Consideramos una caja de engranes, que tiene un piñon con 13 dientes y un engrane activado con 31 dientes. Si se conecta un tacómetro a la flecha del piñon, y su salida se usa para disparar un analizador, capaz de realizar promedios sincronizados en tiempo, la forma de onda promediada gradualmente excluirá componentes de vibración de todo, excepto de eventos relacionados a la revolución del piñon. Cualquier vibración causada por el engrane activado será cancelada en el promedio y la forma de onda resultante enseñará la firma de vibración de cada diente individual en el piñon, tal como lo ilustramos abajo.
31D
Pulsos deTachometro Entrada de Disparador Entrada de Vibraciones
Desde el Accelerometro Una revolucion del pinon
Engrane in buen estado
Engrane con diente danado
Formas de Onda Prodmediadas
Analizador TRF D
Noten que en el ejemplo de arriba la forma de onda promediada inferior enseña un diente dañado en el piñon. La ilustración está idealizada en el aspecto que la duración de la grabación de tiempo corresponde exactamente a una revolución del engrane. Para lograr eso, el rango de frecuencias y la resolución de la frecuencia deben ser de tales magnitudes que el espacio entre las líneas está igual al recíproco de la duración de la grabación en tiempo. Para una máquina a 1760 RPM, una revolución ocurre en un poco más que 1/29. 333 de segundo y por eso la distancia
entre las líneas deberìa ser un poco más grande que 29. 333Hz. Esto se puede lograr poniendo el rango de las frecuencias a 2933. 3 Hz y el número de líneas TRF en 100. El analizador DC - 7B de Azima DLI tiene los siguientes rangos de frecuencias:
5 Hz - 100Hz en pasos de 5 Hz 110 Hz - 1000 Hz en pasos de 10 Hz 1050 Hz - 10 000 Hz en pasos de 50 Hz 10 500 Hz - 23500 Hz en pasos de 500 Hz
Para preparar el DC 7B para una prueba como esta, se podría usar un rango de frecuencias de 2900 Hz y una resolución de 100 líneas Esto producirá una duración de grabación de tiempo de 1/29 de segundo, lo que es un poco más largo que el tiempo de revolución del engrane. Los otros analizadores se preparan de manera similar.
Ya que la proporción del muestreo es 2. 56 veces el rango de frecuencias , hay 2. 56 x 2900 = 7424 muestras por segundo y 7424/29 = 256 muestras por revolución. Esto equivale a 256/13 = 19. 7 muestras por diente, lo que debería ser suficiente para resolver el diente individual del engrane en la grabación de tiempo.
El espectro es útil para detectar bandas laterales alrededor de la frecuencia del engranaje, que son una indicación de modulación de amplitud y de frecuencia de la frecuencia del engranaje, lo que no se podrá ver facilmente en la forma de onda.
Se puede examinar la onda de tiempo, o se puede calcular el espectro TRF. El espectro será libre de ruido y la frecuencia de engranaje (29. 333 x 13 = 381 Hz) será claramente definida, y sus primeras siete armónicos serán visibles en el rango de frecuencias de 2900 Hz . Si se quiere buscar bandas laterales alrededor del engranaje, se deberá usar un rango de frecuencias mas bajo, y la resolución se deberá incrementar, hasta 400 o 800 líneas para resolver facilmente las bandas laterales. Con este rango y una resolución de 800 líneas la duración de la grabación en tiempo sera de 2 segundos y abarcará a 60 revoluciones del engrane y los dientes individuales del engrane estarán muy cerca unos de otros. La grabación en tiempo de dos segundos contendrá de esta manera 60 x 13 = 780 dientes , y 2, 56 x 400 x 2 = 2048 muestras o 2. 63 muestras por diente, lo que no es suficiente para resolver de manera adecuada los dientes individuales.
De lo anterior, se puede ver que si se quiere estudiar la grabación de tiempo se tendrá que usar un rango de frecuencias alto y un número de líneas bajo, pero si se quiere estudiar el espectro, se tendrá que usar un rango de frecuencias mas bajo con un número de líneas más alto . Esto es un ejemplo de que el dominio de tiempo y el dominio de frecuencia son deseables pero van en contra uno de otro. . Es necesario optimizar los parámetros de recopilación. de datos de manera diferente para cada tipo de exhibición. Entre parentesis esto también es válido cuando no se hace el promedio sincronizado.
Los mismos valores basicos pueden ser usados para examinar el engrane activado, en lugar del piñon si se agrega un multiplicador/divisor a los valores entre la salida del tacómetro y la entrada del disparador. Si el divisor está puesto para una proporción de 13:31 sus pulsos de salida corresponderán a cada revolución del engrane activado. Entonces la forma de onda promediada de tiempo enseñará los dientes del engrane activado en lugar de los del piñon.
Naturalmente habrá que activar el rango y la resolución del analizador para poder mostrar una cantidad representativa de dientes en la duración de la grabación de tiempo.
31D 13D Entrada de Disparador Entrada de Vibracion Analizador TRF Desde el Accelerometro UIna Revolucion del Engrane Activado
Engrane en Buen Estado
Formas de Onda Predmediadas Proporcion 13:31 Divisor de Frecuencia Misaligned Engrane Desalienado
Engrane muy Desgasado Pulsos de Tachometro
Uno por revolucion del Engrane Activado
Si la forma de onda estaría sujeta a un analisis de frecuencia, la frecuencia predominante en el espectro serìa 13x, lo que es la frecuencia de engranaje. La técnica se puede aplicara cajas de engranes con engranes múltiples, desde el momento que los números de dientes son conocidos , y el divisor de frecuencias tiene la posibilidad de realizar la división correcta.