Forståelse af FTF – Grundlæggende togfrekvens
Definition: Hvad er FTF?
FTF (Grundlæggende togfrekvens, også kaldet burfrekvens eller retainerfrekvens) er en af de fire grundlæggende lejefejlfrekvenser, der repræsenterer rotationshastigheden for lejeburet (også kaldet separator eller holder), der holder rulleelementerne på plads og opretholder deres afstand. Buret kredser om lejet, bærer rulleelementerne med sig og fuldfører én omdrejning på den tid, det tager for alle rulleelementerne at bevæge sig én gang rundt om lejet.
FTF er den laveste af de fire lejefrekvenser, typisk fra 0,35× til 0,48× akselhastighed (subsynkron). Selvom den er den mindst almindeligt anvendte til defektdetektering (burdefekter er sjældne), spiller FTF en vigtig rolle som den modulationsfrekvens, der skaber sidebånd omkring andre lejefejlfrekvenser, især BSF.
Matematisk beregning
Formel
FTF beregnes ved hjælp af lejegeometri og akselhastighed:
- FTF = (n / 2) × [1 – (Bd/Pd) × cos β]
Variabler
- n = Akselrotationsfrekvens (Hz) eller hastighed (RPM/60)
- Bd = Kugle- eller rullediameter
- Pd = Stegediameter (diameter af cirkl gennem rulleelementets centrum)
- β = Kontaktvinkel
Forenklet formular
For lejer med nul kontaktvinkel (β = 0°):
- FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
- For typiske lejer med Bd/Pd ≈ 0,2 giver dette FTF ≈ 0,4 × n
- Tommelfingerregel: FTF typisk 0,4× akselhastighed (40% af akselfrekvensen)
Typisk rækkevidde
- FTF typisk 0,35-0,48× akselhastighed afhængigt af lejegeometrien
- Eksempel: 1800 o/min (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (0,4× akselhastighed)
- Altid subsynkron (mindre end 1× kørehastighed)
- Den laveste af de fire pejlefrekvenser
Fysisk betydning
Burbevægelse
Burets rotation bestemmes af rulleelementerne:
- Rullende elementer ruller (ingen glidning) mellem indre og ydre ringløb
- Buret bevæger sig med en gennemsnitlig hastighed for rulleelementcentrene
- Hastigheden er omtrent midtpunktet mellem den stationære ydre ring (0) og den roterende indre ring (akselhastighed)
- Derfor roterer buret med en akselhastighed på cirka 40%
Burets funktion
- Mellemrum: Opretholder jævn afstand mellem rulleelementer
- Vejledning: Holder rullende elementer i den korrekte orbitale bane
- Smøring: Kan hjælpe med at fordele smøremiddel
- Forhindrer kontakt: Forhindrer rullende elementer i at røre hinanden
Når FTF optræder i vibrationsspektre
Direkte burfejl
Primære FTF-toppe opstår, når selve buret er defekt:
- Ødelagt bur: Brækket eller revnet burstruktur
- Slidte lommer: For stor afstand mellem bur og rulleelementer
- Burgnidning: Burkontakt med racer eller sæler
- Frekvens: Direkte FTF-peak med harmoniske
- Sjældenhed: Kun burdefekter er sjældne (< 5% af fejl)
Som sidebåndsmodulation (mere almindelig)
FTF optræder oftere som sidebåndsafstand omkring BSF:
- Når der er en defekt i rulleelementet (BSF aktiv)
- Den defekte kugles anslagsstyrke varierer, når den kredser
- Variation forekommer ved burets orbitalfrekvens (FTF)
- Opretter sidebånd: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
- Diagnostisk mønster for defekter i rulleelementer
I lejeinstabilitet
- Subsynkron vibration fra lejeinduceret ustabilitet kan forekomme nær FTF
- Kan indikere utilstrækkelig forspænding eller problemer med lejespillerum
- Kan skelnes fra burdefekter ved forskellige karakteristika (kontinuerlig vs. påvirkende)
Diagnose af burfejl
Symptomer på burproblemer
- Peak ved FTF-frekvens i vibrationsspektrum
- Harmoniske ved 2×FTF, 3×FTF osv.
- Ofte uregelmæssig eller variabel amplitude
- Kan være ledsaget af hørbar lyd (klikkende eller raslende)
- Nogle gange synlige i tidsbølgeform som periodiske stød
Årsager til burfejl
- Forkert smøring: Utilstrækkelig smøring forårsager slid på buret
- Højhastighedsdrift: For store centrifugalkræfter på buret
- Forurening: Partikler, der beskadiger burmateriale eller lommer
- Overophedning: Termisk forvrængning eller blødgøring af burmateriale
- Træthed: Højcyklusudmattelse i tynde bursektioner
- Installationsskader: Buret er bøjet eller beskadiget under montering
Praktisk betydning
Som diagnostisk markør
FTF's primære diagnostiske værdi er sidebåndsafstand:
- 1× Sidebånd: Angiv defekter i den indre løbering (modulation ved akselrotation)
- FTF-sidebånd: Angiv defekter i rulleelementer (modulation ved orbital bevægelse af buret)
- Mønstergenkendelse: Sidebåndsafstand identificerer øjeblikkeligt defekttypen
- Avanceret diagnose: Forståelse af FTF muliggør korrekt fortolkning af komplekse pejlespektre
I automatiseret diagnostik
- Moderne vibrationsanalysatorer beregner alle fire frekvenser automatisk
- Software identificerer toppe ved BPFO, BPFI, BSF, FTF
- Automatisk sidebåndsdetektion ved hjælp af FTF og 1× som søgekriterier
- Sværhedsgrad vurderet baseret på amplitude og harmonisk indhold
Forhold til andre pejlefrekvenser
Frekvenshierarki
De fire pejlefrekvenser i størrelsesorden:
- Laveste: FTF (0,4× akselhastighed)
- Lav-Mellem: BSF (2-3× akselhastighed)
- Medium: BPFO (3-5× akselhastighed)
- Højeste: BPFI (5-7× akselhastighed)
Matematiske forhold
- Alle fire frekvenser relateret gennem lejegeometri
- Kendskab til én frekvens og pejlingstype muliggør beregning af andre
- Forholdet mellem frekvenser forbliver konstant for en given lejemodel
- Giver krydsverifikation af diagnosen
FTF, selvom det er den laveste og mindst almindeligt direkte observerede af lejefejlfrekvenserne, spiller en afgørende rolle i lejediagnostik. Dens funktion som modulationsfrekvens for rulleelementfejl og dens potentielle indikation af burproblemer gør forståelsen af FTF afgørende for en fuldstændig og præcis vurdering af lejetilstanden.
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 