Co je FTF? Základní vlaková frekvence v ložiskách • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů Co je FTF? Základní vlaková frekvence v ložiskách • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů

Co je FTF? Základní vlaková frekvence v ložiskách

Publikováno uživatelem admin dne

Pochopení FTF – základní vlakové frekvence

Definice: Co je to FTF?

Ztracený bojovník (Základní vlaková frekvence, nazývaná také klecová frekvence nebo frekvence zadržovače) je jednou ze čtyř základních frekvence poruch ložisek, což představuje rychlost otáčení klece ložiska (nazývané také separátor nebo přídržník), která drží valivá tělesa v poloze a udržuje jejich rozteč. Klec obíhá kolem ložiska, unáší s sebou valivá tělesa a vykoná jednu otáčku za dobu, za kterou všechna valivá tělesa obejdou ložisko jednou.

FTF je nejnižší ze čtyř frekvencí ložisek, obvykle se pohybuje v rozmezí od 0,35× do 0,48× otáček hřídele (subsynchronní). I když se nejméně běžně používá pro detekci defektů (defekty klece jsou vzácné), FTF hraje důležitou roli jako modulační frekvence, která vytváří postranní pásma v okolí jiných frekvencí poruch ložisek, zejména BSF.

Matematický výpočet

Vzorec

FTF se vypočítá s použitím geometrie ložiska a otáček hřídele:

  • FTF = (n / 2) × [1 – (Bd/Pd) × cos β]

Proměnné

  • n = Frekvence otáčení hřídele (Hz) nebo otáčky (ot./min./60)
  • Bd = Průměr kuličky nebo válečku
  • Pd = Průměr rozteče (průměr kružnice procházející středem valivých těles)
  • β = Kontaktní úhel

Zjednodušená forma

Pro ložiska s nulovým kontaktním úhlem (β = 0°):

  • FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
  • Pro typická ložiska s Bd/Pd ≈ 0,2 to dává FTF ≈ 0,4 × n
  • Empirické pravidlo: FTF obvykle 0,4× otáčky hřídele (40% frekvence hřídele)

Typický rozsah

  • FTF typicky 0,35–0,48× otáčky hřídele v závislosti na geometrii ložiska
  • Příklad: 1800 ot/min (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (0,4× otáčky hřídele)
  • Vždy subsynchronní (méně než 1× rychlost jízdy)
  • Nejnižší ze čtyř frekvencí ložisek

Fyzický význam

Pohyb klece

Rotace klece je určena valivými tělesy:

  • Valivé elementy se odvalují (bez prokluzování) mezi vnitřním a vnějším kroužkem
  • Klec se pohybuje průměrnou rychlostí středů valivých těles
  • Rychlost je přibližně uprostřed mezi stacionárním vnějším kroužkem (0) a rotujícím vnitřním kroužkem (rychlost hřídele)
  • Klec se tedy otáčí přibližně rychlostí 40% hřídele.

Funkce klece

  • Vzdálenost: Udržuje rovnoměrnou vzdálenost mezi valivými elementy
  • Vedení: Udržuje valivá tělesa ve správné orbitální dráze
  • Mazání: Může pomoci s distribucí lubrikantu
  • Zabraňuje kontaktu: Zabraňuje vzájemnému kontaktu valivých těles

Když se FTF objeví ve vibračních spektrech

Přímé vady klece

Primární píky FTF se objevují, když je samotná klec vadná:

  • Rozbitá klec: Zlomená nebo prasklá konstrukce klece
  • Opotřebované kapsy: Nadměrná vůle mezi klecí a valivými tělesy
  • Tření klece: Klec se dotýká drážek nebo těsnění
  • Frekvence: Přímý vrchol FTF s harmonickými
  • Rarita: Vady týkající se pouze klece jsou neobvyklé (< 5% poruch)

Jako modulace postranního pásma (běžnější)

FTF se častěji objevuje jako mezery postranních pásem kolem BSF:

  • Pokud je přítomna vada valivého tělesa (BSF aktivní)
  • Závažnost nárazu defektní koule se mění s jejím oběhem
  • K variacím dochází na orbitální frekvenci klece (FTF)
  • Vytváří postranní pásma: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
  • Diagnostický vzorec pro vady valivých těles

V nestabilitě ložiska

  • V blízkosti FTF se mohou vyskytovat subsynchronní vibrace způsobené nestabilitou vyvolanou ložiskem
  • Může naznačovat nedostatečné předpětí nebo problémy s vůlí ložiska
  • Rozlišitelné od vad klece různými charakteristikami (kontinuální vs. nárazové)

Diagnostika defektu klece

Příznaky problémů s klecí

  • Vrchol na frekvenci FTF v vibrační spektrum
  • Harmonické při 2×FTF, 3×FTF atd.
  • Často nepravidelná nebo proměnlivá amplituda
  • Může být doprovázeno slyšitelným zvukem (cvakání nebo chrastění)
  • Někdy viditelné v časovém průběhu jako periodické nárazy

Příčiny vad klece

  • Nesprávné mazání: Nedostatečné mazání způsobující opotřebení klece
  • Vysokorychlostní provoz: Nadměrné odstředivé síly působící na klec
  • Kontaminace: Částice poškozující materiál klece nebo kapsy
  • Přehřátí: Tepelná deformace nebo změkčení materiálu klece
  • Únava: Vysokocyklová únava v tenkých částech klece
  • Poškození při instalaci: Klec ohnutá nebo poškozená během montáže

Praktický význam

Jako diagnostický marker

Primární diagnostická hodnota FTF spočívá v rozestupu postranních pásem:

  • 1× Postranní pásma: Indikuje vady vnitřního kroužku (modulace otáčením hřídele)
  • Postranní pásma FTF: Indikace vad valivých těles (modulace orbitálním pohybem klece)
  • Rozpoznávání vzorů: Rozteč postranních pásem okamžitě identifikuje typ defektu
  • Pokročilá diagnóza: Pochopení FTF umožňuje správnou interpretaci komplexních spekter ložisek

V automatizované diagnostice

  • Moderní analyzátory vibrací automaticky vypočítávají všechny čtyři frekvence
  • Software identifikuje píky na BPFO, BPFI, BSF a FTF
  • Automatická detekce postranního pásma s využitím FTF a 1× jako vyhledávacích kritérií
  • Závažnost posuzována na základě amplitudy a harmonického obsahu

Vztah k jiným azimutovým frekvencím

Hierarchie frekvencí

Čtyři frekvence ložisek v pořadí podle velikosti:

  • Nejnižší: FTF (0,4× otáčky hřídele)
  • Nízká až střední: BSF (2–3× otáčky hřídele)
  • Střední: BPFO (3–5× otáčky hřídele)
  • Nejvyšší: BPFI (5–7× otáčky hřídele)

Matematické vztahy

  • Všechny čtyři frekvence související geometrií ložiska
  • Znalost jedné frekvence a typu ložiska umožňuje výpočet dalších
  • Poměry mezi frekvencemi zůstávají pro daný model ložiska konstantní
  • Poskytuje křížové ověření diagnózy

FTF, ačkoliv je nejnižší a nejméně často přímo pozorovatelná frekvence poruch ložisek, hraje klíčovou roli v diagnostice ložisek. Její funkce jako modulační frekvence pro vady valivých těles a její potenciální indikace problémů s klecí činí pochopení FTF nezbytným pro úplné a přesné posouzení stavu ložiska.

← Zpět na hlavní index

Kategorie:
WhatsApp