Розуміння коефіцієнта піку в аналізі вібрації

Визначення: Що таке пик-фактор?

Крест-фактор – це безрозмірне співвідношення, яке забезпечує просту міру «гостроти» або імпульсивності вібраційного сигналу. Воно розраховується шляхом ділення пікової амплітуди часової форми хвилі на її RMS (середньоквадратичне відхилення) значення.

Крест-фактор = Пікова амплітуда / середньоквадратичне значення

Хоча середньоквадратичне значення (RMS) кількісно визначає загальну енергію або потужність сигналу, крест-фактор підкреслює наявність короткочасних впливів з високою амплітудою, які в іншому випадку могли б бути втрачені в загальному середньому значенні енергії.

Чому важливий пик-фактор?

Основне використання пик-фактора в моніторингу стану полягає в ранньому виявленні несправностей у підшипники коченняСправний підшипник створює плавний, безперервний вібраційний сигнал, який дуже близький до чистої синусоїди. Чиста синусоїда має коефіцієнт амплітуди 1,414 (квадратний корінь з 2).

У міру розвитку мікроскопічних дефектів (таких як відколи або тріщини) на кінцях підшипників або елементах кочення, кожен удар генерує невеликий, різкий сплеск у часовій хвилі. Ці сплески мають високу пікову амплітуду, але містять дуже мало енергії, тому спочатку вони суттєво не збільшують загальне середньоквадратичне значення. Однак вони спричиняють різке збільшення коефіцієнта амплітуди.

• A низький та стабільний коефіцієнт амплітуди (наприклад, нижче 3) зазвичай вказує на те, що машина у хорошому стані.
• A зростаючий пик-фактор часто є першою ознакою того, що підшипник починає виходити з ладу, ще до того, як несправність стане видимою в спектрі FFT або чутною людським вухом.

Життєвий цикл несправності підшипника та коефіцієнт амплітуди

Тенденція коефіцієнта амплітуди має чітку закономірність протягом усього життєвого циклу підшипника, пов'язаного з відмовою:

1. Стадія 1: Рання помилка – З появою початкових мікроскопічних ударів, коефіцієнт амплітуди починає значно зростати. Значення середньоквадратичного значення залишається низьким. Це ідеальний час для виявлення несправності.
2. Етап 2: Розвиток розлому – Зі збільшенням пошкодження удари стають частішими та сильнішими. Значення RMS починає зростати зі зростанням енергії коливань. Крест-фактор може стабілізуватися або навіть почати дещо зменшуватися, оскільки сигнал стає менш «гострим» і загалом більш шумним.
3. Стадія 3: Пізня стадія невдачі – Пошкодження підшипника тепер значні. Сигнал вібрації дуже шумний і хаотичний, з високими амплітудами. Значення RMS дуже високе. Коефіцієнт амплітуди значно падає, часто повертаючись до «хорошого» діапазону, оскільки сигнал більше не складається з чітких піків, а безперервної, високоенергетичної випадкової вібрації.

Це критичний момент: Низький коефіцієнт амплітуди не завжди є показником справної машини.Якщо значення RMS високе, низький коефіцієнт амплітуди може свідчити про дуже просунуту стадію відмови. Тому коефіцієнт амплітуди завжди слід відстежувати та оцінювати разом із загальним значенням RMS.

Обмеження

Хоча й корисний, коефіцієнт амплітуди має свої обмеження:

• Це не є хорошим діагностичним інструментом. Високий коефіцієнт амплітуди вказує на наявність впливів, але не розкриває джерело чи частоту цих впливів. Подальший аналіз за допомогою таких методів, як Аналіз конверта необхідний для повної діагностики.
• Він чутливий до одноразових подій. Одинарний, неповторюваний удар (наприклад, удар вилкового навантажувача об основу машини) може спричинити тимчасовий сплеск пику коефіцієнта амплітуди, що призведе до хибної тривоги, якщо її не розслідувати належним чином.
• Він стає менш корисним у міру прогресування несправності, як описано вище у життєвому циклі.

← Назад до головного індексу