लवकर दोष शोधण्यासाठी एन्व्हलप विश्लेषण (डिमॉड्युलेशन)
आवरण विश्लेषण — याला असेही म्हणतात डीमॉड्युलेशन किंवा उच्च-वारंवारता एन्व्हलपिंग — हे एक सिग्नल-प्रोसेसिंग तंत्र आहे जे कंपन विश्लेषण चालू मशीनच्या गोंगाटयुक्त पार्श्वभूमी कंपनातून सुरुवातीच्या अवस्थेतील दोषाचे क्षीण, पुनरावृत्त आघात वेगळे काढते. रोलिंग-एलिमेंट बेअरिंग्ज आणि गिअरबॉक्समधील प्रारंभिक नुकसान शोधण्यासाठी उपलब्ध असलेले हे सर्वात शक्तिशाली एकमेव साधन आहे. सूक्ष्म तडे, स्पॉल्स आणि पृष्ठभागावरील दोष प्रत्येक वेळी रोलिंग एलिमेंट किंवा गिअरचा दात दोषावर आदळतो तेव्हा कमी-ऊर्जेच्या, उच्च-वारंवारतेच्या ताण लहरींचा स्फोट निर्माण करतात, आणि एन्व्हलप विश्लेषण ही अशी पद्धत आहे जी ते स्फोट पुन्हा मिळवते आणि ते कोणत्या वारंवारतेने पुनरावृत्त होतात हे उघड करते.
1. व्याख्या: एन्व्हलप विश्लेषण काय शोधते
जेव्हा रोलिंग एलिमेंट बेअरिंग रेसवेमधील एका लहान खड्ड्यावरून किंवा तड्यावरून फिरतो, तेव्हा तो गुळगुळीत साइन वेव्ह निर्माण करत नाही — तो तीक्ष्ण, हातोड्यासारखा आघात निर्माण करतो. प्रत्येक आघात संक्षिप्त असतो आणि अत्यंत कमी ऊर्जा वाहतो, परंतु तो बेअरिंग, सेन्सर आणि सभोवतालच्या संरचनेच्या नैसर्गिक रिंगिंगला (त्या resonance) उच्च वारंवारतेवर, सामान्यतः अनेक किलोहर्ट्झवर, उत्तेजित करतो. हे आघात बेअरिंग भूमिती आणि शाफ्ट वेगाने नियंत्रित होणाऱ्या अचूक दराने पुनरावृत्त होतात. एन्व्हलप विश्लेषण या उच्च-वारंवारता रिंग्जना एक वाहक म्हणून मानते जे पुनरावृत्त आघातांद्वारे चालू-बंद केले जात आहे — मॉड्युलेट केले जात आहे — आणि ते मॉड्युलेशन पॅटर्न पुन्हा मिळवण्यासाठी उलट दिशेने कार्य करते. परिणाम विश्लेषकाला फक्त ते काहीतरी आदळत आहे एवढेच नव्हे, तर किती वारंवार, आणि म्हणून कोणता भाग बेअरिंगचा कोणता भाग खराब झाला आहे हे सांगतो.
2. मानक FFT पुरेसा का नाही
या सुरुवातीच्या आघातांची ऊर्जा सहसा खूपच कमी असते आणि ती इतक्या उच्च वारंवारितेवर असते की ती सामान्य वेगात दिसून येत नाही spectrum मानक द्वारे तयार FFT. नियमित मापनात आघात ऊर्जा ब्रॉडबँड नॉइज फ्लोरमध्ये दबून जाते आणि पुढील घटकांच्या मोठ्या, कमी-वारंवारितेच्या शिखरांमुळे पूर्णपणे झाकली जाते unbalance, misalignment and यांत्रिक शिथिलता. दुसऱ्या शब्दांत, साध्या स्पेक्ट्रमवर यंत्राच्या निरोगी 1× आणि 2× कंपनाचे वर्चस्व असते, तर उदयोन्मुख बेअरिंग दोषाबद्दलची निदानात्मक माहिती उच्च-वारंवारितेच्या क्षेत्रात लपलेली असते, जिथे कोणीही पाहत नाही. डिमॉड्युलेशन नेमकी ती कमी-वारंवारितेची गोंधळ काढून टाकण्यासाठी आणि मॉड्युलेट करणारा दोष सिग्नल नॉइजमधून बाहेर काढण्यासाठी अस्तित्वात आहे.
3. एन्व्हेलप विश्लेषण प्रक्रिया
हे तंत्र उच्च-वारंवारितेचे रिंगिंग वेगळे करते आणि नंतर त्याचा पुनरावृत्ती दर मोजते. प्रत्यक्षात ते चार टप्प्यांतून पुढे जाते:
- बँड-पास फिल्टरिंग: मधील कच्चा सिग्नल accelerometer प्रथम हाय-पास किंवा यामधून पास केला जातो बँड-पास फिल्टर. यामुळे प्रबळ कमी-वारंवारितेचे कंपन (साधारणपणे सुमारे 1 kHz किंवा 5 kHz खालील सर्व काही) काढून टाकले जाते आणि आघातांमुळे निर्माण झालेले फक्त उच्च-वारंवारितेचे रिंगिंग व स्ट्रेस वेव्ह राखले जातात. बँड अशा प्रकारे निवडल्याने की तो एखाद्या स्ट्रक्चरल रेझोनन्सवर बसेल, संवेदनशीलता जास्तीत जास्त होते.
- रेक्टिफिकेशन: त्यानंतर फिल्टर केलेला उच्च-वारंवारितेचा सिग्नल रेक्टिफाय केला जातो, त्याचा ऋण अर्धा भाग वरच्या बाजूस उलटवला जातो जेणेकरून फक्त रिंगिंगचे परिमाण उरते. हा टप्पा सिग्नलला एन्व्हेलपिंगसाठी तयार करतो.
- एनवेलोपिंग (कमी-पास फिल्टरिंग): A कमी-पास फिल्टर रेक्टिफाय केलेल्या सिग्नलवर लागू केला जातो. तो जलद कॅरियर दोलन गुळगुळीत करून काढून टाकतो आणि मागे फक्त हळूहळू बदलणारी बाह्यरेषा — "एन्व्हेलप" — सोडतो, जी अॅम्प्लिट्यूड-मॉड्युलेशन पॅटर्न म्हणजेच मूळ आघातांचा पुनरावृत्ती दर दर्शवते.
- एन्व्हेलपचे FFT: शेवटी, या एन्व्हेलपवर FFT केले जाते time waveform. परिणामी मिळणारा एनवेलप स्पेक्ट्रम पुनरावृत्ती आघातांच्या वारंवारितेवर स्वच्छ शिखरे दर्शवतो, जी आधी त्यांना झाकणाऱ्या कमी-वारंवारितेच्या यंत्रसामग्री कंपनापासून मुक्त असतात.
4. एन्व्हेलप स्पेक्ट्रमने दोषांचे निदान
एन्व्हेलप स्पेक्ट्रममधील शिखरे बेअरिंगच्या गणना केलेल्या यांच्याशी जुळतात बेअरिंग दोष वारंवारता. मोजलेले शिखर ज्ञात वारंवारितेशी जुळवून, विश्लेषक नेमका दोष कुठे आहे हे अचूकपणे ओळखू शकतो:
- BPFO (बॉल पास वारंवारता, बाह्य रेस): स्थिर बाह्य रेसवरील दोष.
- BPFI (बॉल पास वारंवारता, अंतर्गत रेस): फिरत्या आतील रेसवरील दोष. हे शिखर सहसा खालील वहन करते sidebands 1× अंतरावर मांडलेले running speed कारण दोष प्रति आवर्तन एकदा लोड झोनच्या आत आणि बाहेर सरकतो.
- BSF (बॉल स्पिन वारंवारता): रोलिंग एलिमेंट्सपैकी एकावरील दोष.
- FTF (Fundamental Train Frequency): संचातील सर्वात मंद, रोलिंग एलिमेंट्स धरून ठेवणाऱ्या केजमधील दोष दर्शवतो.
हीच तर्कशक्ती गिअरिंगला लागू होते: तडा गेलेला किंवा तुटलेला गिअर दात प्रति आवर्तन एकदा आघात करतो, त्यामुळे एन्व्हेलप स्पेक्ट्रम त्या गिअरच्या चालू गतीवर शिखर दाखवतो, जे बहुधा साइडबँड्सने वेढलेले असते. मापन करण्यापूर्वी बेअरिंगचा बोअर, बॉल संख्या आणि गती अचूक लक्ष्य वारंवारितांमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी, विश्लेषक खालील वापरू शकतो Bearing Defect Frequency Calculator; गिअर मेशसाठी गीअर मेश वारंवारिता कॅल्क्युलेटर तोच उद्देश साधते. हार्मोनिक पॅटर्न वाचणे हे स्वतःच निदानाचा एक प्रकार आहे: बेअरिंग दोष निदान: एन्व्हेलप स्पेक्ट्रममधील यांची संख्या आणि उंची harmonics नुकसान किती प्रगत झाले आहे त्यानुसार प्रमाणबद्ध होते.
5. एन्व्हेलप विश्लेषण क्षेत्रात कुठे बसते
एन्व्हेलप विश्लेषण ही कोणत्याही गांभीर्याने केल्या जाणाऱ्या याची मुख्य क्षमता आहे कंडिशन मॉनिटरिंग कार्यक्रम, आणि आधुनिक पोर्टेबल विश्लेषक सामान्य स्पेक्ट्रमसोबतच नित्यनेमाने त्याची गणना करा. दैनंदिन क्षेत्रीय कामात देखभाल पथक प्रथम एखाद्या मशीनकडे तिला बॅलन्स करण्यासाठी आणि तिचे एकूण आरोग्य तपासण्यासाठी पोहोचते: यांसारखे उपकरण Balanset-1A ब्रॉडबँड व्हायब्रेशन आणि 1× मोजते मोठेपणा आणि टप्पा साठी आवश्यक क्षेत्र संतुलन, तर एक पूरक एन्व्हलप चॅनेल बॅलन्सिंगचे काम पूर्ण झाल्याचे प्रमाणित करण्यापूर्वी खालील बेअरिंग्ज सुस्थितीत आहेत की नाही याची पुष्टी करते. बेअरिंगची समस्या प्रथम पकडणे महत्त्वाचे आहे, कारण ज्या मशीनचे बेअरिंग्ज आधीच स्पॉलिंग होत आहेत अशा मशीनला बॅलन्स केल्याने केवळ लक्षण लपवले जाते.
6. लवकर शोधण्याचे सामर्थ्य
एन्व्हलप विश्लेषणाचा निर्णायक फायदा म्हणजे निव्वळ संवेदनशीलता. तेच दोष नित्य वेलॉसिटी स्पेक्ट्रममध्ये नोंदला जाण्याइतका मोठा होण्याआधी किंवा इतकी उष्णता निर्माण करण्याआधी—जी पुढील साधनाखाली दिसून येईल—ते बेअरिंग किंवा गियरमधील बिघाड कित्येक महिने—कधीकधी एक वर्ष—आधी सूचित करू शकते थर्मोग्राफी. तो दीर्घ पूर्वसूचना कालावधीच नेमका असा आहे जो पूर्वसूचना ला त्याचे मूल्य देतो: देखभालीचे नियोजन करता येते, भाग मागवता येतात, आणि अचानक झालेल्या बिघाडामुळे भाग पाडण्याऐवजी सोयीच्या आउटेजमध्ये दुरुस्ती बसवता येते. व्यापक संदर्भात भविष्यसूचक देखभाल, डिमॉड्युलेशनद्वारे मिळणारी विस्तारित पूर्वसूचनाच आपत्तीजनक बिघाड आणि त्यांच्यामुळे होणारे महागडे दुय्यम नुकसान टाळते.
