Envelope Spectrum-ийг ойлгох
Envelope спектр давтамж юм спектр дараахыг тооцоолсноор гарган авсан FFT envelope — amplitude-demodulated signal — үүсэх явцад дугтуйн шинжилгээ. Энэ нь давтагдах давтамж өндөр давтамжт нуугдсан цохилт болон модуляцийн чичиргээ, энэ нь илрүүлэхэд хамгийн хүчирхэг арга болгодог өнхрөх холхивчийн гэмтэл. Стандарт хурдны спектр нь зөөгч давтамжуудыг — цохилтууд цуурайтах бүтцийн резонансуудыг — харуулдаг бол envelope spectrum нь тэдгээр цохилтууд ямар давтамжтай явагдаж байгааг харуулж, шууд холхивчийн гэмтлийн давтамжууд BPFO, BPFI, BSF болон FTF-тэй тохирч байна.
Энгийнээр хэлбэл, envelope spectrum нь холхивчийн диагностикт энгийн спектр нь тэнцвэргүйдэл ба голуудын тэнхлэгийн зөрүү: урьдчилсан гэмтэл илрүүлэх боломжийг олгох гол хэрэгсэл. Энэ нь хурдны спектр ялгаж чадахгүй өндөр давтамжийн “hash”-ээс цэвэр диагностик давтамжуудыг салгаж авдаг.
1. Envelope Spectrum хэрхэн үүсдэг вэ
Газар нутгийн гэмтэл — өнхрөх зам дээрх spall, өнхрөгч дээрх нүх — нэг давталт тутамд хатуу харилцан үйлчлэлд орж, холхивчийн хэд хэдэн kHz дахь хувийн резонансуудыг өдөөдөг. Тэдгээр резонансууд нь давуу; цохилтын жигд цуваа модуляцладаг зөөгчийн далайцыг. Envelope процесс нь зөөгчийг салгаж, модуляцийг хадгалдаг:
- Зурвас нэвтрүүлэх шүүлтүүр: резонансын энерги ихтэй өндөр давтамжийн бүсийг тусгаарлах (ихэвчлэн 1–10 kHz), тэнцвэргүйдэл болон голуудын тэнхлэгийн зөрүүнээс үүдэлтэй бага давтамжийн чичиргээг хаях. A давтамжийн дамжуулагч шүүлтүүр энэ ажлыг гүйцэтгэдэг.
- Дугтуй илрүүлэлт (демодуляци): шүүлтүүрлэсэн дохиог выпрямиталж, түүний далайцын контурыг — envelope-ийг — зурах.
- Нам давтамж нэвтрүүлэх шүүлтүүр: энэ нь үлдсэн зөөгчийн долгиоллыг арилгахын тулд envelope-ийг жигдлэх.
- FFT: envelope-ийг давтамжийн муж руу хувиргах.
- Үр дүн: цохилтын давтагдах давтамж дээр оргилууд байрлах envelope spectrum.
Үндсэн санаа нь энэ гинжин хэлхээгээр сэргээгдсэн модуляцийн давтамжууд бол холхивчийн гэмтлийн давтамжууд. Өндөр давтамжийн зөөгч нь зөвхөн илгээгчийн үүрэг гүйцэтгэж, гэмтэл цохигдох бүр цуурайх.
2. Envelope Spectrum-ийг унших
Эрүүл холхивч
- Нийт envelope түвшин бага.
- Онцгой оргилгүй тэгш эсвэл бага налуу шугам.
- Төхөөрөмжийн мэдрэмтгий байдлын түвшинд эсвэл түүнээс доош дуу чимээний суурь.
Гэмтэлтэй холхивч
- Үндсэн оргил: холхивчийн гэмтлийн давтамж дээр — BPFO, BPFI, BSF эсвэл FTF.
- Гармоникууд: гэмтэл хүндрэх тусам гэмтлийн давтамжийн 2×, 3×, 4× гарч, өснө.
- Хажуугийн зурвасууд: cage (FTF) эсвэл ажлын хурд (1×) завсартай гэмтлийн оргилын эргэн тойронд, гэмтэл ачааллын бүсэд орж гарах үеийн ачааллын модуляцийг тусгасан.
- Өндөр суурь: гадаргуугийн эвдрэл тархах тусам нийт дуу чимээний суурь өснө.
Тохируулсан оргил нь танд алдаа илрүүлэхэд элемент гэмтсэн: BPFO дээрх оргил нь гадаад өнхрөх зам руу, BPFI нь дотоод өнхрөх зам руу, BSF нь өнхрөх элемент рүү, FTF нь cage руу заана. BPFI болон BSF нь ачааллын бүсээр эргэдэг тул тэдгээр нь далайцаар модуляцлагдсан бөгөөд тиймээс sideband-аар хүрээлэгдсэн; BPFO гэмтэл нь тогтмол ачааллын бүсэд ихэвчлэн тийм биш.
3. Яагаад энэ нь стандарт спектриас илүү үр дүнтэй вэ
Гурван шинж чанар нь envelope spectrum-ийг холхивчийн ажилд зайлшгүй болгодог:
- Урьдчилсан илрүүлэлт: энэ нь гэмтэл хурдны спектр дээр харагдахын өмнө олон сар — ихэвчлэн 6-аас 18 — өмнө эхний гэмтлийг тэмдэглэдэг, хэсгүүд болон төлөвлөгөөний хувьд хамгийн их урьдчилан бэлтгэх хугацааг олгодог. Энэ нь хурдны хэмжээнд бараг энерги үүсгэдэггүй микро-spall-д мэдрэмтгий.
- Тодорхой гэмтлийн шинж тэмдгүүд: учир нь тэнцвэргүйдэл болон голуудын тэнхлэгийн зөрүүг демодуляци хийхээс өмнө шүүж хасдаг тул гэмтлийн давтамжууд болон тэдгээрийн хажуугийн зурвасууд цэвэр дэвсгэр дээр тод харагдаж, хөдөлгөөнт өргөн зурвасын спектрийг уншихаас хамаагүй хялбар байдаг.
- Бага энергитэй үзэгдлийг бүртгэх: маш жижиг цохилт нь бага давтамжид бараг энерги агуулдаггүй ч өндөр давтамжтай резонансыг үр дүнтэй өдөөдөг. Envelope боловсруулалт нь яг эдгээр сул, өндөр давтамжтай диагностик дохиог өсгөдөг.
Үүний улмаас envelope analysis нь цохилтын импульсийн арга ба оргил энерги (spike energy) тэгш хэмтэй холхивчийн төлөвийг хянахын суурь хэсэг болж, яагаад куртозис ихэвчлэн envelope түвшинтэй хамт өсдөг вэ.
4. Алхам алхмаар тайлбарлах ажиллагааны урсгал
Envelope графикийг онош болгон хувиргахын тулд:
- Гэмтлийн давтамжуудыг тооцоолох суурилуулсан өнхрөх холхивчийн геометр болон голын эргэлтийн хурдаас хамааруулан — BPFO, BPFI, BSF болон FTF — . Бидний Холхивчны гэмтлийн давтамжийн тооцоолуур дөрвөн давтамжийг чигтгээр нь буцааж өгдөг, мөн Гармоник давтамжийн тооцоолуур давтамжийн эрэмбүүдийг зураглахад тусалдаг.
- Спектрийг хайх эдгээр давтамж дээрх оргилуудыг, гулсалт болон тооцооллын тэсвэрлэлтийн улмаас ойролцоогоор ±5%-ийн зөрүүг зөвшөөрч.
- Гармоникээр баталгаажуулах — жинхэнэ холхивчийн гэмтэл нь цорын ганц оргил биш, харин цувааг харуулдаг.
- Хажуугийн зурвасын зайг шалгах эхийн нөхөн баталгаажуулалтын тулд.
- Оношлогоо хийж, зэрэглэх тохирох элемент болон далайцаас хамааруулан гэмтлийг.
Envelope хурдатгалын g-ээр илэрхийлэгдсэн ойролцоо эрчмийн хэмжүүр нь ажиллагааг урьдчилан төлөвлөхөд тусалдаг: эхлэл үеийн гэмтэл (≈0.5–1 g) нь жижиг цорын ганц оргилыг харуулдаг — сар бүр хянах; анхны гэмтэл (≈1–3 g) нь нэг эсвэл хоёр гармониктой тод оргилыг харуулдаг — долоо хоног бүр хянаж, хэдэн сарын дотор солихыг төлөвлөх; дунд зэрэг гэмтэл (≈3–10 g) нь хүчтэй оргил, олон гармоник болон хажуугийн зурвасуудыг харуулдаг — хэдэн долоо хоногийн дотор солихыг төлөвлөх; мөн хүнд гэмтэл (>10 g) нь маш өндөр далайц, олон гармоник болон өндөр суурь түвшинг харуулдаг — шуурхай солих. Яг таарсан хязгаарууд нь холхивчийн хэмжээ болон хурдаас хамаардаг тул үргэлж машинд тохирсон суурь утга болон өөрийнхөө хандлага түүх.
5. Ажлын байран дээр Envelope спектрийг ашиглах
Нэг нөхцөл байдлын хяналт хөтөлбөрт, envelope спектр нь холхивчийн бүх маршрутанд байх ёстой: гэмтлийн давтамж бүр дээрх envelope далайцыг хандлагаар хянахад та ерөнхий чичиргээний хандлагаас хамаагүй эрт — мөн илүү тодорхой — анхааруулга авна. Асуудлыг шийдвэрлэхэд ерөнхий түвшин өндөр боловч стандарт спектр тодорхойгүй байхад, холхивчийн асуудал байж магадгүй гэж үзэхэд, солих нь жинхэнэ шаардлагатай эсэхийг баталгаажуулахад, эсвэл алдаа илрүүлэхэд олон холхивчтай гинжин хэлхээнд аль холхивч гэмтэж байгааг тодорхойлох шаардлагатай үед үнэ цэнээгээ харуулдаг. Хоёр сувгийн зөөврийн багаж, тухайлбал Balanset-1A техникч холхивч бүрийн их бие дээр өндөр давтамжийн чичиргээг шууд акселерометрээр бүртгэх боломжийг олгодог, ингэснээр тэнцвэржүүлсний дараа үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл ийг шалгадаг тэр ажлын айлчлалаар холхивчийг эхлэл үеийн гэмтлийн хувьд шалгаж болно.
6. Envelope спектр vs Envelope analysis
Эдгээр хоёр нэр томьёог ихэвчлэн солин ашигладаг ч, иерархийг тодорхой барих нь чухал. Бүрхүүлт дохионы шинжилгээ нь бүрэн процесс юм — өргөн зурвасын шүүлтүүр, демодуляци болон FFT. Envelope дохио нь цаг хугацааны муж дахь демодуляцлагдсан долгионы хэлбэр буюу завсрын бүтээгдэхүүн юм. Envelope Envelope спектр нь эцсийн давтамжийн график буюу шинжээч бодитоор тайлбарладаг бүтээгдэхүүн юм. Товчхондоо, envelope спектр нь envelope analysis-ийн гаралт бөгөөд холхивчийн гэмтлийг илрүүлэх алтан стандарт юм: стандарт спектрт гарч ирэхээс олон өмнө гэмтлийн давтамжуудыг илрүүлэх чадвар, тодорхой элементийн шинж тэмдгүүдтэй хосолсноор эргэдэг тоног төхөөрөмжийн урьдчилан сэргийлэх засварын хэрэгслийн зайлшгүй хэсэг болдог.
7. Balanset-1A ашиглан холхивчийн шүүлтүүр шалгалт
Balanset-1A-ийн спектр ажиллах хурдны яг тодорхой тэмдэглэгээтэй тул тооцоолсон холхивчийн давтамж дээрх оргилуудыг тэнцвэргүй байдал болон түүний гармоникуудаас амархан ялгана.
- Зогсоосон, цахилгаан тэжээлийг салгаж хаасан машин дээр мэдрэгчийг холхивчийн корпус дээр суурилуулж, цацруулагч тахометрийн тэмдгийг нааж, дараа нь машиныг ажлын хурдаар ажиллуул.
- "F4 - Settings" таб дээр "Spectrum, Hz"-ийг тооцоолсон BPFO, BPFI болон тэдгээрийн хэдэн гармоникийг хамарсан тогтмол утгад тохируулна.
- Анализаторыг (F7 - Charts) нээж, "F5 - Spectrum (Hz)"-ийг сонгоод F9 дарна. 1x, 2x, 3x тэмдэглэгээнүүд ажиллах хурдны үржвэрүүд дээр яг байрладаг тул тэдгээрийн хооронд гарсан оргил нь синхрон бус байна. Хулганы дугуйгаар тооцоолсон гэмтлийн давтамж руу ойртуулж, оргил дээр курсороо аваачвал түүний давтамж, далайцыг графикийн гарчигт харна. "F8 - List" нь бүх спектрийг давтамж ба далайцын хүснэгтээр өгдөг тул гэмтлийн давтамж бүр дээрх түвшинг тэмдэглэж, дараагийн үзлэгт харьцуулж болно.
- Чичиргээ хэмжигчид V1s-ийг V1o-той харьцуул: хэрэв 1× бүрэлдэхүүн ерөнхий түвшнээс хавьгүй бага бол энергийн мэдэгдэхүйц хэсэг тэнцвэргүй байдалд бус гармоник ба дуу шуугианд байна.
- Чичиргээ хэмжигчийн "Wave Spectrum" таб дээр "Spectrum:" сонгогчийг "Velocity"-оос "Acceleration" болгож шилжүүлнэ. Хурдатгалын харагдац нь өнхрөх биеийн цохилтоос үүсэх өндөр давтамжийн бүрэлдэхүүнд илүү жин өгдөг тул холхивчийн оргилууд ажиллах хурдны оргилуудын дэргэд илүү тод харагдана.
- Замын үзлэгийн үед "Waterfall" харагдац нь сүүлийн 12 хүртэлх спектрийг давхцуулж, нэг үзлэгээс нөгөөд аль давтамж өсч байгааг харуулна.
Тооцоолсон холхивчийн давтамж дээрх тод оргил, ялангуяа гармоникуудтай бол холхивчийн гэмтлийг илтгэнэ: зогсоосон, түгжсэн машин дээр холхивчийн хазайлт (сулрал) байгаа эсэхийг шалгаж, тэнцвэржүүлэхээсээ өмнө солино.
