Beschleunigungseinhüllung zur Analyse von Lagerfehlern

Immer Dasselbe Tun und ein Anderes Ergebnis Erwarten

Wenn Probleme mit rotierenden Anlagen auftreten, springen die Schwingungsanalytiker der Welt typischerweise in Aktion. Sie nehmen Daten auf, analysieren diese Daten und arbeiten sich zur Grundursache des Problems vor. Ohne Beschleunigungseinhüllung werden Anlagenbesitzer wahrscheinlich erst auf den Lagerschaden aufmerksam, wenn sie einen Anstieg der Gesamtschwingung und in einigen Fällen einen Temperaturanstieg bemerken. Zu diesem Zeitpunkt des Ausfalls ist der Schaden wahrscheinlich umfangreicher, als wenn die Lagerfehler früher auf der P-F-Kurve erkannt worden wären. Im schlimmsten Fall sind bereits Kollateralschäden aufgetreten und die Anlage hat bereits einen oder sogar mehrere verschiedene Fehlermodi oder sogar einen Funktionsausfall erlitten.

Wie die Beschleunigungseinhüllung Funktioniert

Die Beschleunigungseinhüllung ist ein unglaublich leistungsstarkes Werkzeug für Schwingungsanalytiker und ist in vielerlei Hinsicht konkurrierenden Methoden überlegen. Die Beschleunigungseinhüllung ist ein mehrstufiger Prozess, den ERBESSD INSTRUMENTS® und unsere preisgekrönte Digivibe MX®-Software automatisiert haben, um die Lageranalyse zu erleichtern. Um zu verstehen, wie Digivibe MX® damit umgeht, ist es wichtig, zunächst die Grundlagen zu verstehen.

Bei der Beschleunigungseinhüllung sollten wir zunächst einen Bandpassfilter auf die Mischung aus niedrigen und hohen Frequenzen der ungefilterten Wellenform eines defekten Lagers anwenden. Dies isoliert nur die Lagerfehlerfrequenzen aus dem gesammelten Signal. Die gefilterte Ausgabe identifiziert im Allgemeinen sich wiederholende Hochfrequenzdaten. Dies wird häufig als eine Reihe von Spitzenenergiestößen dargestellt. Diese Spitzen sind der Aufprall der Wälzkörper, die nach dem Kontakt mit dem Defekt im Lager nachschwingen.

Als nächstes müssen wir die gefilterte Ausgabe durch einen Einhüllungsalgorithmus leiten, der die Wellenform gleichrichtet (demoduliert), indem der negative Teil in den positiven invertiert wird, um mehr Dichte zu erzeugen, und dann die Wiederholungsrate der Energiespitzen extrahiert. Dieses neue eingehüllte Signal hilft den vorhandenen Fehlerfrequenzen, sich von der restlichen Energie abzuheben. Die Einhüllung hilft dabei, regelmäßig beabstandete Energiespitzen wie einen Innenring- oder Außenringdefekt einzugrenzen. Die Beschleunigungseinhüllung ist ein hervorragendes Werkzeug für die synchrone Energieanalyse, da die Einhüllung hilft, die regelmäßig beabstandeten synchronen Spitzen einzugrenzen und zu identifizieren.

Der Bandpassfilterbereich von Digivibe MX® beträgt das 10-fache des in der Maschinenpunktdefinition angegebenen RPM-Werts. Deshalb muss beim Einrichten der Maschinenpunkte ein RPM-Wert angegeben werden. Wenn RPM 0 ist oder kein RPM angegeben wurde, würde der Bandpassfilter 0–10.000 CPM betragen.

• Digivibe MX® entfernt zunächst Niederfrequenzen unterhalb von 10x RPM mit einer FFT
• Dann wird die FFT invertiert
• Anschließend wandelt Digivibe MX® alle Werte von negativ zu positiv um, wodurch die Dichte maximiert wird
• Dann wird die Einhüllung angewendet, indem alle oberen Punkte der Kurve verbunden werden
• Abschließend berechnen wir die resultierende FFT zur Analyse

Wichtige Überlegungen

Es ist entscheidend zu verstehen, dass wie bei jeder Schwingungsanalyse Können und Erfahrung benötigt werden, um die Daten zu interpretieren. Manchmal wird die Amplitude sinken, wenn ein Lager versagt, was einem Neueinsteiger möglicherweise entgeht, während der erfahrene Analytiker diese Art von Verhalten erkennen und feststellen könnte, dass die Unregelmäßigkeit sich durch Verschleiß schlichtweg geglättet hat und das Lager tatsächlich noch auf der P-F-Kurve Richtung Funktionsausfall unterwegs ist.