Memahami Faktor Puncak dalam Analisis Getaran
Definisi: Apakah Faktor Crest?
Faktor Puncak ialah nisbah tidak berdimensi yang menyediakan ukuran mudah "keterlaluan" atau impulsif isyarat getaran. Ia dikira dengan membahagikan amplitud puncak bentuk gelombang masa dengannya RMS (Root Mean Square) nilai.
Faktor Puncak = Amplitud Puncak / Nilai RMS
Walaupun nilai RMS mengukur tenaga atau kuasa keseluruhan isyarat, Faktor Crest menyerlahkan kehadiran kesan jangka pendek, amplitud tinggi yang mungkin hilang dalam purata tenaga keseluruhan.
Mengapa Faktor Crest Penting?
Penggunaan utama Crest Factor dalam pemantauan keadaan adalah untuk pengesanan awal kerosakan dalam galas elemen bergolek. Galas yang sihat menghasilkan isyarat getaran yang lancar dan berterusan, yang sangat dekat dengan gelombang sinus tulen. Gelombang sinus tulen mempunyai Faktor Puncak 1.414 (punca kuasa dua 2).
Apabila kecacatan mikroskopik (seperti spalls atau rekahan) berkembang pada perlumbaan galas atau elemen gelek, setiap hentaman menjana lonjakan kecil dan tajam dalam bentuk gelombang masa. Pancang ini mempunyai amplitud puncak yang tinggi tetapi mengandungi tenaga yang sangat sedikit, jadi ia tidak meningkatkan nilai RMS keseluruhan dengan ketara pada mulanya. Walau bagaimanapun, ia menyebabkan peningkatan mendadak dalam Faktor Crest.
- A Faktor Puncak yang rendah dan stabil (cth, di bawah 3) biasanya menunjukkan mesin dalam keadaan baik.
- A Faktor Crest yang semakin meningkat selalunya merupakan tanda amaran pertama bahawa galas mula gagal, walaupun sebelum kesalahan itu kelihatan dalam spektrum FFT atau boleh didengari oleh telinga manusia.
Kitaran Hayat Kesalahan Galas dan Faktor Puncak
Aliran Crest Factor mengikut corak yang berbeza sepanjang kitaran hayat kegagalan galas:
- Peringkat 1: Kerosakan Awal – Apabila kesan mikroskopik awal berlaku, Faktor Crest mula meningkat dengan ketara. Nilai RMS kekal rendah. Ini adalah masa yang sesuai untuk mengesan kerosakan.
- Peringkat 2: Membangunkan Kerosakan – Apabila kerosakan semakin teruk, impak menjadi lebih kerap dan lebih kuat. Nilai RMS mula meningkat apabila tenaga getaran bertambah. Faktor Crest mungkin dataran tinggi atau bahkan mula menurun sedikit apabila isyarat menjadi kurang "berduri" dan lebih umum bising.
- Peringkat 3: Kegagalan Peringkat Akhir – Kerosakan galas kini meluas. Isyarat getaran sangat bising dan huru-hara, dengan amplitud yang tinggi. Nilai RMS sangat tinggi. Faktor Crest menurun dengan ketara, selalunya kembali ke julat "baik", kerana isyarat tidak lagi dikuasai oleh pancang yang berbeza tetapi oleh getaran rawak tenaga tinggi yang berterusan.
Ini adalah titik kritikal: Faktor Crest yang rendah tidak selalunya merupakan penunjuk mesin yang sihat. Jika nilai RMS tinggi, Faktor Crest yang rendah boleh menunjukkan tahap kegagalan yang sangat maju. Oleh itu, Crest Factor hendaklah sentiasa mengikut arah aliran dan dinilai bersama-sama dengan nilai RMS keseluruhan.
Had
Walaupun berguna, Crest Factor mempunyai had:
- Ia bukan alat diagnostik yang baik. Faktor Crest yang tinggi menunjukkan kehadiran kesan, tetapi ia tidak mendedahkan sumber atau kekerapan kesan tersebut. Analisis lanjut menggunakan teknik seperti Analisis Sampul diperlukan untuk diagnosis penuh.
- Ia sensitif kepada peristiwa sekali sahaja. Renjatan tunggal yang tidak berulang (seperti forklift terlanggar dasar mesin) boleh menyebabkan lonjakan sementara pada Crest Factor, yang membawa kepada penggera palsu jika tidak disiasat dengan betul.
- Ia menjadi kurang berguna apabila kerosakan berlaku, seperti yang diterangkan dalam kitaran hayat di atas.