Какво представляват честотите на дефекти на лагерите?

Честотите на дефектите на лагерите са характерни вибрационни честоти, генерирани, когато търкалящ лагер има локализиран дефект върху един от своите компоненти (външен пръстен, вътрешен пръстен, търкалящи елементи или клетка). Всеки компонент произвежда уникална честота, базирана на геометрията на лагера и скоростта на вала.

Как дефект на външния пръстен се проявява в спектъра?

Дефект на външната пътека може да произведе компоненти близо до BPFO и неговите хармоници. Могат да възникнат и FTF или други странични честоти, защото товарът, плъзгането, пътят на предаване и модулацията влияят на спектъра. Само съвпадението на честотите не доказва дефект; потвърдете с обвивен анализ, трендове и контекст на инспекцията.

Каква е разликата между признаците за вътрешния и външния пръстен?

Дефектите на външната пътека се изследват около BPFO; дефектите на вътрешната пътека — около BPFI. Модулацията от скоростта на вала е обичайна около BPFI, докато BPFO може също да показва FTF или други странични честоти. Тълкувайте модела заедно с натоварването, позицията на измерване и обвивния спектър.

Защо хармониците са важни при анализа на лагери?

Хармониците и страничните честоти могат да подсилят хипотезата за дефект в лагер, но техният брой не е универсална скала за тежест или изчисление на оставащия живот. Оценете трендовете на амплитудата, обвивните спектри, нивото на шума, работното състояние и потвърждаващите измервания.

Къде мога да намеря геометрични данни за лагера?

Данни за геометрията на лагерите (брой търкалящи елементи, диаметър на сачмата, диаметър на стъпката, ъгъл на контакт) могат да бъдат намерени в каталози на производители от SKF, FAG/Schaeffler, NSK, Timken, NTN и други. Много производители предоставят и онлайн инструменти и бази данни. Някои софтуерни програми за вибрационен анализ включват вградени бази данни за лагери.

Безплатен инженерен инструмент #035

Калкулатор за честота на дефекти на лагери

Изчислете BPFO, BPFI, BSF и FTF от геометрията на лагера и скоростта на вала. Включва 2× и 3× хармоници за вибрационна диагностика.

BPFO BPFI BSF FTF

Резултати

BPFO — Честота на дефектите на външната част на колелото

—

BPFI — Честота на дефектите на вътрешната раса

—

BSF — Честота на въртене на топката

—

FTF — Честота на клетката (влак)

—

Честота на вала

—

Таблица с хармоници

Честота	1× (Hz)	1× (Поръчка)	2× (Hz)	2× (Поръчка)	3× (Hz)	3× (Поръчка)

Честоти на дефекти на лагери

Когато търкалящ лагер развие локализиран дефект, повтарящият се удар генерира характерни честоти, които зависят от геометрията на лагера и скоростта на вала. Четирите основни честоти на дефектите са:

Основна честота на влаковете (FTF)

Честотата на въртене на клетката. Повишената честота на въртене на клетката показва износване или повреда.

Честота на подаване на топката — Външно колело (BPFO)

Честотата, с която търкалящите тела преминават през точка на външната гривна. Пикове близо до BPFO могат да подкрепят диагнозата за дефект на външната гривна, но появата и амплитудата им зависят от зоната на натоварване, пътя на предаване, приплъзването и мястото на измерване.

Честота на подаване на топката — Вътрешна раса (BPFI)

Скоростта, с която търкалящите се елементи преминават през точка на вътрешния ринг. Дефектите на вътрешния ринг обикновено показват странични ленти при скорост на вала около BPFI.

Честота на въртене на топката (BSF)

Честотата на въртене на търкалящия елемент около собствената му ос. Дефектите на търкалящия елемент често се появяват при 2× BSF, защото дефектът е в контакт с двата търкалящи се пръта на оборот.

Забележка: Тези кинематични формули предполагат чисто търкаляне без приплъзване. Действителните честоти могат да се изменят в зависимост от натоварването, хлабината, смазването, скоростта и приплъзването; използвайте изчислените стойности като ориентири за търсене, а не като точно доказателство за дефект.

Практически пример

Решен пример — зададена геометрия, 1500 RPM

Дадено: Z = 9, B_г = 7,94 мм, P_г = 38,5 мм, α = 0°, обороти в минута = 1500

Честота на вала = 1500/60 = 25 Hz

B_г/П_г = 0,2062, cos(0°) = 1

FTF = 25/2 × (1 − 0,2062) = 9,92 Hz

BPFO = 9/2 × 25 × (1 − 0,2062) = 89.30 Hz

BPFI = 9/2 × 25 × (1 + 0,2062) = 135.70 Hz

БФС = (38,5/(2×7,94)) × 25 × (1 − 0,2062²) = 58.03 Hz

⚠️ Забележка: За точния вариант на лагера използвайте вътрешната геометрия и контактния ъгъл на производителя. Не определяйте контактния ъгъл или размерите на търкалящите тела само по обозначението.

Честотите на дефекти на лагерите са характерни вибрационни честоти, генерирани при локален дефект в търкалящ лагер. Всеки елемент на лагера — външен пръстен, вътрешен пръстен, търкалящи тела и сепаратор — създава уникален честотен модел според геометрията на лагера и оборотите на вала.

Четирите основни честоти са: BPFO (честота на преминаване на търкалящите тела по външния пръстен), BPFI (честота на преминаване по вътрешния пръстен), BSF (честота на въртене на търкалящото тяло) и FTF (основна честота на сепаратора).

Дефект във външния пръстен може да породи съставки около BPFO и нейните хармоници. Странични ленти с честота FTF или други също могат да присъстват, тъй като натоварването, приплъзването и модулацията влияят на отговора.

Само съвпадението на честотата не е доказателство. Потвърдете чрез анализ на обвивката, трендове, работен режим и контекст от инспекцията.

Дефектите на външния пръстен се търсят около BPFO; дефектите на вътрешния пръстен — около BPFI. Модулацията с честотата на вала е типична около BPFI, докато при BPFO могат да се наблюдават и странични ленти FTF.

Интерпретирайте и двата модела заедно с натоварването, точката на измерване, спектъра на обвивката и трендовете.

Хармониците и страничните ленти могат да подкрепят хипотезата за лагерен дефект, но техният брой не е универсална скала за тежестта на повредата или изчисление за остатъчен ресурс.

Оценявайте амплитудите и трендовете заедно със спектрите на обвивката, нивото на шума, работния режим и потвърждаващите измервания.

Използвайте геометрични данни от производителя на лагера или проверена база данни за точното означение и суфикса за вътрешна конструкция.

Отворът и външният диаметър не определят еднозначно диаметъра на търкалящите тела, делителния диаметър или контактния ъгъл. Ако точната геометрия не е налична, посочете изчислените честоти като приблизителна оценка и ги проверете спрямо измерените спектри; не представяйте изведена геометрия като данни на производителя.

Процедурите, описани на тази страница, са разработени и тествани на терен от екипа на Vibromera с помощта на Balanset-1A, преносим двуканален балансьор и анализатор на вибрации за балансиране на ротори на място.