistemoje būtų nematomi. laiko bangų formos arba FFT spektrai.
Kaip veikia sinchroninis vidurkinimas
Procesas
- Suveikimo signalas: Kartą per apsisukimą impulsas iš tachometras arba keyphasor apibrėžia kiekvienos revoliucijos pradžią
- Duomenų segmentavimas: Vibracijos signalas padalintas į vienodo ilgio segmentus, po vieną kiekvienam apsisukimui
- Suderinimas: Visi segmentai sulygiuoti su suveikimo impulsu (tas pats pradinis taškas)
- Vidurkinimas taškais: Atitinkami kiekvieno segmento taškai, suvidurkinti kartu
- Rezultatas: Vienos vidutinės bangos forma, vaizduojanti vieną apsisukimą
- Triukšmo mažinimas: Atsitiktiniai komponentai panaikina; periodiniai komponentai sustiprina
Matematinis pagrindas
- Periodiniai signalai sumuojasi koherentiškai (sumuojami fazėje)
- Atsitiktinis triukšmas sumuojasi nenuosekliai (statistiškai panaikinamas)
- Signalo ir triukšmo santykio pagerėjimas ∝ √N, kur N = vidurkių skaičius
- Pavyzdys: 100 vidurkių pagerina signalo ir triukšmo santykį (SNR) 10× (20 dB).
Paraiškos
1. Pavarų dėžės diagnostika
Dažniausia ir galingiausia programa:
Pavarų tinklelio izoliacija
- Vidutinis sinchroninis greitis su dominančia pavara
- Pagerina tos pavaros tinklelio raštą
- Slopina kitų krumpliaračių ir guolių veikimą
- Atskleidžia atskirus dantų defektus
Dantų analizė
- Vidutinė bangos forma aiškiai rodo kiekvieno danties sukibimą
- Pažeistas dantis atrodo kaip rašto nukrypimas
- Galima nustatyti, kuris konkretus dantis yra pažeistas
- Sunkumo vertinimas pagal nuokrypio dydį
2. Guolių analizės patobulinimas
- Išorinių lenktynių defektų izoliacijos vidurkis per išorinių lenktynių laikotarpį
- Sustiprina periodinius guolių defektų poveikius
- Sumažina kitų vibracijos šaltinių keliamą maskavimą
- Ypač naudinga didelio triukšmo aplinkoje
3. Sukamoji vibracija
- Sustiprinkite torsijos komponentus, sinchronizuotus su sukimu
- Slopina šoninę vibraciją ir triukšmą
- Atskleiskite torsinius rezonansus ir sužadinimą
4. Balansavimas
- Tobulinti amplitudė ir fazė matavimo tikslumas
- Ypač triukšmingoje aplinkoje
- Patikimesnis įtakos koeficientas ryžtas
Privalumai
Triukšmo mažinimas
- Dramatiškas signalo ir triukšmo santykio pagerėjimas
- Gali išskirti signalus, paslėptus 20–30 dB žemiau triukšmo lygio
- Leidžia atlikti matavimus atšiauriomis sąlygomis
Klaidinga izoliacija
- Atskiria vieno komponento parašą nuo kitų
- Pavyzdys: krumpliaračio sujungimo izoliacija nuo pavarų dėžės krumpliaračio sujungimo
- Nustato, kuris komponentas yra sugedęs
Patobulinta raiška
- Atskleidžia subtilius raštus ir defektus
- Rodo detales, užmaskuotas neapdorotame signale
- Leidžia anksti aptikti gedimus
Reikalavimai ir apribojimai
Reikalavimai
- Tachometras: Patikimas, kartą per apsisukimą veikiantis paleidiklis yra būtinas
- Pastovus greitis: Greitis turi būti santykinai pastovus (±1–2%)
- Pakankami vidurkiai: Paprastai geriems rezultatams pasiekti reikia 50–200 apsisukimų
- Periodinis signalas: Sustiprina tik tikrai periodinius komponentus
Apribojimai
- Slopina nesinchroninius gedimus: Atsitiktiniai defektai, sumažinta dauguma guolių gedimų
- Greičio variacijos: Greičio pokyčiai, kai gaunami vidutiniai suliejimo rezultatai
- Reikalingas laikas: Reikia rinkti duomenis per daugelį apsisukimų
- Ne realiuoju laiku: Reikalingas papildomas apdorojimas
Palyginimas su kitais metodais
Sinchroninis vidurkinimas ir tiesinis vidurkinimas
- Sinchroninis: Laiko srities vidurkiai, sinchroniški su rotacija, pagerina periodiškumą
- Linijinis: Vidutinis FFT spektras sumažina atsitiktinį visų dažnių kitimą
- Naudojimo atvejai: Sinchroninis pavaroms; linijinis bendram spektro išlyginimui
Sinchroninis vidurkinimas ir gaubtinės analizės palyginimas
- Sinchroninis vidurkinimas: Laiko sritis, sustiprina periodinius modelius
- Vokų analizė: Dažnių sritis, aptinka pasikartojančius smūgius
- Papildomas: Galima sujungti abu, kad būtų galima atlikti išsamią analizę
Praktinis įgyvendinimas
Sąranka
- Įdiekite tachometrą su aiškiu impulsu, kuris rodomas kartą per apsisukimą
- Nustatytas vidurkių skaičius (įprastai 50–200)
- Apibrėžkite signalo ilgį (1 apsisukimas, 10 apsisukimų ir t. t.)
- Patikrinkite greičio stabilumą
Duomenų rinkimas
- Vibracijos duomenų rinkimas per vidurkinimo laikotarpį
- Prietaisas automatiškai segmentuoja ir skaičiuoja vidurkius
- Rodyti vidutinę bangos formą
- Dažnai apskaičiuokite vidurkinto signalo FFT (patobulinto spektro)
Interpretacija
- Ištirkite vidutinę bangos formą, ar nėra periodinių modelių
- Ieškokite nukrypimų, rodančių defektus
- Palyginkite su žinomais patikimais parašais
- Kiekybiškai įvertinkite defekto sunkumą pagal nuokrypio amplitudę
Išplėstiniai variantai
Pavarų sinchroninis vidurkinimas
- Paleidiklis nuo dominančios pavaros (ne veleno)
- Rodo konkretaus įrankio tinklelio modelį
- Reikalingas kodavimo įrenginys arba daugiapulsis tachometras
Daugiapakopis vidurkinimas
- Vidutinis kelių užsakymų skaičius vienu metu
- Atskirkite 1×, 2×, 3× komponentus
- Pateikia išsamų užsakymo turinį
Skirtumo signalas
- Atimkite vidutinį signalą iš neapdoroto signalo
- Likutis rodo, kas buvo pašalinta (asinchroniniai komponentai)
- Naudinga guolių defektams nustatyti nuėmus krumpliaračio tinklelį
Sinchroninis vidurkinimas yra sudėtingas signalų apdorojimo metodas, kuris žymiai pagerina periodinių, greičio sinchroninių virpesių modelių matomumą, tuo pačiu slopindamas triukšmą ir asinchroninius komponentus. Sinchroninio vidurkinimo įvaldymas leidžia atlikti pažangią pavarų dėžės diagnostiką, anksti aptikti defektus triukšmingoje aplinkoje ir išskirti specifinius komponentų parašus sudėtinguose mechanizmuose.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 