Разумевање крест фактора у анализи вибрација
Дефиниција: Шта је крест фактор?
Крест фактор је бездимензионални однос који пружа једноставну меру „шиљатости“ или импулсивности вибрационог сигнала. Израчунава се дељењем вршне амплитуде временског таласног облика са његовом RMS (средња квадратна вредност) вредност.
Крест фактор = Вршна амплитуда / RMS вредност
Док RMS вредност квантификује укупну енергију или снагу сигнала, Crest Factor истиче присуство краткотрајних, високоамплитудних утицаја који би иначе могли бити изгубљени у укупном енергетском просеку.
Зашто је важан крест фактор?
Примарна употреба крест фактора у праћењу стања је за рано откривање кварова у ваљкасти лежајевиИсправан лежај производи гладак, континуирани сигнал вибрације, који је веома близак чистом синусном таласу. Чисти синусни талас има фактор креста од 1,414 (квадратни корен из 2).
Како се микроскопски дефекти (као што су одломци или пукотине) развијају на лежајевима или котрљајућим елементима, сваки удар генерише мали, оштар скок у временском таласном облику. Ови скокови имају високу амплитуду врха, али садрже врло мало енергије, тако да у почетку значајно не повећавају укупну RMS вредност. Међутим, узрокују драматично повећање крест фактора.
- A низак и стабилан крест фактор (нпр. испод 3) обично указује на машину у добром стању.
- A растући крест фактор је често први знак упозорења да лежај почиње да отказује, чак и пре него што је квар видљив у FFT спектру или чујан људском уху.
Животни циклус квара лежаја и фактор креста
Тренд крест фактора прати посебан образац током животног циклуса лежаја у случају отказа:
- Фаза 1: Рани квар – Како се јављају почетни микроскопски удари, крест фактор почиње значајно да расте. RMS вредност остаје ниска. Ово је идеално време за откривање квара.
- Фаза 2: Развој грешке – Како се оштећење погоршава, удари постају све чешћи и јачи. RMS вредност почиње да расте како енергија вибрације расте. Крест фактор може да достигне плато или чак да почне благо да се смањује како сигнал постаје мање „шиљат“ и генерално више бучан.
- Фаза 3: Неуспех у касној фази – Оштећење лежаја је сада велико. Сигнал вибрација је веома бучан и хаотичан, са високим амплитудама. RMS вредност је веома висока. Крест фактор значајно опада, често назад ка „добром“ опсегу, јер сигналом више не доминирају различити шиљци већ континуиране, високоенергетске случајне вибрације.
Ово је критична тачка: Низак крест фактор није увек показатељ исправне машине.Ако је RMS вредност висока, низак крест фактор може указивати на веома узнапредовалу фазу квара. Стога, крест фактор увек треба пратити и процењивати заједно са укупном RMS вредношћу.
Ограничења
Иако користан, Crest Factor има ограничења:
- Није добар дијагностички алат. Висок крест фактор указује на присуство утицаја, али не открива извор или учесталост тих утицаја. Даља анализа коришћењем техника као што су Анализа коверте је потребно за потпуну дијагнозу.
- Осетљив је на једнократне догађаје. Један, непонављајући ударац (као што је удар виљушкара у основу машине) може изазвати привремени скок у крест фактору, што доводи до лажног аларма ако се не испита правилно.
- Постаје мање користан како квар напредује, као што је описано у горњем животном циклусу.