Voko analizė (demoduliacija) ankstyvam gedimų aptikimui

Apibrėžimas: Kas yra apvalkalo analizė?

Vokų analizė, taip pat žinomas kaip demoduliacija arba aukšto dažnio apgaubiantis signalas yra galinga signalų apdorojimo technika, naudojama vibracijos analizėje, siekiant aptikti ankstyvos stadijos gedimus riedėjimo elementų guoliuose ir pavarų dėžėse. Šio tipo gedimai, tokie kaip mikroskopiniai įtrūkimai ar atplaišos, kiekvieną kartą, kai riedėjimo elementas slenka virš defekto, sukuria seriją mažos energijos, aukšto dažnio įtempio bangų arba „smūgių“. Gaubiamoji analizė yra metodas, skirtas šiems pasikartojantiems smūgio signalams išskirti iš bendros mašinos foninės vibracijos.

Kodėl standartinio FFT nepakanka?

Šių mažyčių pradinių smūgių energija dažnai būna per maža ir per aukšto dažnio, kad būtų matoma standartiniame virpesių spektre (FFT). Signalas dažnai yra paslėptas triukšmo aukštyje arba jį užgožia didesnė, žemesnio dažnio virpesiai, atsirandantys dėl tokių šaltinių kaip disbalansas ar nesuderinamumas. Smūgiai veikia kaip *moduliatorius* mašinos natūraliems rezonansiniams dažniams. Gaubinės analizė skirta demoduliuoti šį signalą ir atskleisti pagrindinius gedimų dažnius.

Vokų analizės procesas

Ši technika veikia izoliuojant aukšto dažnio signalus ir tiriant jų pasikartojimo dažnį. Procesas apima kelis veiksmus:

1. Juostinio pralaidumo filtravimas: Neapdorotas vibracijos signalas pirmiausia praleidžiamas per aukšto dažnio arba juostinį filtrą. Tai pašalina visą stiprią, žemo dažnio vibraciją (pvz., žemesnę nei 1 kHz arba 5 kHz) ir izoliuoja su smūgiais susijusias aukšto dažnio skambėjimo ir įtempio bangas.
2. Ištaisymas: Filtruotas aukšto dažnio signalas yra ištiesinamas, o tai iš esmės pakeičia neigiamą signalo dalį į teigiamą. Tai paruošia signalą apgaubiančiajam efektui.
3. Apgaubimas (žemo dažnio filtravimas): Žemųjų dažnių filtras taikomas išlygintam signalui. Jis išlygina aukšto dažnio nešlio signalą, palikdamas tik „apvalkalą“ – bangos formą, kuri atspindi amplitudės moduliacijos modelį, kuris yra pradinių smūgių pasikartojimo dažnis.
4. Voko FFT: Galiausiai šiam naujam gaubtinės spektro signalui atliekama greitoji Furjė transformacija (FFT). Gautas „gaubtinės spektras“ aiškiai rodo pasikartojančių smūgių dažnį.

Gedimų diagnostika naudojant gaubtinės spektrą

Gaubinės spektro smailės atitinka guolio apskaičiuotas gedimų dažniaiPalyginęs spektro pikus su šiais žinomais dažniais, analitikas gali nustatyti tikslią gedimo vietą:

• BPFO (kamuolių perdavimo dažnis, išorinė lenktynių trasa): Rodo guolio stacionaraus išorinio žiedo defektą.
• BPFI (kamuolių perdavimo dažnis, vidinė lenktynės): Rodo besisukančio vidinio žiedo defektą. Šis pikas dažnai turės šonines juostas ties 1x aps./min., nes defektas juda į apkrovos zoną ir iš jos.
• BSF (kamuoliuko sukimosi dažnis): Rodo vieno iš riedėjimo elementų (rutuliukų arba ritinėlių) defektą.
• FTF (pagrindinis traukinio dažnis): Lėčiausias dažnis, rodantis guolio narvelio, laikančio ritinėlius vietoje, gedimą.

Panašiai ir pavarų dėžių atveju gaubtinės spektro kreivės gali atskleisti įtrūkusio ar nulūžusio danties krumpliaračio greičio pikus, rodančius pasikartojantį smūgiavimą vieną kartą per apsisukimą.

Ankstyvo aptikimo galia

Pagrindinis apvalkalo analizės privalumas yra jos jautrumas. Ji gali aptikti guolių ir krumpliaračių gedimus mėnesiais ar net metais anksčiau, nei jie tampa matomi standartiniame greičio spektre arba generuoja pakankamai šilumos, kad būtų matomi infraraudonųjų spindulių termografijoje. Tai suteikia neįkainojamą ankstyvą įspėjimą, leidžiantį planuoti techninę priežiūrą su minimaliais sutrikimais, užkertant kelią katastrofiškiems gedimams ir antrinei žalai.

← Atgal į pagrindinį rodyklę