Voko analizė (demoduliacija) ankstyvam gedimų aptikimui
Gaubtinės analizė — also called demoduliacija arba aukЕЎto daЕѕnio voko analizД— — tai signalЕі apdorojimo metodas, kuriuo vibracijos analizė kuris iЕЎskiria silpnus, pasikartojanДЌius ankstyvosios stadijos defekto smЕ«gius iЕЎ triukЕЎmingos veikianДЌios maЕЎinos foninД—s vibracijos. Tai galingiausia iЕЎ visЕі turimЕі priemoniЕі, skirta nustatyti pradinius riedД—jimo guoliЕі ir reduktoriЕі paЕѕeidimus. Mikroskopiniai ДЇtrЕ«kimai, atsilupimai ir pavirЕЎiaus defektai sukelia Еѕemos energijos, aukЕЎto daЕѕnio ДЇtampos bangЕі pliЕ«psnДЇ kiekvienД… kartД…, kai riedД—jimo elementas ar krumpliaraДЌio dantis atsitrenkia ДЇ defektД…, o voko analizД— yra metodas, kuris atkuria tuos pliЕ«psnius ir atskleidЕѕia daЕѕnДЇ, kuriuo jie kartojasi.
1. Apibrėžimas: ką nustato „Envelope“ analizė
Kai riedėjimo elementas pervažiuoja nedidelę duobutę ar įtrūkį guolio bėgių takelyje, jis nesukuria tolygios sinusinės bangos – jis sukelia staigų, tarsi plaktuko smūgį. Kiekvienas smūgis yra trumpas ir turi labai mažai energijos, tačiau jis sukelia natūralų virpėjimą ( rezonansas) guolio, jutiklio ir aplinkinių konstrukcijų elementų aukšto dažnio, paprastai kelių kilohercų, smūgius. Šie smūgiai kartojasi tiksliu dažniu, kurį lemia guolio geometrija ir veleno sukimosi greitis. Apgaubos analizė šiuos aukšto dažnio virpesius traktuoja kaip neЕЎlio signalas kuris įjungiamas ir išjungiamas – moduliuojamas – pasikartojančių smūgių, ir jis veikia atvirkštine tvarka, kad atkurtų moduliacijos modelį. Rezultatas analitikui parodo ne tik kad vyksta smЕ«giai, bet ir kaip daЕѕnai, todД—l which part guolis yra sugadintas.
2. Kodėl standartinės FFT nepakanka
Šių pradinių susidūrimų energija paprastai yra per maža, o jos dažnis per didelis, kad ją būtų galima pastebėti naudojant įprastą greičio matavimo metodą spektras pagamintas pagal standartą FFT. Atliekant įprastą matavimą smūgio energija pasimeta plačiajuosčio triukšmo fone ir ją visiškai užgožia dideli žemo dažnio smailės iš disbalansas, nesuderinimas ir mechaninis laisvumas. Paprastai tariant, paprastame spektre dominuoja normalios mašinos 1× ir 2× vibracijos, o diagnostinė informacija apie atsirandantį guolio gedimą pasislėpusi aukšto dažnio srityje, į kurią niekas nekreipia dėmesio. Demoduliacija yra sukurta būtent tam, kad pašalintų žemo dažnio trukdžius ir išskirtų moduliuojamą gedimo signalą iš triukšmo.
3. Voko analizės procesas
Ši technika išskiria aukšto dažnio virpesius ir tada matuoja jų pasikartojimo dažnį. Praktikoje ji vykdoma keturiais etapais:
- Juostinis filtravimas: Neapdorotas signalas iš akselerometras pirmiausia praeina per aukšto dažnio filtrą arba juostinio pralaidumo filtras. Taip pašalinami stiprūs žemo dažnio virpesiai (paprastai visi, kurių dažnis mažesnis nei maždaug 1 kHz arba 5 kHz) ir išlieka tik aukšto dažnio skambėjimas bei smūgių sukeliamos įtampos bangos. Pasirinkus tokį dažnių diapazoną, kad jis sutaptų su konstrukcijos rezonanso dažniu, pasiekiamas didžiausias jautrumas.
- Ištaisymas: Tada filtruotas aukšto dažnio signalas išlyginamas, jo neigiamą pusę apverčiant į viršų, kad liktų tik signalo amplitudė. Šis etapas parengia signalą apgaubimui.
- Apgaubimas (ЕѕemЕі daЕѕniЕі filtravimas): A žemųjų dažnių filtras taikomas išlygintam signalui. Jis išlygina greitus nešlio svyravimus ir palieka tik lėtai kintantį kontūrą – „apvalkalą“ –, kuris atspindi amplitudinės moduliacijos modelį, t. y. pradinių impulsų pasikartojimo dažnį.
- Voko FFT: Galiausiai šiai apgaubos kreivei taikomas FFT laiko bangos forma. Gautas apvalkalo spektras rodo aiškius smailius pasikartojančių smūgių dažniuose, be žemo dažnio mašinų vibracijos, kuri anksčiau juos užgožė.
4. GedimЕі diagnostika naudojant voko spektrД…
Voko spektro smailД—s sutampa su apskaiДЌiuotais guolio guolių gedimų dažniai. Palyginęs išmatuotą signalą su žinomu dažniu, analitikas gali tiksliai nustatyti, kur yra gedimas:
- BPFO (RutuliukЕі praД—jimo daЕѕnis, iЕЎorinis Еѕiedas): stacionaraus išorinio žiedo defektas.
- BPFI (RutuliukЕі praД—jimo daЕѕnis, vidinis Еѕiedas): defektas ant besisukanДЌio vidinio Еѕiedo. Е i smailД— paprastai turi šoninės juostos spaced at 1× darbinis greitis nes defektas per vieną apsisukimą vieną kartą patenka į apkrovos zoną ir iš jos išeina.
- BSF (Rutuliuko sukimosi daЕѕnis): defektas viename iš pačių riedėjimo elementų.
- FTF (Pagrindinis separatoriaus daЕѕnis): lД—ДЌiausias iЕЎ visЕі, o tai rodo, kad yra gedimas narvelyje, kuriame laikomi riedД—jimo elementai.
Ta pati logika taikoma ir krumpliaračiams: įtrūkęs ar sulūžęs krumpliaračio dantis smūgiuoja vieną kartą per apsisukimą, todėl amplitudės spektre matomas pikas, atitinkantis to krumpliaračio darbo greitį, dažnai apsuptas šoninių juostų. Norėdamas prieš matavimą paversti guolio vidinį skersmenį, rutulių skaičių ir greitį į tikslius tikslinius dažnius, analitikas gali naudoti Guolių defektų dažnio skaičiuoklė; krumplių sąveikos atveju Pavarų tinklelio dažnio skaičiuoklė tarnauja tam pačiam tikslui. Harmoninio modelio analizė pati savaime yra tam tikra guolio defektas diagnozė: skaičius ir aukštis harmonikos voko spektre rodo, kiek paЕѕengД™s yra paЕѕeidimas.
5. Kaip „Envelope“ analizė taikoma praktikoje
Vokų analizė yra pagrindinė bet kurios rimtos įmonės kompetencija būklės stebėjimas programa ir šiuolaikinė nešiojamieji analizatoriai apskaičiuoti jį reguliariai kartu su įprastu spektru. Kasdieniame darbe lauke techninės priežiūros komanda dažnai pirmiausia atvyksta prie mašinos, kad ją subalansuotų ir patikrintų jos bendrą būklę: toks prietaisas kaip Balanset-1A matuoja plačiajuosčio dažnio vibraciją ir 1× amplitudė ir fazė needed for lauko balansavimas, o papildomas voko analizД—s kanalas leidЕѕia ДЇsitikinti, ar po juo esantys guoliai yra tvarkingi, prieЕЎ patvirtinant balansavimo darbus. Svarbu laiku pastebД—ti guoliЕі problemД…, nes balansuojant maЕЎinД…, kurios guoliai jau yra suskilД™, tik paslepiami simptomai.
6. Ankstyvosios diagnostikos svarba
Pagrindinis apgaubos analizės privalumas – išskirtinis jautrumas. Ji gali nustatyti guolio ar krumpliaračio gedimą dar prieš kelis mėnesius – kartais net prieš metus – kol tas pats defektas išaugs tiek, kad būtų užfiksuotas įprastiniame greičio spektre, arba išskirs pakankamai šilumos, kad būtų pastebėtas termografija. BЕ«tent toks ilgas iЕЎankstinio perspД—jimo laikas ir suteikia išankstinis perspėjimas jo privalumas: galima planuoti techninę priežiūrą, užsakyti detales ir remontą atlikti per patogų sustabdymo laikotarpį, o ne dėl staigaus gedimo. Atsižvelgiant į platesnį kontekstą nuspėjamoji priežiūra... būtent išankstinis įspėjimas, kurį suteikia demoduliacija, padeda išvengti katastrofiškų gedimų ir brangiai kainuojančios antrinės žalos, kurią jie sukelia.
