Forståelse av crestfaktor i vibrasjonsanalyse

Definisjon: Hva er Crest-faktor?

Crest-faktor er et dimensjonsløst forhold som gir et enkelt mål på «spikigheten» eller impulsiviteten til et vibrasjonssignal. Det beregnes ved å dele toppamplituden til en tidsbølgeform med dens RMS (rotmiddelkvadrat) verdi.

Toppfaktor = Toppamplitude / RMS-verdi

Mens RMS-verdien kvantifiserer signalets totale energi eller effekt, fremhever Crest-faktoren tilstedeværelsen av kortvarige påvirkninger med høy amplitude som ellers ville gått tapt i det totale energigjennomsnittet.

Hvorfor er Crest-faktoren viktig?

Den primære bruken av Crest Factor i tilstandsovervåking er for tidlig deteksjon av feil i rullende elementlagreEt sunt lager produserer et jevnt, kontinuerlig vibrasjonssignal, som er svært likt en ren sinusbølge. En ren sinusbølge har en toppfaktor på 1,414 (kvadratroten av 2).

Etter hvert som mikroskopiske defekter (som avskallinger eller sprekker) utvikler seg på lagerbanene eller rulleelementene, genererer hvert støt en liten, skarp topp i tidsbølgeformen. Disse toppene har en høy toppamplitude, men inneholder svært lite energi, så de øker ikke den totale RMS-verdien betydelig i starten. De forårsaker imidlertid en dramatisk økning i toppfaktoren.

• A lav og stabil Crest Factor (f.eks. under 3) indikerer vanligvis en maskin i god stand.
• A stigende Crest Factor er ofte det aller første varseltegnet på at et lager begynner å svikte, selv før feilen er synlig i FFT-spekteret eller hørbar for det menneskelige øret.

Livssyklusen til en lagerfeil og toppfaktor

Crest Factor-trenden følger et tydelig mønster gjennom hele lagerets feilsyklus:

1. Fase 1: Tidlig feil – Når de første mikroskopiske støtene oppstår, begynner toppfaktoren å stige betydelig. RMS-verdien forblir lav. Dette er det ideelle tidspunktet for å oppdage forkastningen.
2. Fase 2: Utvikling av feil – Etter hvert som skaden forverres, blir støtene hyppigere og sterkere. RMS-verdien begynner å øke etter hvert som vibrasjonsenergien vokser. Crest-faktoren kan flate ut eller til og med begynne å avta litt etter hvert som signalet blir mindre «spiky» og generelt mer støyende.
3. Fase 3: Sen fasefeil – Lagerskaden er nå omfattende. Vibrasjonssignalet er svært støyende og kaotisk, med høye amplituder. RMS-verdien er svært høy. Crest-faktoren faller betydelig, ofte tilbake mot det «gode» området, fordi signalet ikke lenger domineres av tydelige pigger, men av kontinuerlig, høyenergisk tilfeldig vibrasjon.

Dette er et kritisk punkt: En lav Crest Factor er ikke alltid en indikator på en sunn maskinHvis RMS-verdien er høy, kan en lav Crest Factor indikere et svært avansert stadium av svikt. Derfor bør Crest Factor alltid trendes og evalueres i forbindelse med den totale RMS-verdien.

Begrensninger

Selv om Crest Factor er nyttig, har den begrensninger:

• Det er ikke et godt diagnostisk verktøy. En høy Crest Factor indikerer tilstedeværelsen av påvirkninger, men den avslører ikke kilden eller hyppigheten av disse påvirkningene. Videre analyse ved hjelp av teknikker som Konvoluttanalyse er nødvendig for en fullstendig diagnose.
• Den er følsom for engangshendelser. Et enkelt, ikke-gjentakende støt (som en gaffeltruck som støter borti maskinbasen) kan forårsake en midlertidig økning i Crest Factor, noe som fører til falsk alarm hvis den ikke undersøkes ordentlig.
• Den blir mindre nyttig etter hvert som en feil utvikler seg, som beskrevet i livssyklusen ovenfor.

← Tilbake til hovedindeksen