Phân tích rung động – Dãi biên (Sidebands)

Phân tích rung động rung động cần phải nhận ra sóng hài (harmonic), dãi biên (sidebands), nhiều nền (noise floor), và cộng/trừ tần số

Sidebands (dãi biên)

Dải biên (sidebands) rất là quan trọng, cần tìm kiếm và hiểu rõ khi phân tích máy móc. Dải biên là kết quả của sự điều chế biên độ giữa hai tín hiệu. Dải biên thường gặp khi phân tích vòng bi, hộp số, điện và một số tình trạng lỗi khác.

Hình 3-9 Dải biên (sidebands) là các đỉnh cách đều nhau xung quanh tần số trung tâm hoặc đỉnh.

Trong phổ, các dải biên trông giống như các đỉnh cách đều nhau, tập trung vào một đỉnh khác gọi là “tần số trung tâm”. Tùy vào tình huống, chúng ta có thể quan tâm đến tần số của “tần số trung tâm” hoặc khoảng cách giữa tần số dải biên đến tần số trung tâm hoặc cả hai.

Tần số trung tâm là tần số “sóng mang” (carrier) và các dải biên là tần số “điều chế” (modulation)

Các nguồn tạo ra tần số sóng mang bao gồm:

• Tần số ăn khớp răng (Gearmesh)
• Tần số vòng trong vòng bi
• Rotor bar pass frequency (1*ATR)

Các nguồn tạo ra tần số điều chế bao gồm:

• Tốc độ quay
• Cage frequency
• Pole pass frequency (2*ATR)

(1*ATR) Rotor bar pass frequency (RBPF) = No. of Rotor bars x Rotor RPM

(2*ATR) Rotor bar pass frequency (PPF) = Slip Frequency x No. of poles; Slip Frequency = Synchronous speed – Rotor speed

Một ví dụ về sự điều chế (demodulation) là vòng bi có khuyết tật trên vòng trong. Trong Hình 3-12, dạng sóng được tạo ra vòng bị khuyết tật trên vòng trong. Dạng sóng được tách thành hai tần số thành phần.

Dạng sóng hình sin là tốc độ quay của trục và có biên độ không đổi. Các tác động tần số cao hơn là do khuyết tật vòng trong. Những tác động này có biên độ khác nhau do khuyết tật vòng trong di chuyển vào và ra khỏi vùng tải do vòng trong được gắn chặt vào trục quay

Cả hai tần số đều được tạo ra vì hai tần số này bị khóa với nhau. Vòng trong được khóa vào trục nên nó có tốc độ quay của trục. Tần số của các viên bi tác động lên khuyết tật- đó là tần số khuyết tật được phát hiện

Một ví dụ khác là từ ăn khớp răng (gear misalignment). Sự điều chế demodulation xảy ra trong hộp số do hai tần số bị khóa lại với nhau. Hai tần số là tốc độ quay trục và tần số Gearmesh. (Tần số Gearmesh là số răng trên bánh răng nhân với tốc độ trục của nó.

Do các trục bánh răng bị lệch nên các lực tác dụng lên nhau thay đổi khi trục quay tạo ra biên độ khác nhau. Biên độ thay đổi này thể hiện rõ ở dạng sóng. Xem Hình 3-14.

Tần số điều chế là tốc độ trục của một trong các bánh răng.

Trong phổ ta thấy: tần số Gearmesh là tần số trung tâm (hay tần số sóng mang). Các dải biên (sidebands) được đặt cách nhau từ tần số trung tâm với khoảng cách bằng tần số tốc độ quay trục. Trong ví dụ này, khoảng cách dãi biên đến tần số trung tâm là tần số của pinion.