Τι είναι οι συχνότητες βλάβης ρουλεμάν;

Οι συχνότητες ελαττωμάτων ρουλεμάν είναι χαρακτηριστικές συχνότητες κραδασμών που παράγονται όταν ένα ρουλεμάν κυλινδρικού στοιχείου έχει ένα εντοπισμένο ελάττωμα σε ένα από τα εξαρτήματά του (εξωτερικός δακτύλιος, εσωτερικός δακτύλιος, κυλινδρικά στοιχεία ή κλωβός). Κάθε εξάρτημα παράγει μια μοναδική συχνότητα με βάση τη γεωμετρία του ρουλεμάν και την ταχύτητα του άξονα.

Πώς μπορεί να εμφανιστεί στο φάσμα μια βλάβη εξωτερικού δακτυλίου;

Ένα ελάττωμα εξωτερικού δακτυλίου μπορεί να παράγει συνιστώσες κοντά στο BPFO και τις αρμονικές του. Το FTF ή άλλες πλευρικές ζώνες μπορούν επίσης να εμφανιστούν επειδή το φορτίο, η ολίσθηση, η διαδρομή μετάδοσης και η διαμόρφωση επηρεάζουν το φάσμα. Μόνο η αντιστοιχία συχνότητας δεν αποδεικνύει ελάττωμα· επιβεβαιώστε με ανάλυση περιβάλλουσας, τάσεις και πλαίσιο επιθεώρησης.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των ενδείξεων εσωτερικού και εξωτερικού δακτυλίου;

Ελαττώματα εξωτερικού δακτυλίου διερευνώνται γύρω από το BPFO· ελαττώματα εσωτερικού δακτυλίου γύρω από το BPFI. Η διαμόρφωση κατά την ταχύτητα άξονα είναι συνήθης γύρω από το BPFI, ενώ το BPFO μπορεί επίσης να δείξει FTF ή άλλες πλευρικές ζώνες. Ερμηνεύστε το μοτίβο μαζί με το φορτίο, τη θέση μέτρησης και το φάσμα περιβάλλουσας.

Γιατί έχουν σημασία οι αρμονικές στην ανάλυση ρουλεμάν;

Οι αρμονικές και οι πλευρικές ζώνες μπορούν να ενισχύσουν μια υπόθεση βλάβης εδράνου, αλλά ο αριθμός τους δεν είναι καθολική κλίμακα σοβαρότητας ή υπολογισμός υπολειπόμενης διάρκειας ζωής. Αξιολογήστε τις τάσεις πλάτους, τα φάσματα περιβάλλουσας, τον θόρυβο βάσης, την κατάσταση λειτουργίας και επιβεβαιωτικές μετρήσεις.

Πού μπορώ να βρω δεδομένα γεωμετρίας ρουλεμάν;

Δεδομένα γεωμετρίας ρουλεμάν (αριθμός στοιχείων κύλισης, διάμετρος σφαίρας, διάμετρος βήματος, γωνία επαφής) μπορούν να βρεθούν σε καταλόγους κατασκευαστών από τις SKF, FAG/Schaeffler, NSK, Timken, NTN και άλλες. Πολλοί κατασκευαστές παρέχουν επίσης διαδικτυακά εργαλεία και βάσεις δεδομένων. Ορισμένα λογισμικά ανάλυσης κραδασμών περιλαμβάνουν ενσωματωμένες βάσεις δεδομένων ρουλεμάν.

Δωρεάν Εργαλείο Μηχανικής #035

Υπολογιστής συχνότητας ελαττωμάτων ρουλεμάν

Υπολογίστε τις τιμές BPFO, BPFI, BSF και FTF από τη γεωμετρία των ρουλεμάν και την ταχύτητα του άξονα. Περιλαμβάνει αρμονικές 2× και 3× για διαγνωστικά κραδασμών.

BPFO BPFI BSF FTF

Αποτελέσματα

BPFO — Συχνότητα ελαττώματος εξωτερικού δακτυλίου

—

BPFI — Συχνότητα ελαττώματος εσωτερικού δακτυλίου

—

BSF — Συχνότητα περιστροφής μπάλας

—

FTF — Συχνότητα κλωβού

—

Συχνότητα άξονα

—

Πίνακας Αρμονικών

Συχνότητα	1× (Hz)	1× (Παραγγελία)	2× (Hz)	2× (Παραγγελία)	3× (Hz)	3× (Παραγγελία)

Συχνότητες ελαττωμάτων ρουλεμάν

Όταν ένα ρουλεμάν κυλινδρικού στοιχείου εμφανίζει ένα εντοπισμένο ελάττωμα, η επαναλαμβανόμενη κρούση παράγει χαρακτηριστικές συχνότητες που εξαρτώνται από τη γεωμετρία του ρουλεμάν και την ταχύτητα του άξονα. Οι τέσσερις βασικές συχνότητες ελαττωμάτων είναι:

Βασική Συχνότητα Αμαξοστοιχίας (FTF)

Η συχνότητα περιστροφής του κλουβιού. Ένα αυξημένο FTF υποδηλώνει φθορά ή ζημιά στο κλουβί.

Συχνότητα διέλευσης σφαιριδίων — Εξωτερικός δακτύλιος (BPFO)

Ο ρυθμός με τον οποίο τα στοιχεία κύλισης διέρχονται από ένα σημείο στον εξωτερικό δακτύλιο. Κορυφές κοντά στη BPFO μπορούν να υποστηρίξουν τη διάγνωση βλάβης του εξωτερικού δακτυλίου, αλλά η εμφάνιση και το πλάτος τους εξαρτώνται από τη ζώνη φορτίου, τη διαδρομή μετάδοσης, την ολίσθηση και τη θέση μέτρησης.

Συχνότητα διέλευσης σφαιριδίων — Εσωτερικός δακτύλιος (BPFI)

Ο ρυθμός με τον οποίο τα κυλιόμενα στοιχεία διέρχονται από ένα σημείο στον εσωτερικό δακτύλιο. Τα σφάλματα του εσωτερικού δακτυλίου συνήθως εμφανίζουν πλευρικές ζώνες στην ταχύτητα του άξονα γύρω από το BPFI.

Συχνότητα περιστροφής μπάλας (BSF)

Η συχνότητα περιστροφής ενός κυλιόμενου στοιχείου γύρω από τον άξονά του. Τα ελαττώματα του κυλιόμενου στοιχείου εμφανίζονται συχνά σε 2× BSF επειδή το ελάττωμα έρχεται σε επαφή και με τους δύο δακτυλίους ανά περιστροφή.

Σημείωση: Αυτοί οι κινηματικοί τύποι προϋποθέτουν καθαρή κύλιση χωρίς ολίσθηση. Οι πραγματικές συχνότητες μπορεί να μεταβάλλονται με το φορτίο, το διάκενο, τη λίπανση, την ταχύτητα και την ολίσθηση· χρησιμοποιείτε τις υπολογισμένες τιμές ως δείκτες αναζήτησης και όχι ως ακριβή απόδειξη βλάβης.

Πρακτικό παράδειγμα

Παράδειγμα υπολογισμού — δηλωμένη γεωμετρία, 1500 RPM

Δεδομένο: Z = 9, B_d = 7.94 mm, P_d = 38.5 mm, α = 0°, RPM = 1500

Συχνότητα άξονα = 1500/60 = 25 Hz

B_d/P_d = 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

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

⚠️ Σημείωση: Χρησιμοποιήστε την εσωτερική γεωμετρία και τη γωνία επαφής του κατασκευαστή του ρουλεμάν για την ακριβή παραλλαγή του ρουλεμάν. Μην συνάγετε τη γωνία επαφής ή τις διαστάσεις των στοιχείων κύλισης μόνο από την ονομασία.

Οι συχνότητες βλάβης ρουλεμάν είναι χαρακτηριστικές συχνότητες κραδασμών που παράγονται όταν ένα ρουλεμάν κύλισης παρουσιάζει τοπική φθορά. Κάθε στοιχείο του ρουλεμάν — εξωτερικός δακτύλιος, εσωτερικός δακτύλιος, στοιχεία κύλισης και κλωβός — παράγει ένα μοναδικό πρότυπο συχνοτήτων βάσει της γεωμετρίας του ρουλεμάν και της ταχύτητας του άξονα.

Οι τέσσερις βασικές συχνότητες είναι: BPFO (συχνότητα διέλευσης στοιχείων κύλισης στον εξωτερικό δακτύλιο), BPFI (συχνότητα διέλευσης στον εσωτερικό δακτύλιο), BSF (συχνότητα περιστροφής στοιχείου κύλισης) και FTF (θεμελιώδης συχνότητα κλωβού).

Ένα ελάττωμα στον εξωτερικό δακτύλιο μπορεί να παράγει συνιστώσες κοντά στην BPFO και τις αρμονικές της. Πλευρικές ζώνες FTF ή άλλες μπορούν επίσης να εμφανιστούν επειδή το φορτίο, η ολίσθηση και η διαμόρφωση επηρεάζουν την απόκριση.

Η ταύτιση συχνότητας από μόνη της δεν αποτελεί απόδειξη. Επιβεβαιώστε με ανάλυση περιβάλλουσας, τάσεις, συνθήκες λειτουργίας και ευρήματα επιθεώρησης.

Τα ελαττώματα εξωτερικού δακτυλίου εξετάζονται γύρω από την BPFO, ενώ του εσωτερικού δακτυλίου γύρω από την BPFI. Η διαμόρφωση με τη συχνότητα περιστροφής του άξονα είναι συχνή γύρω από την BPFI, ενώ στην BPFO μπορεί επίσης να εμφανιστούν πλευρικές ζώνες FTF.

Ερμηνεύστε και τα δύο πρότυπα σε συνδυασμό με το φορτίο, τη θέση μέτρησης, το φάσμα περιβάλλουσας και τις τάσεις.

Οι αρμονικές και οι πλευρικές ζώνες μπορούν να ενισχύσουν την υπόθεση βλάβης ρουλεμάν, αλλά ο αριθμός τους δεν αποτελεί καθολική κλίμακα σοβαρότητας ούτε υπολογισμό υπολειπόμενης διάρκειας ζωής.

Αξιολογήστε τα πλάτη και τις τάσεις μαζί με τα φάσματα περιβάλλουσας, το επίπεδο θορύβου, τις συνθήκες λειτουργίας και τις επιβεβαιωτικές μετρήσεις.

Χρησιμοποιήστε τη γεωμετρία που παρέχει ο κατασκευαστής του ρουλεμάν ή μια επαληθευμένη βάση δεδομένων ρουλεμάν για τον ακριβή κωδικό και το επίθημα εσωτερικού σχεδιασμού.

Η εσωτερική και η εξωτερική διάμετρος δεν καθορίζουν μονοσήμαντα τη διάμετρο των στοιχείων κύλισης, τη διάμετρο κύκλου κύλισης ή τη γωνία επαφής. Εάν η ακριβής γεωμετρία δεν είναι διαθέσιμη, αναφέρετε τις υπολογισμένες συχνότητες ως εκτίμηση και επαληθεύστε τις με μετρημένα φάσματα· μην παρουσιάζετε την εκτιμώμενη γεωμετρία ως δεδομένα κατασκευαστή.

Οι διαδικασίες που περιγράφονται σε αυτή τη σελίδα αναπτύχθηκαν και δοκιμάστηκαν επιτόπου από την ομάδα της Vibromera με χρήση του Balanset-1A, ενός φορητού δικάναλου ζυγοσταθμιστή και αναλυτή δονήσεων για επιτόπια ζυγοστάθμιση ρότορα.