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Über H-funktion

H-Funktion (Beschleunigungssignal Hüllkurvenverarbeitung)

(1)Theorie der H-Funktion

Betrachten wir die Verschlechterung eines Maschinenelements wie eines Lagers. Wenn der Außenring des Lagers zerkratzt ist, wird eine Drehung angenommen (Abb. 1.3).

Wenn sich das Lager dreht, werden die Kratzer von den Kugeln (Wälzkörpern) des Lagers getroffen, und es kommt zu einem Stoß. Dieser Stoß verursacht eine Drehschwingung des Außenrings, die auf das Lagergehäuse übertragen wird. Die Oberfläche des Außenrings wird in Schwingung versetzt (Abb. 1.4).
Der FFT-Analysator zeigt die Frequenzcharakteristik der Analyse und der Lager für diese Schwingung an. Der Schock erregt hauptsächlich den Resonanzpunkt der Lager. (Abb. 1.5.)

Unabhängig von der Drehzahl, hat diese Eigenschaft nur wenige Merkmale aufgrund von Kratzern, außer dass die Schwingung größer wird als die der normalen Verteilung bearings.However, wenn die Schwingung der Lager durch Kratzer verursacht wird durch den absoluten Wert gleichgerichtet und dann durch Tiefpassfilter (Abb. 1.6.) übergeben. Dieser Vorgang wird als Hüllkurvenverarbeitung bezeichnet. Diese Hüllkurvenform wird von einem FFT-Analysator eindeutig erkannt, um die Frequenz und die Periode zu analysieren, die die Kratzer verursachen. (Abb. 1.7.)

Dieser Vorgang wird im IMV als H-Funktion bezeichnet.
Wenn man nur den Effektivwert, den Effektivwert und die Spitzenwerte betrachtet, ist dies nicht der Fall, aber die tatsächliche Wellenform zeigt, dass die stachelige Beschleunigungswellenform auch bei normalverteilten Lagern auftritt. Die H-Funktion hat den Effekt der Rauschunterdrückung bei der Analyse solcher Wellenformen, wobei die Spitzen durch die H-Funktion stabilisiert werden.

  • bearings deterioration
  • Fig. 1.4 vibration of bearing Due to Scratches, Fig. 1.5 FFT analysis Result
  • 	Certificate (

(2)Theorie der H-Funktion

H-Funktion ist ein Hüllkurven-Signal-Verarbeitung von 2kHz~15kHz hochfrequente Schwingung Beschleunigung.Es ist hochfrequente Schwingung, so dass es gut durch die metallische interior.High-Frequenz-Vibrationen ist kaum von Fix-Teil betroffen und wird übertragen, es sei denn, Vibration ist Isolierung gedreht.(Vielmehr ist die Änderung in der Höhe der Vibration durch die Verschiebung der Messung Teil Konstruktion und Messposition betroffen.)

設備モデル
  • Betrachten Sie eine Anlage mit Messteilen ① und ②.
  • Vibration durch Fehler in ①.Da die Verschiebungsamplitude der V-Funktion (Geschwindigkeit) groß ist, wird die Vibration gedämpft und kaum in das Fixteil übertragen.In ② wird die Geschwindigkeit gedämpft und reduziert.
  • Die H-Funktion wird vom Fixteil kaum beeinflusst, da die Verschiebungsamplitude sehr klein ist.
    Die H-Funktion kann auch in ② erkannt werden.

Erkennt hochfrequente Schwingungen, wenn ein Fehler im mechanischen Teil auftritt, wie z. B. eine Verschlechterung des Lagers, unzureichende Schmierung oder ein kleiner dynamischer Auswuchtfehler.
(Eine Änderung des Schwingungspegels der H-Funktion allein kann jedoch nicht zwischen abnormalen Arten unterscheiden).

Es reagiert empfindlich auf Änderungen der Drehgeschwindigkeit und kann Lagerverschleiß, unzureichendes Fett oder subtile dynamische Auswuchtfehler erkennen. (Eine Änderung des Schwingungspegels der H-Funktion allein kann jedoch nicht zwischen abnormalen Arten unterscheiden).

H-Funktion als Hilfsfunktion der V-Funktion (Geschwindigkeit) Obwohl V-Funktionen grundsätzlich der beste Weg sind, um eine Verschlechterung der Ausrüstung zu erfassen, sind hochfrequente Schwingungen, wenn Teile wie z. B. Lager zerkratzt sind, mit V-Funktionen schwer zu erkennen.

Die Beschleunigung kann eine Verschlechterung der Lager erkennen, aber eine stabilere Signalverarbeitung (Hüllkurve) ist zuverlässiger.

(3)Signalverarbeitung der H-Funktion

Impuls

Impulse werden bei Verschlechterung des Teils erzeugt.

Impuls bei Verschlechterung

Resonanzsystem (Anlage)

Beschleunigungssensor

Wenn ein Impuls das Resonanzsystem (Anlage) durchläuft, wird es durch den Impuls angeregt. f0 liegt bei Wälzlagern mit einem Innendurchmesser von mehr als 10mm unter 15kHz.

Resonanzsystem (Anlage) impulses

Ladungsverstärker

Bandpassfilter
2kHz bis 15kHz

Nur hochfrequente Schwingungen, die zu einer Verschlechterung der Teile führen, werden extrahiert.
Eliminieren Sie niederfrequente Komponenten und schwierige hochfrequente Komponenten der Messung, die durch andere Faktoren als Verschlechterung verursacht werden.

Der absolute Wert gleichrichten

Der Absolutwert entzerrt die hochfrequente Wellenform.

Hochfrequenzwellenform und Gleichrichtung des Absolutwerts

Tiefpassfilter
Schneiden von mehr als 1kHz

Entfernt Komponenten über 1kHz.
Umwandlung der Wellenform in eine impulsartige Wellenform.
Eliminiert pulsierende Geräusche, die nicht durch Vibrationen verursacht werden.

Kugelpassperiode

Der Hüllkurvenprozess ist ein Prozess, bei dem die im Resonanzsystem angeregte Hochfrequenzkomponente durch den Absolutwert gleichgerichtet wird, die Hochfrequenzkomponente durch einen Tiefpassfilter entfernt wird und die ursprüngliche Niederfrequenzkomponente (Frequenzkomponenten, die durch den Verschlechterungsteil hindurchgehen) zur Extraktion gedreht wird.

H-Funktion C.F.

(1) Das Verhältnis zwischen dem Spitzenwert (PEAK) und dem Effektivwert (RMS) wird als C.F. (Crest-Faktor) bezeichnet.

C.F.=RMS PECK
C.F. kann als grober Hinweis auf die Wellenform betrachtet werden. Betrachten wir die Verschlechterung, wenn die Lager verkratzt sind.
  1. Wenn die Lager normal verteilt sind, sind der Effektivwert, der Effektivwert und die Spitze-Spitze-Werte beide klein.
  2. Wenn das Lager verkratzt ist, steigt der Spitzenwert. Je größer der Fehler ist, desto größer ist der Spitzenwert. RMS-Wert und Effektivwert sind jedoch nicht so groß.
    RMS PEAK erhöht
  3. Mit der Zunahme der Kratzer wird die gesamte Lauffläche des Lagers allmählich rau. In diesem Zustand nimmt die Spitze-Spitze-Anstiegsgeschwindigkeit ab, aber der Effektivwert (RMS) steigt allmählich an.
    RMS PEAK Verringerung
  4. Konzept des Crest-Faktors
Verschlechterung der Lager
Straße Erklärung
Stein,mit Erde Stein,mit Erde gepflasterte Straßen
Es werden fast keine Vibrationen auf das Auto übertragen.
Lager: Positiv
Stein und Erde Ein Teil des Pflasters kann entfernt werden.
Vibriert kurzzeitig, wenn das Auto auf eine gepflasterte Fläche trifft.
Lager: Kratzer
Stein und Erde Die Oberfläche des Pflasters bröckelt.
Wenn das Auto fährt, vibriert es.
Lager: Raue Oberfläche, Verschlechterung

(2) C.F. (CREST FACTOR) zeigt die Wellenform Status, so dass es nicht viel durch den Weg der Schwingungsübertragung Abschnitt beeinflusst.

Wenn eine Geschwindigkeit von 10Hz~1000Hz gemessen wird, kann der Raum zwischen dem schwingungserzeugenden Teil und dem Schwingungsmesspunkt als starrer Körper betrachtet werden.
Mit anderen Worten, am Messpunkt kann der Schwingungspegel des Schwingungserzeugers mit einer beträchtlich hohen Genauigkeit und Präzision erfasst werden.

Wenn jedoch die Hochfrequenzbeschleunigung (2kHz~100kHz) gemessen wird, wenn sie wie ein Lager zerkratzt wird, kann sie nicht als starrer Körper zwischen dem schwingungserzeugenden Teil und dem Schwingungsmesspunkt betrachtet werden. Der Schwingungspegel der Messstelle entspricht nicht dem Schwingungspegel des Schwingungserzeugers.
Selbst in diesen Fällen wird der Wert als Verhältnis zwischen dem Spitzenwert und dem Effektivwert ausgedrückt (grober Status von PEAK/RMS und Wellenform), so dass er unabhängig vom Wert des Schwingungsniveaus für die Beurteilung der Verschlechterung verwendet werden kann, wenn die Messung mit C.F. erfolgt.

Wellenform PEAK RMS
Wellenform 10m/s2 7m/s2
波形 10m/s2 7m/s2

z.B. / Beispiel mit gleichem Spitzenwert aber unterschiedlichem Effektivwert, Effektivwert

(3) C.F.-Verwendung

Achten Sie darauf, den C.F.-Wert zusammen mit dem RMS-Wert und dem Effektivwert zu verwenden, um eine Trendanalyse durchzuführen.
Wenn der Effektivwert den Wert der Normalverteilung überschreitet und in den Warnbereich eintritt, muss das Trendanalyse-Diagramm des C.F.-Werts überprüft werden.
Die Änderung des C.F.-Wertes, wenn der Effektivwert die Normalverteilung anzeigt, ist weniger aussagekräftig.