Forstå sjokkpulsmetoden (SPM)
1. Definisjon: Hva er sjokkpulsmetoden?
Den Sjokkpulsmetoden (SPM) er en spesialisert og proprietær tilstandsovervåkingsteknikk som primært brukes til å oppdage og analysere tilstanden til rullelagre. Det er en type vibrasjonsanalyse men skiller seg fra tradisjonelle spektralanalyse i sin metodikk.
SPM fokuserer på å måle høyfrekvente sjokkbølger eller spenningsbølger som genereres når et rulleelement i et lager passerer over en feil (som en avskalling eller en sprekk). Et sunt lager produserer et rent og stille sjokkpulsmønster, mens et skadet lager produserer sterke, distinkte sjokkpulser som lett kan oppdages.
2. Hvordan SPM fungerer
Kjernen i SPM-teknikken er en spesialisert akselerometer og målemetode:
- Innstilt akselerometer: SPM bruker et spesialisert akselerometer som er innstilt til å resonere ved en svært høy frekvens (vanligvis rundt 32 kHz). Denne resonansen fungerer som en mekanisk forsterker, noe som gjør sensoren ekstremt følsom for høyfrekvente, lavenergiske støt som genereres av lagerfeil.
- Sjokkpulsdeteksjon: Instrumentet måler de transiente sjokkbølgene som genereres av støt. Det er spesielt utviklet for å reagere på trykkbølgen fra selve støtet, ikke den resulterende vibrasjonen.
- Signalbehandling: Råsignalet behandles for å produsere to nøkkelverdier:
- Teppeverdi (dBc): Dette representerer bakgrunnsnivået av sjokkpulser. Det er en indikator på den generelle smøretilstanden. En høy teppeverdi tyder på dårlig smøring, noe som forårsaker en kontinuerlig, grov rullekontakt.
– Maksimal verdi (dBm): Dette representerer den høyeste sjokkpulsen som er registrert i løpet av måleperioden. En høy maksimumsverdi er en klar indikator på en fysisk defekt, for eksempel en avskalling eller sprekk.
- Datanormalisering: En kritisk del av SPM-metoden er at de rå desibelverdiene normaliseres basert på lagerets størrelse (akseldiameter) og rotasjonshastighet. Dette gjør at systemet kan gi en enkel, fargekodet tilstandsvurdering (grønn, gul, rød) som er lett å tolke.
3. SPM vs. Konvoluttanalyse
SPM er konseptuelt likt Konvoluttanalyse (eller demodulering), som er en annen vanlig teknikk for å oppdage lagerfeil. Begge metodene er utformet for å trekke ut de repeterende, lavenergiske påvirkningene av lagerfeil fra maskinens støyende bakgrunnsvibrasjoner.
- SPM: Bruker en resonanssensor til å forsterke signalet mekanisk og fokuserer på amplituden til sjokkbølgene (dBc/dBm).
- Konvoluttanalyse: Bruker et standard akselerometer og anvender et digitalt båndpassfilter på signalet. Deretter analyserer den frekvensspekteret til det innhyllede signalet for å identifisere de spesifikke lagerfeilfrekvensene (BPFO, BPFI, osv.).
Begge er svært effektive teknikker. Konvoluttanalyse kan ofte gi en mer detaljert diagnose (f.eks. skille en indre lagerfeil fra en ytre lagerfeil), mens SPM ofte roses for sin enkelhet, repeterbarhet og effektivitet i å oppdage smøreproblemer.
4. Bruksområder
SPM er et kraftig verktøy for ethvert prediktivt vedlikeholdsprogram, spesielt for:
- Tidlig deteksjon av lagerfeil: Den kan oppdage lagerfeil på et svært tidlig stadium, noe som gir god tid til å planlegge og planlegge en utskifting.
- Tilstandsbasert smøring: Ved å overvåke «teppeverdien» kan teknikere varsles når et lager trenger smøring, og kan bekrefte at smøringen var effektiv.
- Maskiner med lav hastighet: Fordi det er så følsomt for støt, kan SPM være svært effektivt for å overvåke tilstanden til lagre med svært lav hastighet, noe som kan være en utfordring for tradisjonell vibrasjonsanalyse.