Titreşim Analizinde Yan Bantların Anlaşılması
Yan bantlar küçük frekans tepe noktalarıdır. FFT spektrumu olarak bilinen daha büyük bir merkezi tepe noktasının her iki yanında eşit aralıklarla taşıyıcı frekansı. Onların varlığı, Türkiye'de modülasyon - Bir sinyalin diğerinin üzerine “basıldığı” bir durum - ve yan bantlar arasındaki boşluk modüle edici sinyalin frekansına eşittir. Bu aralık doğrudan sorumlu döner elemanı işaret ettiğinden, yan bantlar en güçlü ve kesin teşhis kalıpları arasındadır. Titreşim Analizi, özellikle de ŞANZIMAN ve yatak arıza tespiti.
1. Yan Bantlar Nedir? Spektrumda Modülasyon
Modülasyon radyodan tanıdık bir fikirdir ve bir dişli kutusundaki mekanizma da aynıdır. Sabit yüksek frekanslı bir tonun (taşıyıcı) gücü daha yavaş tekrar eden bir olay (modülatör) tarafından değiştirilir; spektrumda bu değişim taşıyıcı tepe noktasını bulanıklaştırmaz - enerjiyi simetrik uydu tepe noktalarına böler. Taşıyıcının kendisi genellikle bir zorunlu titreşim normal çalışma tarafından üretilirken, modülatör arızalı bir bileşenin devir başına bir kez oluşan ritmidir. Örüntüyü tanımak, emin bir teşhisi tahminden ayıran şeydir.
2. Yan Bantlar Nasıl Oluşturulur?
Yan bantlar, birincil titreşim sinyalinin (taşıyıcı) genliğinin ikinci ve daha yavaş bir sinyal (modülatör) tarafından zaman içinde değiştirilmesiyle oluşur. Klasik örnek arızalı bir dişli dişidir:
- Bu Dişli Kavrama Frekansı (GMF) taşıyıcıdır. Bu, dişli dişlerinin normal iç içe geçmesiyle oluşan yüksek bir frekanstır.
- Bu dişli üzerindeki tek bir çatlak diş, devir başına bir kez etki yaratır. Arızalı diş her ağa girdiğinde, bu darbe GMF sinyalini modüle eder - genliğini değiştirir -.
- Bu dönme hızı Bu nedenle dişlinin frekansı modülasyon frekansıdır.
FFT spektrumundaki sonuç, GMF'de (taşıyıcı) dişlinin dönüş hızında aralıklı daha küçük yan bant zirveleri ile çevrelenmiş büyük bir zirvedir. Bu model sadece bir arızanın var olduğunu değil, aynı zamanda bu arızanın söz konusu dişli üzerinde bulunduğunu da kanıtlar. Bu ilişki basit bir formülle ortaya konur:
Yan Bant Frekansı = Taşıyıcı Frekansı ± (n × Modülasyon Frekansı), burada n = 1, 2, 3 ...
Taşıyıcının üstündeki ve altındaki tepe noktaları ailesi bu nedenle eşit aralıklı bir tarak oluşturur ve aralıkları hertz cinsinden saymak - sonra bunu rpm'ye dönüştürmek - analiste tam olarak hangi şaftın hatalı çalıştığını söyler.
3. Makine Teşhisinde Temel Uygulamalar
Şanzıman Diyagnostiği
Bu, yan bant analizinin birincil uygulamasıdır.
- GMF etrafındaki yan bantlar: Bir dişlinin çalışma hızında aralıklı yan bantlar GMF etrafında belirirse, bu dişlide bir arıza olduğunu gösterir - çatlak bir diş, aşınmış bir diş veya eksantriklik.
- GMF harmonikleri etrafındaki yan bantlar: Ciddi arızalar genellikle 2× ve 3× GMF etrafında da yan bantlar oluşturacaktır, bu nedenle tarak deseni her bir GMF etrafında tekrar eder. harmonik.
- Av Dişi Frekansı: karmaşık dişli setlerinde, belirli tamsayı olmayan yan bantlar av dişi frekansı yalnızca farklı dişlilerdeki iki belirli diş temas ettiğinde meydana gelen bir arızayı tespit edebilir.
Yuvarlanma Elemanı Rulman Diyagnostiği
Yan bantlar da doğrulama için kritik öneme sahiptir rulman hataları, özellikle de ırk içi kusurlar:
- Bir kusur iç yarış Mil ile birlikte döner ve rulmanın yük bölgesine girip çıktıkça ürettiği darbelerin genliği yükselir ve düşer.
- Bu, iç hat arıza frekansının genlik modülasyonunu üretir, BFI.
- Ortaya çıkan spektrum, BPFI'da bir tepe noktası gösteriyor şaftın dönüş hızının 1 katı aralıklı yan bantlar. Bu örüntüyü görmek, ırk içi bir kusurun çok yüksek güvenilirlikli bir göstergesidir - ve zarf analizi bu sinyalleri demodüle etmede çok etkilidir.
Elektrik Motoru Diyagnostiği
Bir AC endüksiyon motorundaki rotor çubuklarındaki sorunlar, 1x çalışma hızı tepe noktasının etrafında yan bantların oluşmasına neden olabilir. Bu yan bantlar, kutup geçiş frekansı - ve kayma frekansı motorun kutup sayısı ile çarpımıdır - ve klasik bir kırık rotor çubukları.
4. Analiz Hususları
Yan bant analizini etkili bir şekilde kullanmak için yüksek kaliteli verilere ihtiyaç vardır:
- Yüksek çözünürlük: Yan bant tepe noktalarını net bir şekilde görmek ve aralıklarını doğru bir şekilde ölçmek için yüksek çözünürlüklü bir FFT (örneğin 3200 veya 6400 satır) gereklidir. Düşük çözünürlükte yan bantlar taşıyıcı tepe noktası ile birlikte “bulaşır”. Satır sayısı, açıklık ve çözünürlük arasındaki ilişki bir FFT çözünürlük hesaplayıcı.
- Trend: yan bantların sayısı ve genliği arızanın ciddiyetinin iyi bir göstergesidir. Bir arıza kötüleştikçe, daha fazla yan bant ortaya çıkar ve genlikleri artar, bu nedenle bunları zaman içinde trend analizi bozulmayı takip eder.
- Yakınlaştırma FFT: ve Yakınlaştırma FFT Analizördeki işlev, analistin yan bantların varlığını ve aralığını doğrulamak için dar bir frekans aralığını çok yüksek çözünürlükte büyütmesini sağlar.
5. Aralıkları Okumak: Örüntüden Teşhise
Bir yan bant ailesinin tanısal gücü aritmetiğinde yatar. Aralık, modülasyon frekansına eşit olduğundan, bir analist taraktan suçluya doğru geriye doğru çalışabilir: 1× mil hızındaki aralık, o mili gösterir; kaymayla ilgili kutup geçiş frekansındaki aralık, motorun elektriksel durumunu gösterir; tamsayı olmayan aralık, belirli bir diş eşleşmesini gösterir. Dişli ağı frekansının ve beklenen yan bant yapısının önceden ölçülmesi - örneğin özel bir dişli kavrama frekansı hesaplayıcı - analistin spektrumu açmadan önce tam olarak nereye bakacağını tahmin etmesini sağlar.
Sahada bu modeller makineden makineye taşınan taşınabilir bir spektrum analizörü ile yakalanır. Bunun gibi bir alet Denge-1a Çalışan bir makinedeki titreşim spektrumunu, bir dişli ağı veya rulman arıza frekansı etrafındaki yan bant tarağını çözecek kadar yüksek çözünürlükte ölçer, böylece bir mühendis teşhisi sahada doğrulayabilir; ve aynı araştırma baskın sorunun basit olduğunu ortaya çıkardığında dengesizlik bir diş veya ırk kusurundan ziyade, alet doğrudan alan dengeleme düzeltmek için.
Bir analist beklenen aralıkta net, simetrik bir yan bant deseni bulduğunda tanı “olası ”dan “kuvvetle muhtemel ”e yükselir - tam da bu nedenle yan bantlar bu alandaki en güvenilir parmak izlerinden biri olarak kabul edilir.
