شاک پالس ( shock pulse ) چیست؟ بیرینگ­‌های غلتشی طول عمر محدود و مشخصی داشته و معمولاً پس از اتمام طول عمرشان باید تعویض شوند.

اما در حین کار می‌­توان آن‌ها را پایش نموده و با بررسی وضعیت ارتعاشی آن‌ها نسبت به ادامه کار یا تعویض آن تصمیم‌گیری­ کرد.

تشخيص به موقع عيب بیرینگ در دستگاه­‌های دوار می‌تواند از توقـف ناگهاني و بدون برنامه‌ریزی دسـتگاه­‌ها جلوگیری کرده

و برنامه‌ریزی و داشتن زمان کافی جهت سفارش بیرینگ جایگزین را امکان‌پذیر می‌نماید.

همچنین با كمك اقداماتي مانند روانكاری در دوره‌های زماني كوتـاه­تر و عوامل بهره‌برداری مانند كاهش بار دستگاه و اقداماتي از اين قبيل،

دستگاه را براي مدت بيشتری در اختيار داشت و با برنامه از پيش تعين شده‌ای نسبت به رفع عيب مذكور اقدام نمود.

عیوب بیرینگ­‌ها معمولاً ناشی از جدا شدن موضعی مواد، ترک­‌های ناشی از خستگی روی سطوح تماسی

و خرد شدن یا ترک برداشتن اجزا غلتشی یعنی ساچمه­‌ها و رولرها است.

که در اثر روغن‌کاری ناقص و یا اعمال نیروهای اضافی روی آن‌ها می‌تواند اتفاق بیفتد.

این مسئله باعث تغییر ساختمان هندسی بیرینگ شده و زمانی که سطوح آسیب‌دیده با هم درگیر می­‌شوند،

ارتعاشات و ضربه­‌های لحظه‌­ای (Shock Pulse) در فرکانس­‌های بالا را تولید می­نماید.

تکنیک تشخیص عیوب بیرینگ

تکنیک تشخیص عیوب بیرینگ با دیگر عیوب ارتعاشی تفاوت دارد زیرا خرابی بیرینگ پالس‌های بسیار کم انرژی در فرکانس‌های بالا تولید می‌کند

که عملاً این پالس‌ها در ارتعاشات ناشی از عیوب دیگر که عمدتاً مضاربی از دور ماشین هستند گم می‌شوند.

شرکت‌های تجاری فعال در زمینه آنالیز ارتعاشات با واحدی مخصوص به خود وضعیت سلامت بیرینگ را ارزیابی و گزارش می­کنند.

به‌عنوان‌مثال کارخانجات SPM سوئد در 50 سال پیش تکنولوژی شاک پالس را (Shock Pulse) به‌منظور تشخیص زودهنگام خرابی‌های بیرینگ ابداع کردند.

به همین ترتیب شرکت IRD آمریکا از پارمتر اسپایک انرژی (Energy Spike)،

شرکت B&K دانمارک از کِرِست فاکتور (Cerest Factor)،

شرکت VMI سوئد از BCU و شركت Schenck از روشي با نام برکن (Bearcon) استفاده می‌کند.

پارامتر شاک پالس ( shock pulse )

با توجه به اینکه عیوب بیرینگ، پالس­های بسیار کم انرژی در فرکانس­های بالا تولید می­کنند،

در تکنولوژی شاک­‌پالس یک سنسور مخصوص طراحی شده است.

سنسور شاک پالس تنها در فرکانس 32kHz حساسیت بالایی دارد و در سایر فرکانس­ها از خود حساسیتی نشان نمی دهد.

به کمک این سنسور سیگنال ارتعاشی در این فرکانس به صورت مکانیکی و الکتریکی تا هفت برابر تقویت می­‌شود.

بنابراین در فرکانس 32kHz که تنها شاک­پالس­های بسیار ضعیف مربوط به خرابی مراحل اولیه بیرینگ حضور دارند،

تقویت و آشکار شده و سیگنال های مربوط به دور ماشین و مضارب آن که در فرکانس های پایین قرار دارند، فیلتر و حذف می شوند.

سیگنال­ به دست آمده از اندازه­گیری به روش شاک­پالس شامل دو نوع پالس است:

نوع اول تعداد زیادی پالس­ با دامنه کم که به آنها پالس مفروش (Carpet) گفته میشود و در نمودار لگاریتمی dBc نامیده میشود.

نوع دوم پالس ها با دامنه زیاد می باشد که به آنها پالس ماکزیمم گفته شده و با علامت dBm مشخص می­شود.

تفسیر پارامتر شاک پالس ( shock pulse )

مقدار dBc مستقیماً به ضخامت فیلم روغن و کیفیت آن بستگی دارد.

هنگامی­که فیلم روغن به اندازه کافی ضخامت داشته باشد

و همچنین تمیز و عاری از ذرات فلزی باشد، ساچمه ها با سطوح داخلی و خارجی بیرینگ در تماس نبوده

و بنابراین شاک پالس ایجاد نمی­شود. در این شرایط dBc بسیار پایین است.

در صورتی­که ضخامت و کیفیت فیلم روغن کاهش یابد

تماس ساچمه با رینگ داخلی و خارجی بیرینگ ایجاد شده

و در نتیجه مقدار dBc افزایش میابد. بنابراین افزایش مقدار dBc نمایشگر کمبود مقدار یا کیفیت روانکار می­باشد.

افزایش مقدار پالس های ماکزیمم dBm نمایشگر خوردگی در یکی از المان­های بیرینگ می­‌باشد.

ازدیاد شاک­ پالس­ های dBm در اولین مراحل خرابی بیرینگ می تواند شروع خرابی را تا شش ماه زودتر از خرابی کامل بیرینگ، پیش­‌بینی­‌میکند.

وضعیت بیرینگ با سه چراغ سبز (سالم)، زرد (هشدار) و قرمز (بحرانی) نمایش داده می‌شود

و بر مبنای مقدار شاک پالس ماکزیمم dBm تنظیم می­‌شود.

طبق استاندارد، بیرینگ­‌ها با dBm کمتر از 21 در ناحیه سبز و سالم می‌باشند.

بیرینگ­‌های با dBm کمتر از 35 و بیشتر از 21 در ناحیه زرد یا ناحیه هشدار بوده

و در این مرحله باید برای تهیه و تعویض بیرینگ برنامه‌ریزی نمود.

در نهایت بیرینگ­ها با dBm بیشتر از 35 در وضعیت قرمز یا بحرانی بوده و باید نسبت به تعویض آنها اقدام شود.

بهترین روش عیب­یابی به موقع بیرینگ­‌ها، اندازه‌­گیری ادواری و رسم منحنی ترند dBm و dBc است.

افزایش dBc نمایشگر کم بودن ضخامت روغن و افزایش dBm علامت خرابی بیرینگ می‌باشد.

به کمک منحنی ترند شاک­ پالس ( shock pulse ) می­توان عمر بیرینگ را با تقریب قابل قبول تخمین زد.

مزیت روش شاک­ پالس ( shock pulse )

مزیت روش شاک­ پالس ( shock pulse ) نسبت به سایر روش­‌های تشخیص عیوب بیرینگ این است که

با این روش می­توان اسپکتروم شاک پالس را نیز به دست آورد.

تطبیق اسپکتروم شاک پالس با فرکانس­‌های اجزای بیرینگ، علت دقیق خرابی بیرینگ را مشخص می­کند.

مثلاً آیا عیب بیرینگ از ساچمه یا رینگ داخلی یا رینگ خارجی و غیره می‌باشد.

در شکل زیر نمونه ای از اسپکتروم شاک­ پالس ( shock pulse ) نشان داده شده است

پیک‌های ایجاد شده منطبق با اسپکتروم فرکانسی رینگ خارجی (BPFO) بوده

و در نتیجه عیب دقیق بیرینگ به علت وجود مشکلی در رینگ خارجی می­‌باشد.

تعیین اینکه عیب از کدام المان بیرینگ می‌باشد در تشخیص عامل اصلی ایجاد خرابی بیرینگ کمک شایانی می‌کند

تا با حل آن بیرینگ جدید در آینده به همان خرابی، دچار نشود.