Таҳлили лифофа (демодулятсия) барои ошкорсозии барвақти нуқсонҳо
Таҳлили лифофа — инчунин номида мешавад демодулятсия ё ошкоркунии баландбасомад — усули коркарди сигнал дар таҳлили ларзиш ки зарбаҳои заиф ва такроршавандаи нуқсони марҳилаи ибтидоиро аз ларзиши пасзаминавии садоноки дастгоҳи коркунанда ҷудо мекунад. Ин ягона асбоби қудратмандтаринест, ки барои ошкор кардани зарари ибтидоӣ дар подшипникҳои ғелонишӣ ва қуттиҳои гузаронанда дастрас аст. Тарқашҳои микроскопӣ, пӯстшавии сатҳӣ ва нуқсонҳои сатҳӣ ҳар як бор, ки элементи ғелонишӣ ё дандонаи шестерня ба нуқсон зарба мезанад, мавҷҳои шиддати паст-энергия ва баландбасомадро ба вуҷуд меоранд ва таҳлили ошкор усуле аст, ки ин тарқашҳоро барқарор карда, басомади такроршавии онҳоро ошкор мекунад.
1. Таъриф: Таҳлили ошкор чиро ошкор мекунад
Вақте ки элементи ғелонишӣ аз болои чуқурии хурд ё тарқиш дар роҳи ғелониши подшипник мегузарад, он мавҷи синусии ҳамворро ба вуҷуд намеорад — он зарбаи тез ва чакӯшмонандро ба вуҷуд меорад. Ҳар як зарба кӯтоҳ аст ва энергияи хеле ками дорад, аммо он ҳалқаи табиӣ (the резонанс) -и подшипник, сенсор ва сохтори атрофро дар басомади баланд, одатан чанд килогерц, ангезиш медиҳад. Ин зарбаҳо бо суръати дақиқе, ки аз ҷониби геометрияи подшипник ва суръати навард идора мешавад, такрор мешаванд. Таҳлили ошкор ин ҳалқаҳои баландбасомадро ҳамчун як сигнали ҳомӣ (carrier) ки аз ҷониби зарбаҳои такроршаванда пайваст ва қатъ — модулятсия — мешавад, қабул мекунад ва барои барқарор кардани намунаи модулятсия ба қафо кор мекунад. Натиҷа ба таҳлилгар на танҳо ки чизе зарба мезанад, балки чӣ қадар тез, ва бинобар ин кадом қисм и подшипник вайрон шудааст, мегӯяд.
2. Чаро FFT-и стандартӣ кофӣ нест
Энергияи ин зарбаҳои ибтидоӣ одатан хеле хурд аст ва дар басомади хеле баланд ҷойгир аст, то дар суръати оддӣ спектри басомадҳо ки аз ҷониби як FFT ҳосил шудааст, дида шавад. Дар ченкунии оддӣ энергияи зарба дар заминаи садои васеибанд пинҳон аст ва пурра аз ҷониби қуллаҳои калони пастбасомади аз номувозинатӣ, носамтии меҳварҳо ва сустии механикӣ ғарқ шудааст. Яъне, спектри оддӣ аз ларзиши солим 1× ва 2×-и дастгоҳ ҳукмронӣ мекунад, дар ҳоле ки маълумоти ташхисӣ дар бораи нуқсони пайдошавандаи подшипник дар минтақаи баландбасомад пинҳон аст, ки ҳеҷ кас он ҷоро назорат намекунад. Демодулятсия маҳз барои тоза кардани ин бепарвогии пастбасомад ва баровардани сигнали нуқсони модулятсияшаванда аз садо мавҷуд аст.
3. Раванди таҳлили ошкор
Ин усул ҳалқаи баландбасомадро ҷудо мекунад ва сипас суръати такроршавии онро чен мекунад. Дар амал он аз чор қадам иборат аст:
- Филтратсияи бандбасомад: Сигнали хом аз акселерометр аввал аз як баландбасомад ё филтри гузаронандаи басомади миёна гузашта мешавад. Ин ларзиши қавии пастбасомадро (одатан ҳама чизро, ки тақрибан аз 1 kHz ё 5 kHz поёнтар аст) нест карда, танҳо ҳалқаи баландбасомад ва мавҷҳои шиддатро, ки аз ҷониби зарбаҳо ба вуҷуд омадаанд, нигоҳ медорад. Интихоби банд тавре, ки он дар резонанси сохторӣ ҷойгир шавад, ҳассосиятро ба ҳадди аксар мерасонад.
- Росткунӣ: Сигнали баландбасомади филтршуда сипас рост карда мешавад, нисфи манфии он ба боло гардида, то танҳо андозаи ҳалқа боқӣ монад. Ин қадам сигналиро барои ошкоркунӣ омода мекунад.
- Ошкоркунӣ (филтратсияи пастбасомад): А филтри пастгузар ба сигнали росткардашуда татбиқ карда мешавад. Он лаппиши тезро ҳамвор карда, танҳо хатти кунҷи тағйирёбандаи оҳистаро — «ошкор» — боқӣ мемонад, ки намунаи модулятсияи амплитударо, яъне суръати такроршавии зарбаҳои аслиро пайгирӣ мекунад.
- FFT-и ошкор (envelope): Дар охир, FFT дар ин ошкор шакли мавҷи вақтӣ анҷом дода мешавад. Натиҷаи спектри лифофавӣ қуллаҳои тозаро дар басомади зарбаҳои такроршаванда, озод аз ларзиши пастбасомади дастгоҳ, ки онҳоро пештар пӯшида буд, нишон медиҳад.
4. Ташхиси нуқсонҳо бо спектри ошкор
Қуллаҳо дар спектри ошкор бо ҳисобшудаи подшипник басомадҳои нуқсони подшипник мувофиқат мекунанд. Бо мувофиқ кардани як қуллаи ченшуда ба басомади маълум, таҳлилгар метавонад дақиқан муайян кунад, ки нуқсон дар куҷост:
- BPFO (Басомади гузариши тӯб, роҳи берунӣ): нуқсон дар роҳи ғелониши берунии собит.
- BPFI (Басомади гузариши тӯб, роҳи дохилӣ): нуқсон дар роҳи ғелониши дохилии гардишкунанда. Ин қулла одатан бандҳои паҳлӯӣ дар фосилаи 1× суръати гардиш дар баробари басомади гардиши навард дорад, зеро нуқсон як бор дар як гардиш ба минтақаи боргузорӣ дохил ва хориҷ мешавад.
- BSF (Басомади чархиши тӯб): нуқс дар яке аз худи элементҳои ғелонишӣ.
- FTF (Басомади асосии қатора): сусттарини маҷмӯъ, ки ба нуқси қайчӣ (cage), ки элементҳои ғелонишӣ дар он нигоҳ дошта мешаванд, ишора мекунад.
Мантиқи ҳамин тавр ба шестерняҳо низ дахл дорад: дандонаи шестерняи треска ё шикаста дар як гардиш як маротиба зарба меорад, бинобар ин спектри ошкоркунанда (envelope spectrum) қуллаеро дар суръати кории ҳамон шестерня нишон медиҳад, ки аксар вақт бо бандҳои паҳлӯӣ (sidebands) иҳота шудааст. Барои табдил додани сӯрохии подшипник, шумораи тӯбчаҳо ва суръат ба басомадҳои дақиқи ҳадаф пеш аз ченкунӣ, таҳлилгар метавонад аз Ҳисобкунаки басомади нуқсони подшипник истифода барад; барои тамоси шестерняҳо Ҳисобкунаки басомади тамоси шестерняҳо ҳамаи ҳамон мақсад хизмат мекунад. Хондани намунаи гармоникӣ худ як шакли нуқсони подшипник диагностика аст: шумора ва баландии гармоникаҳо дар спектри ошкоркунанда (envelope spectrum) бо дараҷаи пешрафти зарар мутаносиб аст.
5. Ҷойгиршавии таҳлили ошкоркунанда (Envelope Analysis) дар майдон
Таҳлили ошкоркунанда (Envelope analysis) як имконияти асосии ҳар як мониторинги ҳолат барномаи ҷиддӣ аст, ва муосир таҳлилгарҳои кобил онро ба таври мунтазам ҳамроҳи спектри оддӣ ҳисоб мекунанд. Дар кори рӯзмарраи майдонӣ гурӯҳи таъмир аксар вақт аввал ба назди дастгоҳ меояд, то онро балансировка кунад ва саломатии умумии онро санҷад: асбобе чун Balanset-1A ларзиши васеъбандӣ ва 1× амплитуда ва фаза лозим аст барои балансировка дар ҷои кор ро чен мекунад, дар ҳоле ки канали иловагии ошкоркунанда (enveloping channel) тасдиқ мекунад, ки оё подшипникҳои зери он тозаанд ё не, пеш аз он ки корҳои балансировка имзо шаванд. Ошкор кардани мушкили подшипник аввал муҳим аст, зеро балансировка кардани дастгоҳе, ки подшипникҳояш аллакай пӯстшавӣ (spalling) доранд, танҳо аломатро пӯшонида мекунад.
6. Қудрати ошкоркунии барвақтӣ
Бартарии муайянкунандаи таҳлили ошкоркунанда ҳассосияти баланди он аст. Он метавонад нуқси подшипник ё шестерняро чанд моҳ — баъзан як сол — пеш аз он ки ҳамон нуқс ба андозае калон шавад, ки дар спектри суръати оддӣ сабт шавад ё гармии кофӣ барои намоён шудан дар зери термография хориҷ кунад, ошкор кунад. Ин вақти тӯлонии пешакӣ айнан ҳамон чизест, ки ба огоҳии пешакӣ қимати медиҳад: таъмирро метавон нақшабандӣ кард, қисмҳоро фармоиш дод ва таъмирро ба вақти мувофиқи бекорӣ дохил кард, ба ҷои он ки бо вайроншавии ногаҳонӣ маҷбур шавад. Дар контексти васеътар нигоҳдории техникии пешгӯёна, огоҳии тӯлоние, ки демодулятсия таъмин мекунад, ҳамон чизест, ки аз вайроншавии фалокатбор ва зарари иловагии гаронбаҳое, ки онҳо ба вуҷуд меоранд, пешгирӣ мекунад.
