Inzicht in de crestfactor bij trillingsanalyse

Definitie: Wat is Crest Factor?

Crestfactor is een dimensieloze verhouding die een eenvoudige maatstaf biedt voor de "spikiness" of impulsiviteit van een trillingssignaal. Deze wordt berekend door de piekamplitude van een tijdgolfvorm te delen door de RMS (Root Mean Square) waarde.

Crestfactor = piekamplitude / RMS-waarde

Terwijl de RMS-waarde de totale energie of het vermogen van het signaal kwantificeert, benadrukt de Crest Factor de aanwezigheid van kortdurende effecten met een hoge amplitude die anders verloren zouden gaan in het gemiddelde van de totale energie.

Waarom is Crest Factor belangrijk?

Het primaire gebruik van Crest Factor bij conditiebewaking is voor de vroege detectie van fouten in wentellagersEen goed functionerend lager produceert een vloeiend, continu trillingssignaal, dat zeer dicht bij een zuivere sinusgolf ligt. Een zuivere sinusgolf heeft een Crest Factor van 1,414 (de vierkantswortel van 2).

Naarmate er microscopisch kleine defecten (zoals splinters of scheuren) ontstaan op de lagerringen of rolelementen, genereert elke impact een kleine, scherpe piek in de tijdgolfvorm. Deze pieken hebben een hoge piekamplitude, maar bevatten zeer weinig energie, waardoor ze de totale RMS-waarde in eerste instantie niet significant verhogen. Ze veroorzaken echter wel een dramatische toename van de Crest Factor.

• A lage en stabiele Crest Factor (bijv. lager dan 3) geeft doorgaans aan dat de machine in goede staat verkeert.
• A stijgende Crest Factor is vaak het allereerste waarschuwingssignaal dat een lager begint te falen, zelfs voordat de fout zichtbaar is in het FFT-spectrum of hoorbaar is voor het menselijk oor.

De levenscyclus van een lagerfout en de piekfactor

De Crest Factor-trend volgt een duidelijk patroon gedurende de gehele falingscyclus van een lager:

1. Fase 1: Vroege fout – Zodra de eerste microscopische inslagen optreden, begint de Crest Factor aanzienlijk te stijgen. De RMS-waarde blijft laag. Dit is het ideale moment om de breuk te detecteren.
2. Fase 2: Ontwikkeling van een breuk – Naarmate de schade toeneemt, worden de schokken frequenter en heviger. De RMS-waarde begint te stijgen naarmate de trillingsenergie toeneemt. De Crest Factor kan stabiliseren of zelfs licht afnemen naarmate het signaal minder "piekerig" wordt en er meer ruis in het algemeen zit.
3. Fase 3: Late fase van falen – De lagerschade is nu aanzienlijk. Het trillingssignaal is erg ruisachtig en chaotisch, met hoge amplitudes. De RMS-waarde is erg hoog. De Crest Factor daalt aanzienlijk, vaak terug naar het "goede" bereik, omdat het signaal niet langer wordt gedomineerd door duidelijke pieken, maar door continue, energierijke, willekeurige trillingen.

Dit is een kritisch punt: een lage Crest Factor is niet altijd een indicator van een gezonde machineAls de RMS-waarde hoog is, kan een lage Crest Factor wijzen op een zeer vergevorderd stadium van falen. Daarom moet de Crest Factor altijd worden getrend en geëvalueerd in combinatie met de algehele RMS-waarde.

Beperkingen

Hoewel Crest Factor nuttig is, heeft het beperkingen:

• Het is geen goede diagnostische tool. Een hoge Crest Factor duidt op de aanwezigheid van effecten, maar onthult niet de bron of frequentie ervan. Verdere analyse met behulp van technieken zoals Envelopanalyse is nodig voor een volledige diagnose.
• Het is gevoelig voor eenmalige gebeurtenissen. Een enkele, niet-herhalende schok (zoals een vorkheftruck die tegen de machinebasis botst) kan een tijdelijke piek in de piekfactor veroorzaken, wat tot een vals alarm kan leiden als er niet goed wordt onderzocht.
• Het wordt minder nuttig naarmate een fout vordert, zoals hierboven beschreven in de levenscyclus.

← Terug naar hoofdindex