Розуміння спектру обвідної
Визначення: Що таке спектр обвідної?
Спектр обвідної частота спектр отримані шляхом обчислення Швидке перетворення Фур'є сигналу обвідної (демодульованого за амплітудою) від аналіз конверта. Він виявляє частоту повторення ударів або модуляцій у високочастотній вібрації, що робить його найпотужнішим методом виявлення. дефекти підшипників кочення. У той час як стандартне FFT показує несучі частоти (резонанси, збуджені ударами), спектр обвідної показує модулюючі частоти (швидкість, з якою відбуваються удари), що безпосередньо відповідає частоти несправностей підшипників як-от BPFO, BPFI, BSF та FTF.
Спектр обвідної для діагностики підшипників є тим самим, що стандартне швидке перетворення Фур'є для... дисбаланс і невідповідність виявлення — основний діагностичний інструмент, який робить можливим раннє виявлення несправностей шляхом вилучення діагностичних частот з високочастотного “шуму”, який стандартне швидке перетворення Фур'є не може ефективно проаналізувати.
Як генерується спектр обвідної
Процес аналізу конверта
- Смуговий фільтр: Фільтрувати необроблені дані вібрація сигнал у високочастотний діапазон (наприклад, 1-10 кГц)
- Виявлення обвідної (демодуляція): Вилучення обвідної амплітуди відфільтрованого сигналу
- Низькочастотний фільтр: Розгладьте конверт (видаліть залишки носія)
- Швидке перетворення Фур'є: Обчисліть частотний спектр обвідної сигналу
- Результат: Спектр обвідної, що показує частоту повторення ударів
Що символізує конверт
- Високочастотна вібрація (носій), модульована ударами підшипника (модуляція)
- Модуляція екстракції обвідної (повторюваний візерунок удару)
- ШПФ обвідної показує частоти модуляції
- Частоти модуляції = частоти несправностей підшипників
Спектри конверта зчитування
Здорова постава
- Низький загальний рівень конверта
- Плоский або пологий спектр
- Немає чітких піків
- Шумовий рівень на рівні або нижче чутливості приладу
Дефектний підшипник
- Основний пік: На частоті несправності підшипника (BPFO, BPFI, BSF або FTF)
- Гармоніки: 2×, 3×, 4× частоти несправностей у міру погіршення дефекту
- Бічні смуги: Близько частоти несправностей на клітці (FTF) або швидкості руху (1×) інтервал
- Піднятий поверх: Загальний рівень шуму зростає зі зношуванням підшипників
Індикатори серйозності
- Пікова амплітуда: Вища амплітуда = більш серйозний дефект
- Кількість гармонік: Більше гармонік = більше пошкоджень
- Складність бічної смуги: Широкі бічні смуги вказують на модуляцію, часто на її серйозність
- Підвищення рівня шуму: Піднята підлога свідчить про значне погіршення стану поверхні
Переваги над стандартним FFT
Раннє виявлення
- Виявляє дефекти підшипників на 6-18 місяців раніше, ніж стандартний FFT
- Чутливий до мікровідколів, невидимих у спектрі швидкостей
- Забезпечує максимальний час для планування технічного обслуговування
Очистити сигнатури несправностей
- Частоти несправностей підшипників помітні та легко ідентифікуються
- Менше перешкод від дисбалансу, перекосу (фільтрується)
- Чітко видно візерунки бічних смуг
- Діагностична чіткість перевершує стандартний спектр
Виявлення низькоенергетичних подій
- Невеликі удари підшипника створюють мало енергії у стандартному швидкому перетворенні Фур'є
- Але ефективно збуджують високочастотні резонанси
- Аналіз конвертної форми підсилює ці слабкі діагностичні сигнали
Керівні принципи інтерпретації
Виявлення несправностей
- Розрахуйте частоти пеленгування: BPFO, BPFI, BSF, FTF для встановленого підшипника
- Спектр обвідної пошуку: Шукайте піки на розрахункових частотах (допуск ±5%)
- Пік матчу: Яка розрахована частота відповідає спостережуваному піку?
- Перевірка за допомогою гармонік: Перевірте наявність гармонік 2×, 3×
- Перевірте бічні смуги: Інтервал бічних смуг забезпечує додаткове підтвердження
- Діагноз: Пік на BPFO = зовнішнє кільце; BPFI = внутрішнє кільце; BSF = тіло кочення; FTF = сепаратор
Оцінка серйозності
- Початковий (оболонка 0,5-1 г): Невеликий пік, без гармонік, моніторинг щомісяця
- Ранні (1-3 г): Чіткий пік, 1-2 гармоніки, моніторинг щотижня, планування заміни щомісяця
- Помірний (3-10 г): Сильний пік, кілька гармонік, бічні смуги, тижні заміни плану
- Розширений (>10 г): Дуже висока амплітуда, багато гармонік, підвищена підлога, терміново замінити
Практичне застосування
Рутинний моніторинг
- Включити спектр обвідної в маршрути моніторингу стану
- Амплітуда обвідної тренду на частотах пошкоджень підшипника
- Раніше виявлення, ніж загальна тенденція вібрації
- Виявлення конкретної несправності проти загального збільшення вібрації
Усунення несправностей
- Коли загальна вібрація підвищена, але стандартне швидке перетворення Фур'є незрозуміле
- Підозра на проблеми з підшипниками
- Перевірка необхідності заміни підшипника
- Визначення підшипника в багатопідшипниковій машині
Зв'язок з аналізом обвідної
- Аналіз конверта: Повний процес (фільтрація + демодуляція + FFT)
- Спектр обвідної: Отриманий графік частоти з аналізу обвідної
- Сигнал обвідної: Демодульований у часовій області сигнал (проміжний крок)
- Умови: Часто використовується як взаємозамінний, але технічно обвідна спектр - це вихідний сигнал.
Спектр обвідної є золотим стандартом для виявлення дефектів підшипників у вібраційному аналізі. Його здатність виявляти частоти несправностей підшипників за місяці до того, як вони стануть видимими у стандартних спектрах, у поєднанні з чіткими діагностичними закономірностями та можливістю ідентифікації конкретних несправностей, робить аналіз спектру обвідної незамінним інструментом у програмах прогнозного обслуговування обертового обладнання.