Hiểu về Hệ số đỉnh trong Phân tích rung động

Định nghĩa: Crest Factor là gì?

Yếu tố đỉnh là một tỷ số không thứ nguyên cung cấp một phép đo đơn giản về "độ nhọn" hoặc xung lực của tín hiệu rung động. Nó được tính bằng cách chia biên độ đỉnh của dạng sóng thời gian cho RMS (Căn bậc hai trung bình) giá trị.

Hệ số đỉnh = Biên độ đỉnh / Giá trị RMS

Trong khi giá trị RMS định lượng tổng năng lượng hoặc công suất của tín hiệu, Hệ số đỉnh nhấn mạnh sự hiện diện của các tác động có biên độ lớn, thời gian ngắn mà nếu không có chúng có thể bị mất trong tổng năng lượng trung bình.

Tại sao Crest Factor lại quan trọng?

Công dụng chính của Crest Factor trong giám sát tình trạng là để phát hiện sớm các lỗi trong ổ trục lăn. Một ổ trục khỏe mạnh tạo ra tín hiệu rung động mượt mà, liên tục, rất gần với sóng sin chuẩn. Sóng sin chuẩn có Hệ số đỉnh là 1,414 (căn bậc hai của 2).

Khi các khuyết tật vi mô (như vết nứt hoặc vỡ) phát triển trên rãnh ổ trục hoặc các bộ phận lăn, mỗi va chạm sẽ tạo ra một xung nhỏ, sắc nét trên dạng sóng thời gian. Các xung này có biên độ đỉnh cao nhưng chứa rất ít năng lượng, do đó ban đầu chúng không làm tăng đáng kể giá trị RMS tổng thể. Tuy nhiên, chúng làm tăng đáng kể Hệ số Đỉnh.

• A Hệ số đỉnh thấp và ổn định (ví dụ, dưới 3) thường biểu thị máy ở tình trạng tốt.
• A Hệ số đỉnh tăng dần thường là dấu hiệu cảnh báo đầu tiên cho thấy ổ trục sắp hỏng, thậm chí trước khi lỗi xuất hiện trên quang phổ FFT hoặc tai người có thể nghe thấy.

Vòng đời của lỗi ổ trục và hệ số đỉnh

Xu hướng Hệ số đỉnh tuân theo một mô hình riêng biệt trong suốt vòng đời hỏng hóc của ổ trục:

1. Giai đoạn 1: Lỗi sớm – Khi các tác động vi mô ban đầu xảy ra, Hệ số Đỉnh bắt đầu tăng đáng kể. Giá trị RMS vẫn ở mức thấp. Đây là thời điểm lý tưởng để phát hiện lỗi.
2. Giai đoạn 2: Phát triển lỗi – Khi hư hỏng nặng hơn, các tác động trở nên thường xuyên hơn và mạnh hơn. Giá trị RMS bắt đầu tăng khi năng lượng rung động tăng lên. Hệ số đỉnh có thể ổn định hoặc thậm chí bắt đầu giảm nhẹ khi tín hiệu trở nên ít "nhọn" hơn và nhiễu hơn.
3. Giai đoạn 3: Thất bại giai đoạn cuối – Hư hỏng ổ trục hiện đã lan rộng. Tín hiệu rung động rất nhiễu và hỗn loạn, với biên độ cao. Giá trị RMS rất cao. Hệ số đỉnh giảm đáng kể, thường trở về phạm vi "tốt", vì tín hiệu không còn bị chi phối bởi các xung đột biến riêng biệt mà là rung động ngẫu nhiên liên tục, năng lượng cao.

Đây là một điểm quan trọng: Hệ số đỉnh thấp không phải lúc nào cũng là dấu hiệu của một máy khỏe mạnhNếu giá trị RMS cao, Hệ số Đỉnh thấp có thể chỉ ra giai đoạn hư hỏng rất nghiêm trọng. Do đó, Hệ số Đỉnh luôn phải được theo dõi và đánh giá cùng với giá trị RMS tổng thể.

Hạn chế

Mặc dù hữu ích, Crest Factor vẫn có những hạn chế:

• Đây không phải là một công cụ chẩn đoán tốt. Hệ số đỉnh cao cho thấy sự hiện diện của các tác động, nhưng không tiết lộ nguồn gốc hoặc tần suất của các tác động đó. Phân tích sâu hơn bằng các kỹ thuật như Phân tích phong bì là cần thiết để chẩn đoán đầy đủ.
• Thiết bị này nhạy cảm với các sự kiện xảy ra một lần. Một cú sốc đơn lẻ, không lặp lại (như xe nâng va vào bệ máy) có thể gây ra sự tăng đột biến tạm thời trong Hệ số đỉnh, dẫn đến báo động giả nếu không được điều tra kỹ lưỡng.
• Tính năng này trở nên kém hữu ích hơn khi lỗi ngày càng nghiêm trọng hơn, như đã mô tả trong vòng đời ở trên.

← Quay lại Mục lục chính