Какво е BSF? Честота на въртене на топката в диагностиката на лагери • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори Какво е BSF? Честота на въртене на топката в диагностиката на лагери • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори

Какво е BSF? Честота на въртене на топката при диагностика на лагери

Публикувано от admin на

Разбиране на BSF – Честота на въртене на топката

Определение: Какво е BSF?

ЧСФ (Честота на въртене на топката, наричана още честота на въртене на търкалящия елемент) е една от четирите основни честоти на повреди в лагерите която представлява скоростта на въртене на търкалящ се елемент (топка или ролка), който се върти около собствената си ос. Когато търкалящият се елемент има повърхностен дефект, като например отчупване, пукнатина или включване, дефектът въздейства както върху вътрешния, така и върху външния ринг два пъти на оборот на търкалящия се елемент, създавайки периодични удари с честотата на BSF.

BSF е най-рядко срещаният от четирите честоти на лагерите, тъй като дефектите на търкалящите елементи са сравнително редки в сравнение с дефектите на търкалящите се елементи, представляващи само около 10-15% повреди на лагерите. Въпреки това, когато е налице, BSF създава отличителен и сложен ефект. вибрация подпис, който може да бъде разпознат чрез внимателно анализ на вибрациите.

Математическо изчисление

Формула

BSF се изчислява, като се използва геометрията на лагера и скоростта на вала:

  • BSF = (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)² × cos² β]

Променливи

  • Пд = Диаметър на стъпката (диаметър на окръжността през центровете на търкалящите елементи)
  • Bd = Диаметър на топката или ролката
  • n = Честота на въртене на вала (Hz) или скорост (RPM/60)
  • β = Ъгъл на контакт

Опростена форма

За лагери с нулев ъгъл на контакт (β = 0°):

  • BSF ≈ (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)²]
  • За типични лагери с Bd/Pd ≈ 0.2, това дава BSF ≈ 2.4 × n
  • Емпирично правило: BSF обикновено 2-3× скорост на вала

Типични стойности

  • BSF обикновено варира от 1,5× до 3× скорост на вала
  • По-ниско от двете БПФИ и БПФО
  • По-високо от чуждестранен тероризъм (честота на клетката)
  • Пример: Лагер при 1800 об/мин (30 Hz) → BSF ≈ 71 Hz (2,4× скорост на вала)

Физически механизъм

Въртене на търкалящия елемент

Разбирането на BSF изисква визуализиране на движението на търкалящия елемент:

  1. Търкалящият елемент се върти около лагера с честота на клетката (~0,4× скорост на вала)
  2. Едновременно с това, той се върти около собствената си ос в BSF
  3. Скоростта на въртене зависи от съотношението на диаметъра на стъпката към диаметъра на топката
  4. Всяко пълно завъртане води до контакт на дефекта и с двете състезания.

Двоен удар на оборот

Дефект върху търкалящ се елемент създава уникален модел:

  • Първо въздействие: Дефект засяга вътрешната раса
  • Половин революция по-късно: Същият дефект (сега завъртян на 180°) засяга външната греда
  • Резултат: Два удара на оборот на топката = 2×BSF
  • Действително наблюдавана честота: Често се наблюдават пикове както при BSF, така и при 2×BSF

Модулация чрез честота на клетката

Допълнителна сложност произтича от орбиталното движение на търкалящия елемент:

  • Дефектираната топка преминава през зоната на натоварване веднъж на оборот на клетката
  • Тежестта на удара се модулира от натоварването (висока в зоната на натоварване, ниска другаде)
  • Създава странични ленти при чуждестранен тероризъм разстояние (честота на клетката)
  • Модел на страничната лента: BSF ± n×FTF, където n = 1, 2, 3…

Вибрационен подпис

Характеристики на спектъра

  • Основен пик: При честота BSF или 2×BSF
  • Странични ленти на FTF: Разположени на интервали от клетъчна честота (за разлика от страничните ленти 1× на BPFI)
  • Множество хармоници: 2×BSF, 3×BSF често присъстват
  • Сложен модел: По-сложно от моделите на расови дефекти
  • Променлива амплитуда: Може да варира значително между измерванията, тъй като позицията на дефектната топка в зоната на натоварване се променя

Спектър на обвивката

Анализ на обвивката е особено важно за откриване на BSF:

  • Пиковете на BSF често са по-ясни в обвивката, отколкото при стандартното FFT
  • Структурата на страничната лента на FTF е по-видима
  • Възможно е ранно откриване, преди пиковете да са видими в стандартния спектър

Защо дефектите на търкалящите се елементи са по-рядко срещани

Няколко фактора правят дефектите на търкалящите се елементи сравнително редки:

Разпределение на натоварването

  • Търкалящите се елементи се въртят, разпределяйки натоварването и износването по цялата повърхност
  • Състезанията (особено външните) имат концентрирани зони на натоварване
  • По-равномерното разпределение на напрежението забавя умората на търкалящите елементи

Качество на производството

  • Топките и ролките обикновено получават най-висок контрол на качеството
  • По-твърд материал и по-добра повърхностна обработка от ролките в много лагери
  • По-малка вероятност от материални дефекти

Модели на стрес

  • Контактно напрежение при търкаляне, разпределено по повърхността
  • Расите изпитват по-високи максимални херцови контактни напрежения
  • Ръбовете и ъглите на състезанията са по-склонни към концентрация на стрес

Диагностични предизвикателства

Сложност

  • BSF сигнатурата е по-сложна от дефектите в расата поради страничните ленти на FTF
  • Може да се обърка с честотите на други машини
  • Променливата амплитуда затруднява проследяването на тренда
  • Множество дефектни топки създават припокриващи се сигнатури

Трудност при откриване

  • Пиковете на BSF понякога са с по-ниска амплитуда от пиковете на дефекти в расата за дефекти с подобни размери.
  • Честотата може да попада в диапазона с други машинни компоненти
  • Изисква опит за разграничаване на BSF моделите от расови дефекти

Практическа диагноза

Стъпки за потвърждение

  1. Изчислете BSF: От спецификациите на лагерите
  2. Потърсете връх BSF: Спектър на обвивката на търсенето при изчислена честота
  3. Проверете за 2×BSF: Често по-силен от фундаменталния BSF
  4. Проверете страничните ленти на FTF: Търсете странични ленти на разстояние между честотите на клетката (НЕ разстояние 1×)
  5. Променливост на амплитудата: Амплитудата на BSF може да варира между измерванията (характерно за дефекти на топката)
  6. Елиминиране: Изключете BPFI и BPFO преди да сключите BSF

Когато множество топки дефектират

  • Множество дефектни топки създават сложни припокриващи се модели
  • Върховете на BSF могат да се разширят или да показват множество близки честоти
  • Показва напреднало износване на лагерите
  • Препоръчва се незабавна подмяна

Причини и превенция

Често срещани причини за дефекти на търкалящите се елементи

  • Включени материали: Вътрешни кухини или чужд материал в топката/ролката
  • Повреда при монтажа: Бринелиране от удари по време на работа
  • Замърсяване: Твърди частици, вграждащи се в повърхността на топката или повреждащи я
  • Електрически повреди: Електрически ток, преминаващ през лагера, образува ями
  • Фалшиво Бринелинг: Тревога от вибрации, докато е неподвижен
  • Корозия: Влага или химическа атака, създаващи повърхностни вдлъбнатини

Стратегии за превенция

  • Използвайте висококачествени лагери от реномирани производители
  • Внимателно боравене по време на монтажа
  • Ефективен контрол на замърсяването (уплътнения, чиста околна среда)
  • Правилното смазване предотвратява корозия
  • Електрическа изолация за двигатели с честотни преобразуватели (VFD)
  • Изолация на вибрациите по време на съхранение и транспортиране

Въпреки че BSF се среща по-рядко от BPFO или BPFI, разбирането на неговите характеристики позволява пълна диагностика на лагерите. Отличителният модел на страничната лента на FTF и потенциалът за бързо развитие след откриване правят BSF важна част от цялостните програми за мониторинг на състоянието на лагерите.

← Обратно към основния индекс

Категории:
WhatsApp