Pochopenie energie hrotov
Definícia: Čo je to energia hrotov?
Energia hrotov (nazývaná aj energia nárazu alebo energia rázového impulzu) je vibrácie merací parameter, ktorý kvantifikuje energetický obsah vysokofrekvenčných nárazových udalostí, najmä tých, ktoré sú generované valivým telesom chyby ložísk. Energia vibračných hrotov sa meria detekciou špičkovej vysokofrekvenčnej akceleračnej odozvy, keď valivé telesá narazia na defekty na ložiskových krúžkoch, čo poskytuje včasný varovný indikátor poškodenia ložiska, ktorý je citlivejší ako celkové úrovne vibrácií alebo dokonca štandardná frekvenčná analýza.
Technika energie hrotov, súvisiaca s Metóda rázových impulzov (SPM), sa zameriava na krátke, vysokoamplitúdové akceleračné špičky, ktoré vznikajú, keď guľôčky alebo valčeky narazia na odlupovanie, praskliny alebo jamky, čo umožňuje detekciu defektov ložísk o mesiace skôr ako konvenčnými metódami monitorovania vibrácií.
Fyzikálny základ
Generovanie nárazov v ložiskách
Keď valivý prvok narazí na chybu ložiska:
- Krátky náraz s vysokou silou (trvanie mikrosekundy)
- Náraz vyvoláva vysokofrekvenčné rezonancie v nosnej konštrukcii (typicky 5 – 40 kHz)
- Vytvorené vysokofrekvenčné zvonenie
- Energia koncentrovaná v krátkodobom náraste
- Energia hrotov meria tento energetický obsah vplyvu
Prečo vysokofrekvenčné zameranie?
- Nárazy ložísk vytvárajú energiu predovšetkým pri vysokých frekvenciách
- Nízkofrekvenčné vibrácie (nevyváženosť atď.) neprispievajú k vzniku špičiek
- Vysokofrekvenčné meranie izoluje udalosti generované ložiskami
- Lepší pomer signálu k šumu pri chybách ložísk
Metóda merania
Prístrojová technika
- Vysokofrekvenčný akcelerometer: Širokopásmový senzor (> 30 kHz)
- Rezonančný senzor: Niektoré systémy používajú na zosilnenie nárazov rezonanciu akcelerometra (~32 kHz)
- Pásmový filter: Typicky 5 – 40 kHz na izoláciu nárazových frekvencií
- Detektor vrcholov: Zachytáva maximálne zrýchlenie pri každom náraze
- Výpočet energie: Integrál druhej mocniny zrýchlenia v závislosti od trvania nárazu
Jednotky a mierka
- Vyjadrené v dB (decibeloch) vzhľadom na referenčnú úroveň
- Typická stupnica: 0 – 60 dB
- Niekedy sa vyjadruje ako gSE (energia hrotu v jednotkách g)
- Logaritmická stupnica umožňuje široký dynamický rozsah
Interpretácia a kritériá závažnosti
Typické úrovne závažnosti
Dobrý stav (< 20 dB)
- Minimálna energia nárazu
- Ložisko v dobrom stave
- Normálne mazanie
- Nie sú potrebné žiadne nápravné opatrenia
Prijateľný stav (20 – 35 dB)
- Zistená určitá nárazová aktivita
- Opotrebovanie ložiska v ranom štádiu alebo vznik defektu
- Monitorujte častejšie
- Naplánujte si údržbu do 3 – 6 mesiacov
Zlý stav (35 – 50 dB)
- Významná energia nárazu
- Prítomné aktívne chyby ložiska
- Zvýšte monitorovanie na týždenné/denné
- Naplánujte si výmenu do niekoľkých týždňov
Kritický stav (> 50 dB)
- Veľmi vysoká energia nárazu
- Pokročilé poškodenie ložiska
- Odporúča sa okamžitá výmena
- Riziko náhleho zlyhania
Fázy životnosti ložiska a energia hrotov
- Nové ložisko: Nízka energia impulzov (10 – 15 dB)
- Bežné nosenie: Postupné zvyšovanie (15 – 25 dB)
- Iniciácia defektu: Energia hrotov začína stúpať (25 – 35 dB)
- Aktívna chyba: Rýchly nárast (35 – 50 dB)
- Pokročilé zlyhanie: Veľmi vysoká (> 50 dB), potom sa môže znížiť s rozpadom ložiska
Výhody
Včasná detekcia
- Detekuje chyby ložísk 6 – 18 mesiacov pred metódami FFT
- Citlivé na mikroskopické odlupovanie a začínajúce poškodenie
- Zvyšuje sa na začiatku vývoja defektu
- Poskytuje maximálny čas na plánovanie údržby
Jednoduchosť
- Jedna číselná hodnota (dB)
- Ľahko sa časom trenduje
- Jednoduché alarmy založené na prahových hodnotách
- Minimálne školenie potrebné na zber údajov
Účinnosť pri nízkej rýchlosti
- Funguje dobre pri nízkych rýchlostiach, kde sú merania rýchlosti slabé
- Nárazy stále generujú vysokofrekvenčné špičky bez ohľadu na rýchlosť hriadeľa
- Vhodné pre pomalobežné zariadenia (< 500 ot./min.)
Obmedzenia
Špecifické pre ložisko
- Primárne detekuje chyby ložísk
- Nie je diagnostické pre nevyváženosť, nesprávne zarovnanie alebo väčšinu iných porúch
- Musí sa dopĺňať s inými technikami pre komplexné monitorovanie
Žiadna identifikácia poruchy
- Označuje problém s ložiskom, ale nešpecifikuje, ktorý komponent (vonkajší krúžok, vnútorný krúžok atď.)
- Vyžaduje spektrálnu analýzu pre identifikáciu špecifickej poruchy
- Jednotlivé číslo nemá diagnostické detaily
Citlivosť senzora a montáže
- Vyžaduje dobrý vysokofrekvenčný senzor
- Spôsob montáže je kritický (najlepšie upevnenie na kolíkoch, magnet prijateľný, ručné upevnenie nie je vhodné)
- Prenosová cesta ovplyvňuje čítanie
Praktické využitie
Monitorovanie na základe trasy
- Rýchle meranie energie hrotov na každom ložisku
- Identifikujte ložiská so zvýšenými údajmi
- Príznak pre podrobnú FFT alebo analýzu obálky
- Efektívne triedenie mnohých ložísk
Trendy
- Vykreslite závislosť energie hrotu od času
- Hľadajte vzostupné trendy
- Rýchly nárast naznačuje zrýchľujúce sa poškodenie
- Spustiť podrobnú analýzu alebo údržbu
Doplnok k iným metódam
- Využite energiu špičiek na skríning a trendovanie
- Keď je zdvihnutý, vykonajte analýza obálky pre identifikáciu špecifickej poruchy
- Kombinujte s faktor výkyvu a špicatosť pre komplexné posúdenie ložísk
Energia hrotov je cenným indikátorom stavu ložiska, ktorý poskytuje včasné varovanie pred vznikajúcimi chybami prostredníctvom jednoduchých meraní jednotlivých hodnôt. Hoci jej chýbajú diagnostické detaily frekvenčnej analýzy, jednoduchosť energie hrotov, schopnosť včasnej detekcie a účinnosť pri nízkych rýchlostiach z nej robia užitočnú súčasť komplexných programov monitorovania ložísk, najmä na skríning veľkého počtu ložísk a spustenie podrobnejšej analýzy pri zistení problémov.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 