ما هو BPFO؟ شرح تردد تمرير الكرة للمسار الخارجي • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الدوران، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى. ما هو BPFO؟ شرح تردد تمرير الكرة للمسار الخارجي • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الدوران، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى.

ما هو BPFO؟ شرح تردد تمرير الكرة في المسار الخارجي

نُشر بواسطة admin على

فهم BPFO – السباق الخارجي لتردد تمرير الكرة

التعريف: ما هو BPFO؟

بي بي إف أو (تردد تمرير الكرة، السباق الخارجي) هو أحد العوامل الأساسية الأربعة ترددات خطأ المحمل يشير هذا إلى معدل مرور عناصر التدحرج (الكرات أو البكرات) فوق عيب موجود على المسار الخارجي لمحمل عنصر التدحرج. عند وجود تشقق أو شق أو حفرة أو أي عيب آخر على المسار الخارجي، يصطدم كل عنصر تدحرج بالعيب أثناء مروره، مما يُحدث تأثيرًا متكررًا يُولد اهتزاز على تردد BPFO.

يُعدّ BPFO أهم تردد تشخيصي للمحامل، لأن عيوب المسار الخارجي تُعدّ أكثر أنواع أعطال المحامل شيوعًا، حيث تُمثّل حوالي 40% من إجمالي أعطال محامل عناصر التدحرج. يتيح اكتشاف قمم BPFO في أطياف الاهتزاز الكشف المُبكر عن مشاكل المسار الخارجي قبل حدوث عطل في المحمل.

الحساب الرياضي

صيغة

يتم حساب BPFO باستخدام هندسة المحمل وسرعة العمود:

  • BPFO = (N × n / 2) × [1 + (Bd/Pd) × cos β]

المتغيرات

  • ن = عدد العناصر المتدحرجة (الكرات أو الأسطوانات) في المحمل
  • ن = تردد دوران العمود (هرتز) أو السرعة (دورة في الدقيقة/60)
  • بد = قطر الكرة أو الأسطوانة
  • ب د = قطر الملعب (قطر الدائرة عبر مراكز العناصر المتدحرجة)
  • بيتا = زاوية التلامس (عادةً 0 درجة للمحامل الكروية الشعاعية، 15-40 درجة للتلامس الزاوي)

التقريب المبسط

بالنسبة لمحامل زاوية الاتصال الصفرية (β = 0°):

  • BPFO ≈ (N × n / 2) × [1 + Bd/Pd]
  • بالنسبة للمحامل النموذجية مع Bd/Pd ≈ 0.2، فإن هذا يعطي BPFO ≈ 0.6 × N × n
  • القاعدة العامة: BPFO ≈ 60% من (عدد الكرات × تردد العمود)

القيم النموذجية

  • بالنسبة للمحامل التي تحتوي على 8-12 عنصرًا دحرجًا: عادةً ما تكون سرعة عمود BPFO 3-5 ×
  • مثال: محمل ذو 10 كرات بسرعة 1800 دورة في الدقيقة (30 هرتز) → BPFO ≈ 107 هرتز (3.6 × سرعة العمود)

الآلية الفيزيائية

لماذا تؤدي عيوب العرق الخارجي إلى حدوث BPFO

السباق الخارجي ثابت في معظم المحامل، ومثبت في الغلاف:

  1. يوجد عيب (شق، حفرة) في مكان ثابت على المسار الخارجي
  2. عندما يدور القفص، فإنه يحمل العناصر الدوارة حول المحمل
  3. يمر كل عنصر متدحرج بدوره فوق موقع العيب
  4. عندما تصطدم الكرة بالعيب، يحدث تأثير صغير أو "نقرة"
  5. مع وجود N عنصر متدحرج، يتم ضرب العيب N مرة لكل دورة قفص
  6. نظرًا لأن القفص يدور بسرعة تقارب 0.4× سرعة العمود، وتضرب كل كرة مرة واحدة لكل دورة من دورات القفص، فإن معدل التأثير الإجمالي = N × تردد القفص ≈ BPFO

خصائص التأثير

  • كل تأثير قصير (مدة الميكروثانية)
  • التأثيرات دورية بتردد BPFO
  • تثير طاقة التأثير رنينات عالية التردد في هيكل المحمل
  • الطبيعة المتكررة تخلق قمم طيفية واضحة

توقيع الاهتزاز في الأطياف

في طيف FFT القياسي

  • الذروة الأولية: عند تردد BPFO
  • التوافقيات: عند 2×BPFO، 3×BPFO، 4×BPFO (يشير إلى شدة العيب)
  • النطاقات الجانبية: قد يكون هناك ±1 × نطاقات جانبية إذا كان السباق الخارجي قادرًا على الدوران قليلاً أو بسبب اختلاف منطقة التحميل
  • السعة: تزداد مع انتشار العيب

في طيف المغلف

  • ذروة BPFO أكثر وضوحًا وسعة أعلى من FFT القياسي
  • التوافقيات معروضة بشكل بارز
  • إمكانية الكشف المبكر (العيوب يمكن اكتشافها قبل أشهر)
  • تداخل أقل من الاهتزازات منخفضة التردد

تقدم السعة النموذجي

  • ناشئ: 0.1-0.5 جرام (الظرف)، بالكاد يمكن اكتشافه
  • مبكر: 0.5-2 جرام، ذروة BPFO واضحة مع 1-2 توافقية
  • معتدل: 2-10 جرام، توافقيات متعددة، تظهر النطاقات الجانبية
  • متقدم: >10 جرام، العديد من التوافقيات، مستوى ضوضاء مرتفع

لماذا تعتبر عيوب العرق الخارجي الأكثر شيوعًا

تسود حالات فشل العرق الخارجي لعدة أسباب:

تركيز الحمل

  • في اتجاه العمود الأفقي النموذجي، تكون منطقة التحميل في الأسفل
  • يحمل السباق الخارجي في الأسفل معظم الحمل
  • التحميل المستمر لنفس القسم الخارجي من السباق يؤدي إلى تسريع التعب
  • يدور السباق الداخلي، مما يؤدي إلى توزيع الحمل حول المحيط بالكامل

ضغوطات التثبيت

  • قد يتعرض السباق الخارجي المضغوط داخل الغلاف لأضرار أثناء التثبيت
  • تتسبب الملاءمات التداخلية في إحداث ضغوط متبقية
  • يؤدي التركيب غير الصحيح (عدم المحاذاة، التثبيت) إلى إتلاف السباق الخارجي

تأثيرات التلوث

  • تدخل الجسيمات إلى المحمل عند السباق الخارجي
  • التلوث يتركز في منطقة العرق الخارجية
  • جزيئات مدمجة في مادة السباق الخارجي الأكثر ليونة

الأهمية التشخيصية

ثقة تشخيصية عالية

يعتبر BPFO أحد المؤشرات التشخيصية الأكثر موثوقية:

  • التردد قابل للحساب بدقة وفريد لكل نوع من أنواع المحامل
  • من غير المحتمل أن يتم الخلط بينه وبين ترددات الآلات الأخرى
  • نمط تقدم واضح مع تفاقم العيب
  • العلاقة المفهومة جيدًا بين السعة وحجم العيب

تقييم الخطورة

  • عدد التوافقيات: مزيد من التوافقيات = عيب أكثر تقدمًا
  • سعة الذروة: سعة أعلى = مساحة عيب أكبر
  • وجود النطاق الجانبي: تشير النطاقات الجانبية الواسعة إلى التعديل، غالبًا من تباين منطقة التحميل
  • مستوى الضوضاء: يشير ارتفاع مستوى الضوضاء إلى تدهور واسع النطاق في السطح

العلاقة مع ترددات المحامل الأخرى

BPFO مقابل BPFI

  • BPFI (السباق الداخلي) دائمًا بتردد أعلى من BPFO لنفس المحمل
  • النسبة النموذجية: BPFI/BPFO ≈ 1.6-1.8
  • إذا كان كلاهما موجودًا، فهذا يشير إلى عيوب متعددة (فشل متقدم)
  • BPFO أكثر شيوعًا في البداية؛ قد يتطور BPFI كضرر ثانوي

أشرطة جانبية بسرعة 1×

  • بينما يكون السباق الخارجي ثابتًا، فمن الممكن حدوث حركة طفيفة
  • يسمح المحمل الفضفاض للسباق الخارجي بالزحف أو الدوران قليلاً
  • يؤدي اختلاف منطقة التحميل مع مدارات الدوار إلى إنشاء تعديل السعة
  • النتائج في ±1× النطاقات الجانبية حول ذروة BPFO

استراتيجية الرصد العملية

المراقبة الروتينية

  • تحليل الغلاف الشهري أو الربع سنوي في كل موقع محمل
  • الكشف التلقائي عن ذروة BPFO والاتجاهات
  • تم ضبط المنبه على 2-3 × سعة خط الأساس
  • اتجاه البيانات التاريخية للتنبؤ بوقت الفشل

اختبارات التأكيد

عند اكتشاف BPFO:

  • التحقق من تطابق التردد مع القيمة المحسوبة (ضمن ±5%)
  • التحقق من التوافقيات (2×BPFO، 3×BPFO)
  • ابحث عن نمط النطاق الجانبي المميز
  • مقارنة بالمحامل الأخرى على نفس الآلة (يجب أن تكون فريدة بالنسبة للمحمل المعيب)
  • زيادة وتيرة المراقبة إلى أسبوعية أو يومية

يمثل اكتشاف ومراقبة BPFO أحد أنجح تطبيقات تحليل الاهتزاز في الصيانة التنبؤية، مما يمنع فشل المحمل وتمكين استراتيجيات الاستبدال القائمة على الحالة والتي تعمل على تحسين كل من موثوقية المعدات وتكاليف الصيانة.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب