Rulmanlardakı nasazlıqların tezliyini başa düşmək
Tərif: Rulmanların nasazlıq tezliyi nədir?
Rulmanların nasazlıq tezlikləri (həmçinin daşıyıcı qüsur tezlikləri və ya xarakterik tezliklər adlanır) spesifikdir vibrasiya rulmanda yuvarlanan elementlərin (toplar və ya rulonlar) daşıyıcı yarışlarda və ya yuvarlanan elementlərin özlərində çatlar, çatlar və ya çuxurlar kimi qüsurların üzərindən keçməsi zamanı yaranan tezliklər. Bu tezliklər rulmanın həndəsəsinə və şaftın fırlanma sürətinə əsaslanaraq riyazi olaraq proqnozlaşdırıla biləndir və bu tezlikləri erkən aşkar etmək üçün əvəzolunmaz diaqnostik göstəricilər edir. rulman qüsurları.
Bu tezlikləri anlamaq və müəyyən etmək vibration analysis texniki qulluq işçilərinə rulman problemlərini temperaturun yüksəlməsi, səs-küy və ya fəlakətli nasazlıq nəticəsində aşkar edilməsindən aylar əvvəl aşkarlamağa imkan verir, planlı texniki xidmətə imkan verir və bahalı planlaşdırılmamış fasilələrin qarşısını alır.
Dörd əsas nasazlıq tezliyi
Hər yuvarlanan element rulmanı dörd xarakterik nasazlıq tezliyinə malikdir, hər biri fərqli bir qüsur növünə uyğundur:
1. BPFO – Ball Pass Tezliyi, Xarici Yarış
Yuvarlanan elementlərin xarici yarışda sabit bir nöqtədən keçmə sürəti:
- Fiziki məna: Xarici yarışda bir qüsur varsa, hər yuvarlanan element keçərkən onu vurur və təkrarlanan təsir yaradır.
- Tipik dəyər: Əksər rulmanlar üçün 3-5 × mil sürəti
- Formula: BPFO = (N × n / 2) × (1 + (Bd/Pd) × cos β)
- Ən ümumi: Xarici yarış qüsurları ən çox rast gəlinən rulman çatışmazlığı rejimidir
- Yük zonası effekti: Stasionar xarici yarış qüsurun yükə nisbətən sabit vəziyyətdə olması deməkdir
2. BPFI – Ball Pass Tezliyi, Daxili Yarış
Yuvarlanan elementlərin daxili yarışda sabit bir nöqtədən keçmə sürəti:
- Fiziki məna: Daxili yarış mil ilə fırlanır, buna görə də daxili yarışda bir qüsur keçərkən hər yuvarlanan element tərəfindən vurulur
- Tipik dəyər: Əksər rulmanlar üçün 5-7× mil sürəti
- Formula: BPFI = (N × n / 2) × (1 – (Bd/Pd) × cos β)
- BPFO-dan yüksək: Eyni rulman üçün həmişə BPFO-dan yüksək tezlik
- Yan bantlar: Demək olar ki, həmişə 1× göstərir yan bantlar yük zonasının modulyasiyasına görə
3. BSF – Topun Fırlanma Tezliyi
Öz oxunda fırlanan yuvarlanan elementin fırlanma tezliyi:
- Fiziki məna: Əgər yuvarlanan elementdə qüsur varsa, bu tezlikdə hər iki yarışa təsir edir
- Tipik dəyər: 1,5-3 × mil sürəti
- Formula: BSF = (Pd / Bd) × (n / 2) × [1 – (Bd/Pd)² × cos² β]
- Ən az rast gəlinən: Yuvarlanan element qüsurları yarış qüsurlarından daha az olur
- Kompleks Nümunə: Qüsur hər iki irqlə təmasda olur və mürəkkəb vibrasiya imzası yaradır
4. FTF – Əsas Qatar Tezliyi
Rulman qəfəsinin (tutucunun) fırlanma tezliyi:
- Fiziki məna: Yatağın ətrafında yuvarlanan elementləri daşıyan qəfəsin fırlanma sürəti
- Tipik dəyər: 0,35-0,45 × mil sürəti (sub-sinxron)
- Formula: FTF = (n / 2) × (1 – (Bd/Pd) × cos β)
- Qəfəs qüsurları: Aşınmış və ya zədələnmiş qəfəslər bu tezliyi həyəcanlandırır
- Qeyri-sabitlik göstəricisi: Yastıqdan qaynaqlanan rotorun qeyri-sabitliyi zamanı da görünə bilər
Formula Dəyişənləri İzah olunur
Arızanın tezliyi düsturları bu daşıyıcı həndəsi parametrlərdən istifadə edir:
- N = Yuvarlanan elementlərin sayı (toplar və ya rulonlar)
- n = Milin fırlanma tezliyi (Hz) və ya sürət (RPM)
- Bd = Topun və ya rulonun diametri
- Pd = Meydançanın diametri (yuvarlanan elementlərin mərkəzlərindən keçən dairənin diametri)
- β = Təmas bucağı (yük istiqaməti ilə daşıyıcı oxu arasındakı bucaq, adətən 0-40°)
Əksər vibrasiya təhlili proqramlarına minlərlə rulman modeli üçün əvvəlcədən hesablanmış bu parametrlərə malik daşıyıcı verilənlər bazası daxildir.
Vibrasiya Spektrlərində Arızalar Tezlikləri Necə Görünür
Əsas Görünüş
Rulmanda qüsur yarandıqda:
- Əsas zirvə: Arızanın tezliyi fərqli bir zirvə kimi görünür tezlik spektri
- Harmoniklər: Qüsur pisləşdikcə nasazlıq tezliyinin çoxsaylı harmonikləri (2×, 3×, 4×) görünür
- Yan bantlar: Daxili yarış və yuvarlanan element qüsurları üçün nasazlıq tezliyi ətrafında 1 × yan zolaqlar ümumi olur
- Genlik artımı: Qüsur irəlilədikcə xəta tezliyinin amplitudası artır
Yan bant nümunələri
Yan lentlər mühüm diaqnostik məlumat verir:
- Daxili irq qüsurları: ±1×, ±2× yan zolaqlı BPFI (yük zonasında/xaricində fırlanan qüsur)
- Xarici irq qüsurları: Xarici irq bir qədər fırlana bilsə, BPFO-da 1 × yan zolaqlar ola bilər
- Rolling Element Qüsurları: FTF aralığında yan zolaqlı BSF (qəfəs tezliyinin modulyasiyası)
- Yan bant aralığı: Hansı komponentin qüsurlu olduğunu müəyyən edir
Erkən və Son Mərhələ
- Erkən Mərhələ: Səs-küy zəmininin demək olar ki, yuxarısında kiçik zirvələr tələb oluna bilər zərf təhlili aşkar etmək
- Orta Mərhələ: Standart FFT-də harmoniklər və yan zolaqlar ilə zirvələri təmizləyin
- Qabaqcıl Mərhələ: Çox yüksək amplituda, çoxsaylı harmoniklər, genişzolaqlı səs-küy artır
- Son Mərhələ: Spektr yüksək səs-küy mərtəbəsi və çoxsaylı zirvələrlə xaotik olur
Aşkarlama Texnikaları
Standart FFT Analizi
- Calculate FFT vibrasiya siqnalı
- Hesablanmış daşıyıcı tezliklərdə zirvələri axtarın
- Orta və inkişaf etmiş qüsurlar üçün effektivdir
- Səs-küyə basdırılmış erkən mərhələdə qüsurları əldən verə bilər
Zərflərin Təhlili (Ən Effektiv)
Zərfin təhlili (demodulyasiya) rulman qüsurlarının aşkarlanması üçün qızıl standartdır:
- Aşağı tezlikli, yüksək enerjili vibrasiyanı (balanssızlıqdan və s.) süzür.
- Dəstək qüsurlarından yüksək tezlikli təsirlərə diqqət yetirir
- Standart FFT-dən 6-12 ay əvvəl nasazlıqları aşkar edə bilir
- Zərf spektri nasazlıq tezliklərini və nümunələrini aydın şəkildə göstərir
Zaman-Domen Texnikaları
- Zərbə Nəbz Metodu (SPM): Qüsurlardan təsir enerjisini aşkar edir
- Crest Faktoru: Zirvənin RMS-ə nisbəti, təsirlə artır
- Kurtoz: Erkən daşıyıcı zədələrə həssas olan impulsivliyin statistik ölçüsü
Praktik Tətbiq
Diaqnostik prosedur
- Rulmanı müəyyən edin: Rulman modelini və yerini müəyyənləşdirin
- Tezlikləri hesablayın: BPFO, BPFI, BSF, FTF hesablamaq üçün rulman həndəsəsindən istifadə edin (və ya verilənlər bazasında axtarın)
- Vibrasiya məlumatlarını toplayın: Rulman yuvasında ölçün akselerometr
- Spektri təhlil edin: FFT və ya zərf spektrində hesablanmış tezlikləri axtarın
- Diaqnozu təsdiqləyin: Qüsur növünə uyğun olan harmonikləri və yan zolaqları yoxlayın
- Şiddəti qiymətləndirin: Amplituda və harmonik məzmun qüsurun inkişaf mərhələsini göstərir
- Fəaliyyət Planı: Ciddilik və avadanlığın kritikliyi əsasında podşipniklərin dəyişdirilməsini planlaşdırın
Diaqnoz nümunəsi
1800 rpm (30 Hz) sürətlə işləyən SKF 6308 podşipnikli mühərrik:
- Hesablanmış Tezliklər: BPFO = 107 Hz, BPFI = 173 Hz, BSF = 71 Hz, FTF = 12 Hz
- Zərf Spektrində müşahidə olunur: 346 Hz, 519 Hz-də harmoniklərlə 173 Hz-də pik
- Yan bantlar: 173 Hz zirvəsi ətrafında ±30 Hz yan zolaqlar
- Diaqnoz: Daxili yarış qüsuru təsdiqləndi (1× yan zolaqlı BPFI)
- Fəaliyyət: Amplituda əsasən 2-4 həftə ərzində rulmanların dəyişdirilməsini planlaşdırın
Proqnozlaşdırılan Baxımın Əhəmiyyəti
- Erkən Xəbərdarlıq: Qüsurları uğursuzluqdan 6-24 ay əvvəl aşkar edin
- Xüsusi Diaqnoz: Hansı rulman komponentinin zədələndiyini müəyyənləşdirin
- Trend Monitorinqi: Qalan ömrü proqnozlaşdırmaq üçün nasazlıq tezliyinin amplitüdlərini izləyin
- Planlı Baxım: Rahat fasilələr zamanı dəyişdirmələri planlaşdırın
- İkinci dərəcəli zərərin qarşısının alınması: Fəlakətli nasazlıq şaft, korpus və ya digər komponentlərə ziyan vurmazdan əvvəl rulmanı dəyişdirin
- Xərclərə qənaət: Təcili təmirdən, istehsal itkilərindən və girov zədələnməsindən çəkinin
Rulmanların nasazlığı tezlikləri vibrasiya analizində ən güclü diaqnostik vasitələrdən biridir. Onların riyazi proqnozlaşdırılması müasir zərf analizi üsulları ilə birlikdə fırlanan avadanlıq üçün effektiv proqnozlaşdırıcı texniki xidmət proqramlarının təməl daşını təşkil edərək, rulman qüsurlarının etibarlı erkən aşkarlanmasına imkan verir.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 