Разумевање бочних опсега у анализи вибрација

Дефиниција: Шта су бочне траке?

Бочне траке су мали фреквентни врхови који се појављују у FFT спектру у једнаким интервалима са обе стране веће централне фреквенције, познате као носећа фреквенцијаПрисуство бочних трака је дефинитиван знак модулација—стање у којем се једна фреквенција „утискује“ на другу. Размак између бочних опсега једнак је фреквенцији модулирајућег сигнала. Бочни опсези су један од најмоћнијих и најдефинитивнијих дијагностичких алата у анализи вибрација, посебно за откривање кварова мењача и лежајева.

Како се генеришу бочне траке?

Бочне траке настају када се амплитуда примарног вибрационог сигнала (носећег таласа) мења током времена другим, споријим сигналом (модулатором). Класичан пример је неисправан зубац зупчаника:

• The Фреквенција мреже зупчаника (GMF) је носећа фреквенција. Ово је висока фреквенција генерисана нормалним зацепљењем зубаца зупчаника.
• Један напукли зуб на том зупчанику створиће удар који се јавља једном по обртају. Овај удар модулира, односно мења амплитуду, GMF сигнала сваки пут када неисправни зуб дође у спој.
• The брзина ротације зупчаника је модулирајућа фреквенција.

Резултат у FFT спектру је велики врх на GMF-у (носачу) са мањим врховима бочних појаса са обе стране, распоређеним на нивоу брзине ротације зупчаника. Овај образац дефинитивно доказује да квар постоји и да се налази на том одређеном зупчанику.

Формула је: Бочна фреквенција = Носећа фреквенција ± (n × Модулациона фреквенција), где је n=1, 2, 3…

Кључне примене у дијагностици машина

1. Дијагностика мењача

Ово је примарна примена за анализу бочних опсега.

• Бочне траке око GMF-а: Ако се око зупчаника појаве бочне траке размакнуте брзином рада зупчаника, то указује на квар на том зупчанику (нпр. напукнуо зуб, истрошен зуб или ексцентричност).
• Бочне траке око хармоника ГМФ-а: Тешки расједи ће често генерисати бочне траке и око 2x и 3x GMF-а.
• Учесталост ловачког зуба: У сложеним зупчаницима, специфични бочни појасеви који нису цели бројеви могу да укажу на грешке које се јављају само када два специфична зуба на различитим зупчаницима дођу у контакт.

2. Дијагностика ваљкастих лежајева

Бочне траке су такође кључне за потврђивање кварова лежајева, посебно дефеката унутрашњег трна.

• Дефект на унутрашња трка ротира, и како се креће у и из зоне оптерећења лежаја, амплитуда удара које генерише ће се мењати.
• Ово узрокује амплитудску модулацију фреквенције квара унутрашњег трка (BPFI).
• Добијени спектар показује врх на BPFI са бочне траке размакнуте на 1x брзини ротације вратилаУочавање овог обрасца је веома поуздан показатељ дефекта унутрашње расе.

3. Дијагностика електромотора

Проблеми са роторским шипкама у асинхроном мотору наизменичне струје могу проузроковати појаву бочних трака око врха брзине рада од 1x. Ове бочне траке су размакнуте на фреквенција пролаза пола, што је фреквенција клизања мотора помножена са бројем полова мотора.

Разматрања анализе

Да би се ефикасно користила анализа бочних опсега, неопходни су висококвалитетни подаци:

• Висока резолуција: Потребан је FFT високе резолуције (нпр. 3200 или 6400 линија) да би се јасно видели врхови бочних појаса и прецизно измерио њихов размак. Код ниске резолуције, бочне траке ће бити „размазане“ заједно са врхом носача.

– Трендови: Број и амплитуда бочних трака су добар показатељ озбиљности раседа. Како се расед погоршава, појавиће се више бочних трака, а њихова амплитуда ће се повећавати.

• Зумирање брзим претварањем у траку (FFT): Ова функција на анализатору података омогућава аналитичару да „зумира“ одређени фреквентни опсег са веома високом резолуцијом како би потврдио присуство и размак бочних опсега.

Када аналитичар пронађе јасан образац бочног појаса, то повећава поузданост дијагнозе квара са „могућег“ на „врло вероватног“.

← Назад на главни индекс