அதிர்வு பகுப்பாய்வில் Crest Factor-ஐ புரிந்துகொள்ளுதல்
Crest factor என்பது ஒரு பரிமாணமற்ற விகிதமாகும், இது ஒரு vibration சமிக்ஞையின் “கூர்மை” அல்லது தாக்க இயல்பின் விரைவான அளவீட்டைத் தருகிறது. இது ஒரு time waveform by its RMS (மூல சராசரி சதுரம்) மதிப்பின் உச்ச வீச்சை வகுப்பதன் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது. RMS ஒரு சமிக்ஞையின் ஒட்டுமொத்த ஆற்றலையோ திறனையோ அளவிடும்போது, crest factor என்பது அந்த ஆற்றல் சராசரிக்குள் மறைந்திருக்கக்கூடிய குறுகிய கால, உயர் வீச்சு தாக்கங்களைத் தனிமைப்படுத்துகிறது — இதனால் இது நிலை கண்காணிப்பு.
Crest Factor = Peak Amplitude / RMS Value
1. வரையறை: Crest Factor என்றால் என்ன?
இந்த மதிப்பு ஒரே நேரக் கோல்வடிவத்திலிருந்து அளவிடப்படும் இரு அளவுகளின் விகிதமாகும்: peak amplitude — பதிவில் உள்ள மிகப்பெரிய உடனடி விலகல் — RMS அளவால் வகுக்கப்படுகிறது, இது சமிக்ஞையின் பயனுள்ள ஆற்றலைக் குறிக்கிறது. இரண்டும் ஒரே அலகுகளில் (எடுத்துக்காட்டாக acceleration-இன் g) வெளிப்படுத்தப்படுவதால், அலகுகள் ரத்தாகி, crest factor ஒரு தூய எண்ணாக மாறுகிறது. பெரிய crest factor என்பது கோல்வடிவம் பொது ஆற்றல் மட்டத்திற்கு மிக மேலே நிற்கும் கூர்மையான, தனித்த உச்சங்களால் ஆதிக்கம் செலுத்தப்படுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது; சிறிய மதிப்பு என்பது ஆற்றல் சமிக்ஞை முழுவதும் சமமாகப் பரவியுள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது.
2. Crest Factor ஏன் முக்கியம்?
Crest factor-இன் முதன்மைப் பயன்பாடு rolling-element bearingsஇல் கோளாறுகளை முன்கூட்டியே கண்டறிவதாகும். ஒரு ஆரோக்கியமான தாங்கி தூய ஜீவா அலைக்கு மிக நெருக்கமான ஒரு மென்மையான, தொடர்ச்சியான சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது — மேலும் ஒரு தூய ஜீவா அலையின் crest factor 1.414 (2-இன் வர்க்கமூலம்) ஆகும். அந்தத் தூய்மையான அடிப்படை மட்டத்திலிருந்து ஏற்படும் விலகல்களையே மிகவும் தகவல்மிக்கதாக ஆக்குகிறது.
As microscopic defects such as spalls அல்லது cracks தாங்கி வழிப்பாதைகளிலோ அல்லது உருளும் உறுப்புகளிலோ உருவாகும்போது, ஒவ்வொரு உருளும் உறுப்பும் ஒரு குறைபாட்டின் மீது கடந்து செல்லும்போது, நேர அலைவடிவில் ஒரு சிறிய, கூர்மையான தாக்க உச்சியை உருவாக்குகிறது. இந்த உச்சிகள் உயர் உச்ச வீச்சைக் கொண்டிருந்தாலும் மிகக் குறைந்த ஆற்றலையே சுமக்கின்றன, எனவே தொடக்கத்தில் அவை ஒட்டுமொத்த RMS மதிப்பை அரிதாகவே நகர்த்துகின்றன — ஆனாலும் அவை crest factor மதிப்பைக் கூர்மையாக உயர்த்துகின்றன. இந்த இரண்டு அளவீடுகளுக்கும் இடையேயான வேறுபாடுதான் முன்கூட்டிய எச்சரிக்கையை வழங்குகிறது:
- A குறைந்த மற்றும் நிலையான crest factor (பொதுவாக சுமார் 3-க்குக் கீழ்) இயந்திரம் நல்ல நிலையில் இருப்பதைக் குறிக்கிறது.
- A rising crest factor ஒரு தாங்கி தோல்வியடையத் தொடங்குவதற்கான முதல் அறிகுறியாக இது அடிக்கடி அமைகிறது — பெரும்பாலும் அந்தக் குறைபாடு FFT நிறமாலையில் தென்படுவதற்கு முன்போ அல்லது காதுக்குக் கேட்கக்கூடியதாக மாறுவதற்கு முன்போ.
இந்த முன்கூட்டிய உணர்திறன்தான், ஒரு நல்ல தாங்கி-கண்காணிப்புத் திட்டத்தில் crest factor ஆனது தாக்கத்திற்கு உணர்திறன் கொண்ட இது போன்ற தொடர்புடைய அளவீடுகளுடன் இணைந்து அமைவதற்குக் காரணமாகும், அதாவது kurtosis போன்றவற்றுடன்.
3. ஒரு தாங்கிக் குறைபாட்டின் வாழ்க்கைச் சுழற்சியும் Crest Factor-ம்
வளர்ந்து வரும் ஒரு தாங்கிக் குறைபாட்டின் வாழ்நாள் முழுவதும் crest factor ஒரு தனித்துவமான, மற்றும் சற்றே எதிர்மறையான, வடிவத்தைப் பின்பற்றுகிறது:
- Stage 1 — early fault: முதல் நுண்ணிய தாக்கங்கள் தோன்றுகின்றன. RMS மதிப்பு குறைவாக இருக்கும்போதே crest factor கணிசமாக உயர்கிறது. குறைபாட்டைக் கண்டறிந்து பழுதுபார்ப்பைத் திட்டமிடுவதற்கான சிறந்த தருணம் இதுவே.
- Stage 2 — developing fault: சேதம் மோசமடையும்போது, தாக்கங்கள் மிகவும் அடிக்கடியும் வலிமையாகவும் ஆகின்றன. அதிர்வு ஆற்றல் வளர்வதால் RMS மதிப்பு இப்போது உயரத் தொடங்குகிறது, அதே சமயம் crest factor நிலைத்திருக்கலாம் அல்லது சற்றே குறையலாம், ஏனெனில் அலைவடிவம் குறைவாகக் “கூர்மையாகவும்” அதிகமாகப் பரந்த இரைச்சல் கொண்டதாகவும் மாறுகிறது.
- Stage 3 — late-stage failure: சேதம் பரந்துவிட்டது. சமிக்ஞை குழப்பமானதாகவும் உயர் வீச்சு கொண்டதாகவும் இருக்கிறது, RMS மதிப்பு மிகவும் உயர்வாக உள்ளது, மேலும் crest factor குறிப்பிடத்தக்க அளவில் குறைகிறது — பெரும்பாலும் மீண்டும் “நல்ல” வரம்பை நோக்கி — ஏனெனில் அலைவடிவம் இனி தனித்த உச்சிகளால் ஆனதல்ல, மாறாகத் தொடர்ச்சியான, உயர் ஆற்றல் கொண்ட சீரற்ற அதிர்வால் ஆனது.
இது ஒரு முக்கியமான விளக்க விதியை உருவாக்குகிறது: குறைந்த crest factor என்பது, தனியாக, ஒரு ஆரோக்கியமான இயந்திரத்தின் அறிகுறி அல்ல. RMS மதிப்பு உயர்வாக இருந்தால், குறைந்த crest factor உண்மையில் தோல்வியின் மிகவும் மேம்பட்ட நிலையைச் சுட்டிக்காட்டலாம். அந்தக் காரணத்திற்காகவே crest factor எப்போதும் trended ஒட்டுமொத்த RMS அளவுடன் இணைந்து மதிப்பிடப்பட வேண்டும், ஒருபோதும் தனிமையில் அல்ல. குறைபாட்டின் வாழ்நாள் முழுவதும் இதன் ஏகதிசையற்ற நடத்தைதான், ஒரு தனிப்பட்ட பதிவு தவறாக வழிநடத்தக்கூடும், ஆனால் ஒரு போக்கு அவ்வாறு செய்யாது என்பதற்குச் சரியான காரணம்.
4. களத்தில் Crest Factor-ஐ அளவிடுதல்
crest factor-க்கு ஒரே நேர அலைவடிவத்தின் உண்மையான உச்சியும் RMS-உம் தேவைப்படுவதால், அது செயலாக்கப்பட்ட நிறமாலையை மட்டும் அல்லாமல் அலைவடிவத்தைப் பிடிக்கும் கருவியிலிருந்து நேரடியாக வாசிக்கப்படுகிறது. போன்ற ஒரு கையடக்க இரு-தடம் பகுப்பாய்வி Balanset-1A ஒரு இயந்திரம் அதன் சொந்தத் தாங்கிகளில் இயங்கும்போது தாங்கி உறையில் முடுக்க நேர அலைவடிவத்தைப் பதிவு செய்கிறது, அதிலிருந்து crest factor பெறப்படும் உச்ச மற்றும் RMS மதிப்புகளை வழங்குகிறது — இதனால் ஒரு குறைபாடு நிறமாலையில் தெளிவான ஒலியாகத் தோன்றுவதற்கு நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே, ஒரு தொழில்நுட்ப வல்லுநர் ஒரு வழித்தடத்தில் உயர்ந்து வரும் ஒரு போக்கைக் கண்டறிய முடிகிறது. வழக்கமான கண்காணிப்பின் ஒரு பகுதியாக, ஒவ்வொரு வருகைக்குப் பின் வருகையாக இந்த எண்ணிக்கையைக் கண்காணிப்பது முன்ஜ்ஞாணம் பராமரிப்பு, எந்த ஒரு வாசிப்பையும் விட மிகவும் வெளிப்படுத்துவதாக உள்ளது.
5. Limitations
Crest factor மதிப்புமிக்கது ஆனால் மழுங்கியது, மேலும் அதன் பலவீனங்கள் மதிக்கப்பட வேண்டும்:
- இது ஒரு நோயறிதல் கருவி அல்ல. உயர் கிரெஸ்ட் காரணி தாக்கங்கள் இருப்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது, ஆனால் அவற்றின் மூலம் அல்லது அதிர்வெண் குறித்து எதையும் கூறுவதில்லை. குறைபாட்டைத் துல்லியமாகக் கண்டறிய மேலதிக பகுப்பாய்வு தேவை — மிகவும் பயனுள்ளதாக envelope analysis, இது உயர்-அதிர்வெண் தாக்கங்களை டிமாடுலேட் செய்து குறிப்பிட்டதை வெளிப்படுத்துகிறது bearing fault frequency எனவே எந்த உறுப்பு சேதமடைந்துள்ளது என்பதையும்.
- இது ஒருமுறை நிகழும் நிகழ்வுகளுக்கு உணர்திறன் கொண்டது. ஒற்றை, மீண்டும் நிகழாத அதிர்ச்சி — எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு ஃபோர்க்லிஃப்ட் இயந்திர அடித்தளத்தைத் தள்ளுவது — கிரெஸ்ட் காரணியை உயர்த்தி, அளவீடு சரியாகச் சரிபார்க்கப்படாவிட்டால் தவறான எச்சரிக்கையைத் தூண்டலாம்.
- It loses usefulness as a fault progresses, மேலே விவரிக்கப்பட்ட ஆயுட்காலக் காரணங்களுக்காக: பிந்தைய-நிலை செயலிழப்பின் போது இது ஏமாற்றும் வகையில் குறைவாகக் காட்டலாம்.
புத்திசாலித்தனமாகப் பயன்படுத்தினால் — காலப்போக்கில் போக்கு கண்காணிக்கப்பட்டு, RMS உடன் குறுக்கு-சரிபார்க்கப்பட்டு, அது உயரும்போது என்வலப் பகுப்பாய்வுடன் தொடர்ந்து கண்காணிக்கப்பட்டால் — கிரெஸ்ட் காரணி எந்தவொன்றிலும் மிகவும் செலவு-திறன்மிக்க முன்கூட்டிய-எச்சரிக்கை அளவுருக்களில் ஒன்றாக நீடிக்கிறது அதிர்வு கண்காணிப்பு programme.
