Mendiagnosis Kecacatan Galas
Kecacatan galas ialah cacat mikroskopik atau makroskopik — retak, spalling atau lubang — pada permukaan kerja galas gelinding. Kerana galas gelinding adalah asas bagi kebanyakan mesin berputar dan kerap menjadi titik kegagalan, mengesan cacat ini awal adalah salah satu pekerjaan bernilai tertinggi dalam Analisis getaran. Cacat menghasilkan hentakan beriodik berulang setiap kali unsur gelinding melewatinya, dan periodisiti inilah yang membuatkan kesalahan jelas dalam spektrum jauh sebelum galas terlalu panas atau menjadi kuat dengarannya.
1. Sifat Kecacatan Bearing
Galas gelinding lazim terdiri daripada empat bahagian: jejari luar, jejari dalam, satu set bola atau gelindik, dan sangkar yang menjaga unsur-unsur tetap berjarak sama. Cacat ialah kecatatan pada mana-mana permukaan ini. Apabila unsur gelinding melewatinya, sentuhan menghasilkan hentakan tajam berfrekuensi tinggi yang kecil — “klik.” Satu klik membawa tenaga sangat sedikit, tetapi hentakan berulang pada setiap laluan, membina isyarat berkala yang kuat. Analisis getaran sangat pandai mengenal jenis hentakan berulang ini, itulah sebabnya galas yang merosot boleh ditangkap berbulan-bulan lebih awal daripada pada titik perangkaian.
2. Empat Kekerapan Kesalahan Asas
Landasan analitik diagnostik galas ialah bahawa, untuk geometri galas dan kelajuan aci tertentu, hentakan berlaku pada kadar sangat spesifik dan boleh diprediksi. Ini frekuensi kerosakan galas are:
- BPFO (Frekuensi Laluan Bola, jejari luar): kadar di mana unsur gelinding melewati satu titik pada jejari luar yang pegun. Ia adalah frekuensi cacat galas yang paling lazim diperhatikan.
- BPFI (Frekuensi Laluan Bola, jejari dalam): kadar di mana unsur melewati satu titik pada jejari dalam. Kerana jejari dalam berputar dengan aci, BPFI lebih tinggi daripada BPFO.
- BSF (Frekuensi Putaran Bola): frekuensi di mana unsur gelinding berputar pada paksinya sendiri. Cacat BSF sering menunjukkan tenaga pada kadar dua kali ini, kerana kecatatan menyentuh kedua-dua jejari pada setiap putaran unsur.
- FTF (Frekuensi Asas Latihan): frekuensi putaran sangkar, atau “latihan.” Ia adalah frekuensi sangat rendah, lazimnya kurang daripada 0.5X kelajuan kendalian.
Kadar-kadar ini bergantung pada geometri galas — diameter padang, diameter unsur gelinding, sudut sentuhan dan bilangan unsur — bersama-sama dengan kelajuan aci. Perisian analisis getaran lazimnya membawa pangkalan data galas besar dan mengiranya secara automatik, dan ia boleh dikira terus dengan kalkulator frekuensi kerosakan galas apabila nombor bahagian galas atau dimensi diketahui.
3. Bagaimana Kecacatan Galas Muncul dalam Spektrum
Cacat yang berkembang meninggalkan corak ciri khas dalam Spektrum FFT:
- Puncak frekuensi tinggi: frekuensi kesalahan itu sendiri (sebagai contoh BPFO) muncul sebagai puncak jauh ke atas julat frekuensi, jauh dari puncak putaran peringkat rendah.
- Harmonik: sifat tajam dan impulsif hentakan lazimnya menghasilkan beberapa harmonik — gandaan tepat — bagi frekuensi kesalahan, dan rentetan panjang daripadanya menunjukkan kecatatan yang berkembang baik.
- Jalur sisi: ini adalah penanda diagnostik kritikal. Puncak frekuensi kesalahan lazimnya dikelilingi oleh jalur tepi berjarak pada kelajuan putaran 1X. Puncak BPFO dengan jalur tepi 1X adalah tandatangan jejari luar klasik, manakala cacat jejari dalam (BPFI) hampir selalu membawa jalur tepi 1X kerana kecatatan berputar masuk dan keluar dari zon beban galas sekali setiap putaran, menyuarkan kekuatan hentakan.
Pada peringkat paling awal, puncak-puncak ini kecil dan mudah tertanam dalam lantai bising spektrum, itulah mengapa teknik pengesanan khusus biasanya diterapkan.
4. Analisis Sampul Bagi Pengesanan Awal
Analisis sampul, juga dipanggil demodulasi, adalah kaedah paling berkuasa untuk menangkap kecacatan galas peringkat awal. Ia adalah teknik pemprosesan isyarat yang menapis laluan jalur frekuensi rendah, getaran tenaga tinggi daripada sumber seperti ketidakseimbangan and salah jajaran, kemudian memfokus semata-mata pada hentakan tenaga rendah frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh alah. Hentakan berulang mengerisik frekuensi semula jadi struktur, dan pemprosesan sampul mengekstrak kadar pengulangan bunyi itu.
The resulting spektrum sampul adalah sangat “bersih,” memaparkan frekuensi kecacatan galas dan harmonik mereka dengan jelas berbanding latar belakang rendah. Ini membenarkan pengesanan berbulan-bulan — kadangkala bertahun-tahun — sebelum galas akan sebaliknya gagal, memberikan masa pendahulu yang menjadikan penggantian terancang mungkin bagi ganti rugi kecemasan.
5. Mengesahkan Diagnosis di Lapangan
Panggilan galas yang teguh bergantung pada padanan puncak terukur kepada frekuensi kecacatan terkira dan mengesahkan corak jalur sisi yang dijangka, idealnya disokong oleh spektrum sampul dan aliran menaik yang jelas sepanjang pengukuran berturut-turut. Alat dua saluran mudah alih seperti Balanset-1A membenarkan jurutera menangkap spektrum pada mesin dalam galas sendirinya pada kecepatan operasi, jadi kecacatan galas yang disyaki boleh disemak di lokasi berbanding frekuensi ramalannya. Ia juga bernilai menolak rupa serupa: struktural kelonggaran dan kecacatan elemen bergolek boleh kedua-dua menaikkan tenaga jalur luas, tetapi hanya kecacatan galas benar selaras dengan keluarga BPFO, BPFI, BSF atau FTF.
