Înțelegerea factorului de creastă în analiza vibrațiilor

Definiție: Ce este factorul de creastă?

Factorul de creastă este un raport adimensional care oferă o măsură simplă a „vârfurilor” sau impulsivității unui semnal de vibrație. Se calculează prin împărțirea amplitudinii de vârf a unei forme de undă temporale la RMS (Rădăcina medie pătratică) valoare.

Factorul de creastă = Amplitudinea de vârf / Valoarea RMS

În timp ce valoarea RMS cuantifică energia sau puterea generală a semnalului, factorul de creastă evidențiază prezența impacturilor de scurtă durată și amplitudine mare, care altfel s-ar putea pierde în media generală a energiei.

De ce este important factorul de creastă?

Utilizarea principală a factorului de creastă în monitorizarea stării este pentru detectarea timpurie a defectelor în rulmenți cu elemente de rostogolireUn rulment sănătos produce un semnal de vibrație continuu și lin, foarte apropiat de o undă sinusoidală pură. O undă sinusoidală pură are un factor de creastă de 1,414 (rădăcina pătrată din 2).

Pe măsură ce apar defecte microscopice (cum ar fi fisuri sau ciobituri) pe căile de rulare sau pe elementele de rostogolire, fiecare impact generează un vârf mic și ascuțit în forma de undă temporală. Aceste vârfuri au o amplitudine mare de vârf, dar conțin foarte puțină energie, așa că nu cresc semnificativ valoarea RMS totală la început. Cu toate acestea, ele provoacă o creștere dramatică a factorului de creastă.

• A factor de creastă scăzut și stabil (de exemplu, sub 3) indică de obicei o mașină în stare bună.
• A factorul de creastă ascendent este adesea primul semn de avertizare că un rulment începe să se defecte, chiar înainte ca defectul să fie vizibil în spectrul FFT sau audibil pentru urechea umană.

Ciclul de viață al unui defect de rulment și al factorului de creastă

Tendința factorului de creastă urmează un model distinct pe tot parcursul ciclului de viață de defecțiune al unui rulment:

1. Etapa 1: Defecțiune timpurie – Pe măsură ce apar impacturile microscopice inițiale, factorul de creastă începe să crească semnificativ. Valoarea RMS rămâne scăzută. Acesta este momentul ideal pentru detectarea defecțiunii.
2. Etapa 2: Dezvoltarea defecțiunii – Pe măsură ce deteriorarea se agravează, impacturile devin mai frecvente și mai puternice. Valoarea RMS începe să crească pe măsură ce energia vibrațională crește. Factorul de creastă poate stagna sau chiar începe să scadă ușor, pe măsură ce semnalul devine mai puțin „înțepat” și, în general, mai zgomotos.
3. Etapa 3: Eșec în stadiu avansat – Deteriorarea rulmentului este acum extinsă. Semnalul de vibrație este foarte zgomotos și haotic, cu amplitudini mari. Valoarea RMS este foarte mare. Factorul de creastă scade semnificativ, adesea înapoi spre intervalul „bun”, deoarece semnalul nu mai este dominat de vârfuri distincte, ci de vibrații aleatorii continue, de înaltă energie.

Acesta este un punct critic: Un factor de creastă scăzut nu este întotdeauna un indicator al unei mașini sănătoaseDacă valoarea RMS este mare, un factor de creastă scăzut poate indica un stadiu foarte avansat de defecțiune. Prin urmare, factorul de creastă ar trebui întotdeauna urmărit și evaluat împreună cu valoarea RMS generală.

Limitări

Deși util, factorul de creastă are limitări:

• Nu este un instrument bun de diagnosticare. Un factor de creastă ridicat indică prezența impacturilor, dar nu dezvăluie sursa sau frecvența acestor impacturi. Analize ulterioare folosind tehnici precum Analiza anvelopei este necesară pentru un diagnostic complet.
• Este sensibil la evenimente izolate. Un singur șoc, nerepetabil (cum ar fi un motostivuitor care lovește baza mașinii) poate provoca o creștere temporară a factorului de creastă, ducând la o alarmă falsă dacă nu este investigat corespunzător.
• Devine mai puțin util pe măsură ce o defecțiune progresează, așa cum este descris în ciclul de viață de mai sus.

← Înapoi la indexul principal