Zrozumienie metody impulsów uderzeniowych (SPM)

1. Definicja: Czym jest metoda Shock Pulse?

The Metoda impulsów uderzeniowych (SPM) to specjalistyczna i opatentowana technika monitorowania stanu, stosowana głównie do wykrywania i analizy stanu łożysk tocznych. Jest to rodzaj analiza drgań ale różni się od tradycyjnego analiza widmowa w swojej metodologii.

SPM koncentruje się na pomiarze fal uderzeniowych o wysokiej częstotliwości lub fal naprężeń, które powstają, gdy element toczny w łożysku przechodzi nad skazą (np. wykruszenie lub pęknięcie). Zdrowe łożysko generuje czysty, cichy wzór impulsów uderzeniowych, podczas gdy uszkodzone łożysko generuje silne, wyraźne impulsy uderzeniowe, które można łatwo wykryć.

2. Jak działa SPM

Podstawą techniki SPM jest wyspecjalizowany akcelerometr i metodologia pomiaru:

1. Dostrojony akcelerometr: SPM wykorzystuje specjalistyczny akcelerometr, który jest dostrojony do rezonansu o bardzo wysokiej częstotliwości (zazwyczaj około 32 kHz). Rezonans ten działa jak wzmacniacz mechaniczny, dzięki czemu czujnik jest niezwykle czuły na uderzenia o wysokiej częstotliwości i niskiej energii generowane przez defekty łożysk.
2. Wykrywanie impulsu uderzeniowego: Przyrząd mierzy przejściowe fale uderzeniowe generowane przez uderzenia. Został on specjalnie zaprojektowany, aby reagować na falę ciśnienia samego uderzenia, a nie na wynikające z niego drgania.
3. Przetwarzanie sygnałów: Surowy sygnał jest przetwarzany w celu wytworzenia dwóch kluczowych wartości:
   • Wartość dywanu (dBc): Reprezentuje poziom tła impulsów uderzeniowych. Jest to wskaźnik ogólnego stanu smarowania. Wysoka wartość wskaźnika dywanu sugeruje słabe smarowanie, powodując ciągły, nierówny kontakt.

   – Wartość maksymalna (dBm): Reprezentuje to najwyższy impuls uderzeniowy wykryty w okresie pomiaru. Wysoka wartość maksymalna jest wyraźnym wskaźnikiem defektu fizycznego, takiego jak odprysk lub pęknięcie.

4. Normalizacja danych: Kluczowym elementem metody SPM jest to, że surowe wartości decybeli są normalizowane w oparciu o rozmiar łożyska (średnicę wału) i prędkość obrotową. Dzięki temu system może zapewnić prostą, łatwą do zinterpretowania ocenę stanu za pomocą kodów kolorystycznych (zielony, żółty, czerwony).

3. SPM kontra Analiza koperty

SPM jest koncepcyjnie podobny do Analiza koperty (lub demodulacja), która jest kolejną powszechną techniką wykrywania usterek łożysk. Obie metody mają na celu wydobycie powtarzających się, niskoenergetycznych wpływów usterek łożysk z hałaśliwych drgań otoczenia maszyny.

• SPM: Wykorzystuje czujnik rezonansowy do mechanicznego wzmocnienia sygnału i koncentruje się na amplitudzie fal uderzeniowych (dBc/dBm).
• Analiza koperty: Wykorzystuje standardowy akcelerometr i stosuje cyfrowy filtr pasmowo-przepustowy do sygnału. Następnie analizuje widmo częstotliwości obwiedni sygnału w celu identyfikacji konkretnych częstotliwości uszkodzeń łożysk (BPFO, BPFI itp.).

Obie techniki są wysoce skuteczne. Analiza obwiedni często pozwala na bardziej szczegółową diagnozę (np. odróżnienie uszkodzenia bieżni wewnętrznej od zewnętrznej), natomiast SPM jest często chwalona za prostotę, powtarzalność i skuteczność w wykrywaniu problemów ze smarowaniem.

4. Zastosowania

SPM to potężne narzędzie dla każdego programu konserwacji predykcyjnej, w szczególności w zakresie:

• Wczesne wykrywanie uszkodzeń łożysk: Umożliwia wykrycie uszkodzeń łożysk na bardzo wczesnym etapie, zapewniając wystarczająco dużo czasu na zaplanowanie wymiany.
• Smarowanie zależne od stanu: Monitorując „wartość dywanu”, technicy mogą zostać powiadomieni, gdy łożysko wymaga smarowania i potwierdzić, że smarowanie było skuteczne.
• Maszyny wolnoobrotowe: Ze względu na dużą wrażliwość na uderzenia metoda SPM może być bardzo skuteczna w monitorowaniu stanu łożysk pracujących bardzo wolno, co może być wyzwaniem dla tradycyjnej analizy drgań.

← Powrót do indeksu głównego