Τι είναι οι Συχνότητες Βλαβών Ρουλεμάν; Ανίχνευση Βλαβών • Φορητός ζυγοσταθμιστής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική ζυγοστάθμιση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιωτών σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες Τι είναι οι Συχνότητες Βλαβών Ρουλεμάν; Ανίχνευση Βλαβών • Φορητός ζυγοσταθμιστής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική ζυγοστάθμιση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιωτών σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες

Τι είναι οι συχνότητες σφαλμάτων ρουλεμάν; Ανίχνευση ελαττωμάτων

Δημοσιεύτηκε από τον/την admin στις

Κατανόηση των συχνοτήτων σφάλματος ρουλεμάν

Ορισμός: Τι είναι οι συχνότητες σφάλματος ρουλεμάν;

Συχνότητες σφάλματος ρουλεμάν (που ονομάζονται επίσης συχνότητες ελαττωμάτων ρουλεμάν ή χαρακτηριστικές συχνότητες) είναι συγκεκριμένες δόνηση Οι συχνότητες που παράγονται όταν τα κυλιόμενα στοιχεία (σφαίρες ή κύλινδροι) σε ένα ρουλεμάν περνούν πάνω από ελαττώματα όπως ρωγμές, θρυμματισμούς ή κοιλώματα στις αυλακώσεις των ρουλεμάν ή στα ίδια τα κυλιόμενα στοιχεία. Αυτές οι συχνότητες είναι μαθηματικά προβλέψιμες με βάση τη γεωμετρία του ρουλεμάν και την ταχύτητα περιστροφής του άξονα, καθιστώντας τες πολύτιμους διαγνωστικούς δείκτες για την έγκαιρη ανίχνευση ελαττώματα ρουλεμάν.

Κατανόηση και αναγνώριση αυτών των συχνοτήτων μέσω ανάλυση κραδασμών επιτρέπει στο προσωπικό συντήρησης να εντοπίζει προβλήματα στα ρουλεμάν μήνες πριν αυτά γίνουν εμφανή μέσω της αύξησης της θερμοκρασίας, του θορύβου ή της καταστροφικής βλάβης, επιτρέποντας την προγραμματισμένη συντήρηση και αποτρέποντας τον δαπανηρό, μη προγραμματισμένο χρόνο διακοπής λειτουργίας.

Οι τέσσερις βασικές συχνότητες σφάλματος

Κάθε ρουλεμάν κυλινδρικού στοιχείου έχει τέσσερις χαρακτηριστικές συχνότητες σφάλματος, καθεμία από τις οποίες αντιστοιχεί σε διαφορετικό τύπο ελαττώματος:

1. BPFO – Συχνότητα Πάσας Μπάλας, Εξωτερικός Αγώνας

Ο ρυθμός με τον οποίο τα κυλιόμενα στοιχεία διέρχονται από ένα σταθερό σημείο στον εξωτερικό δακτύλιο:

  • Φυσική Σημασία: Εάν υπάρχει κάποιο ελάττωμα στον εξωτερικό δακτύλιο, κάθε κυλιόμενο στοιχείο χτυπά πάνω του καθώς περνάει, δημιουργώντας μια επαναλαμβανόμενη κρούση.
  • Τυπική τιμή: 3-5× ταχύτητα άξονα για τα περισσότερα ρουλεμάν
  • Τύπος: BPFO = (N × n / 2) × (1 + (Bd/Pd) × cos β)
  • Πιο συνηθισμένα: Τα ελαττώματα του εξωτερικού δακτυλίου είναι η πιο συχνή αστοχία των ρουλεμάν
  • Εφέ Ζώνης Φόρτωσης: Στατικός εξωτερικός δακτύλιος σημαίνει ότι το ελάττωμα βρίσκεται σε σταθερή θέση σε σχέση με το φορτίο

2. BPFI – Συχνότητα Πάσας Μπάλας, Εσωτερικός Αγώνας

Ο ρυθμός με τον οποίο τα κυλιόμενα στοιχεία διέρχονται από ένα σταθερό σημείο στον εσωτερικό δακτύλιο:

  • Φυσική Σημασία: Ο εσωτερικός δακτύλιος περιστρέφεται με τον άξονα, επομένως ένα ελάττωμα στον εσωτερικό δακτύλιο εμφανίζεται από κάθε κυλιόμενο στοιχείο καθώς διέρχεται.
  • Τυπική τιμή: 5-7× ταχύτητα άξονα για τα περισσότερα ρουλεμάν
  • Τύπος: BPFI = (N × n / 2) × (1 – (Bd/Pd) × cos β)
  • Υψηλότερο από το BPFO: Πάντα υψηλότερη συχνότητα από το BPFO για το ίδιο ρουλεμάν
  • Πλευρικές ζώνες: Σχεδόν πάντα δείχνει 1× πλευρικές ζώνες λόγω διαμόρφωσης ζώνης φορτίου

3. BSF – Συχνότητα περιστροφής μπάλας

Η συχνότητα περιστροφής ενός κυλιόμενου στοιχείου που περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του:

  • Φυσική Σημασία: Εάν ένα κυλιόμενο στοιχείο έχει κάποιο ελάττωμα, επηρεάζει και τους δύο δακτυλίους σε αυτήν τη συχνότητα
  • Τυπική τιμή: 1,5-3× ταχύτητα άξονα
  • Τύπος: BSF = (Pd / Bd) × (n / 2) × [1 – (Bd/Pd)² × cos² β]
  • Λιγότερο συνηθισμένο: Τα ελαττώματα των στοιχείων κύλισης είναι λιγότερο συχνά από τα ελαττώματα του αγωνιστικού τμήματος
  • Σύνθετο μοτίβο: Το ελάττωμα έρχεται σε επαφή και με τους δύο αγώνες, δημιουργώντας σύνθετη υπογραφή δόνησης

4. FTF – Βασική Συχνότητα Αμαξοστοιχιών

Η συχνότητα περιστροφής του κλωβού εδράνου (συγκρατητήρας):

  • Φυσική Σημασία: Ρυθμός με τον οποίο περιστρέφεται ο κλωβός, μεταφέροντας κυλινδρικά στοιχεία γύρω από το ρουλεμάν
  • Τυπική τιμή: 0,35-0,45× ταχύτητα άξονα (υποσύγχρονη)
  • Τύπος: FTF = (n / 2) × (1 – (Bd/Pd) × cos β)
  • Ελαττώματα κλουβιού: Φθαρμένα ή κατεστραμμένα κλουβιά διεγείρουν αυτή τη συχνότητα
  • Δείκτης αστάθειας: Μπορεί επίσης να εμφανιστεί κατά τη διάρκεια ασταθειών ρότορα που προκαλούνται από ρουλεμάν

Εξήγηση Μεταβλητών Τύπου

Οι τύποι συχνότητας σφάλματος χρησιμοποιούν αυτές τις γεωμετρικές παραμέτρους των ρουλεμάν:

  • N = Αριθμός κυλιόμενων στοιχείων (μπάλες ή κύλινδροι)
  • n = Συχνότητα περιστροφής άξονα (Hz) ή ταχύτητα (RPM)
  • Bd = Διάμετρος μπάλας ή κυλίνδρου
  • Πδ = Διάμετρος βήματος (διάμετρος κύκλου που διέρχεται από τα κέντρα των κυλιόμενων στοιχείων)
  • β = Γωνία επαφής (γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης φορτίου και του άξονα ρουλεμάν, συνήθως 0-40°)

Τα περισσότερα λογισμικά ανάλυσης κραδασμών περιλαμβάνουν βάσεις δεδομένων ρουλεμάν με αυτές τις παραμέτρους προυπολογισμένες για χιλιάδες μοντέλα ρουλεμάν.

Πώς εμφανίζονται οι συχνότητες σφάλματος στα φάσματα δόνησης

Βασική εμφάνιση

Όταν ένα ρουλεμάν εμφανίσει κάποιο ελάττωμα:

  • Κύρια Κορυφή: Η συχνότητα σφάλματος εμφανίζεται ως μια διακριτή κορυφή στο φάσμα συχνοτήτων
  • Αρμονικές: Πολλαπλές αρμονικές (2×, 3×, 4×) της συχνότητας σφάλματος εμφανίζονται καθώς το ελάττωμα επιδεινώνεται
  • Πλευρικές ζώνες: Για ελαττώματα εσωτερικού δακτυλίου και κυλιόμενου στοιχείου, είναι συνηθισμένες οι πλευρικές ζώνες 1× γύρω από τη συχνότητα σφάλματος.
  • Αύξηση πλάτους: Το πλάτος της συχνότητας σφάλματος αυξάνεται καθώς εξελίσσεται το ελάττωμα

Μοτίβα πλευρικής ζώνης

Οι πλευρικές ζώνες παρέχουν κρίσιμες διαγνωστικές πληροφορίες:

  • Ελαττώματα Εσωτερικής Φυλής: BPFI με ±1×, ±2× πλευρικές ζώνες (ελάττωμα περιστροφής εντός/εκτός ζώνης φορτίου)
  • Ελαττώματα Εξωτερικής Φυλής: Το BPFO μπορεί να έχει 1× πλευρικές ζώνες εάν ο εξωτερικός δακτύλιος μπορεί να περιστραφεί ελαφρώς
  • Ελαττώματα στοιχείων κύλισης: BSF με πλευρικές ζώνες σε απόσταση FTF (διαμόρφωση συχνότητας κλωβού)
  • Απόσταση πλευρικής ζώνης: Προσδιορίζει ποιο εξάρτημα είναι ελαττωματικό

Πρώιμο έναντι όψιμου σταδίου

  • Πρώιμο Στάδιο: Μικρές κορυφές μόλις πάνω από το επίπεδο θορύβου, ενδέχεται να απαιτήσουν ανάλυση φακέλου να εντοπίσω
  • Μέτριο Στάδιο: Καθαρές κορυφές με αρμονικές και πλευρικές ζώνες σε τυπικό FFT
  • Προχωρημένο Στάδιο: Πολύ υψηλό πλάτος, πολυάριθμες αρμονικές, αύξηση θορύβου ευρείας ζώνης
  • Ύστερο Στάδιο: Το φάσμα γίνεται χαοτικό με αυξημένο επίπεδο θορύβου και πολυάριθμες κορυφές

Τεχνικές ανίχνευσης

Τυπική ανάλυση FFT

  • Υπολογίστε το FFT σήματος δόνησης
  • Αναζητήστε κορυφές στις υπολογιζόμενες συχνότητες ρουλεμάν
  • Αποτελεσματικό για μέτρια έως προχωρημένα ελαττώματα
  • Μπορεί να παραβλέψει ελαττώματα πρώιμου σταδίου που είναι κρυμμένα στον θόρυβο

Ανάλυση Φακέλων (Πιο Αποτελεσματική)

Ανάλυση φακέλου (αποδιαμόρφωση) είναι το χρυσό πρότυπο για την ανίχνευση ελαττωμάτων ρουλεμάν:

  • Φιλτράρει τους κραδασμούς χαμηλής συχνότητας και υψηλής ενέργειας (από ανισορροπία κ.λπ.)
  • Εστιάζει σε κρούσεις υψηλής συχνότητας από ελαττώματα ρουλεμάν
  • Μπορεί να ανιχνεύσει σφάλματα 6-12 μήνες νωρίτερα από το τυπικό FFT
  • Το φάσμα περιβλήματος δείχνει σαφώς τις συχνότητες και τα μοτίβα σφαλμάτων

Τεχνικές Χρονικού Τομέα

Πρακτική εφαρμογή

Διαγνωστική Διαδικασία

  1. Προσδιορίστε το ρουλεμάν: Προσδιορίστε το μοντέλο και τη θέση του ρουλεμάν
  2. Υπολογισμός Συχνοτήτων: Χρησιμοποιήστε τη γεωμετρία των ρουλεμάν για να υπολογίσετε τα BPFO, BPFI, BSF, FTF (ή αναζητήστε τα στη βάση δεδομένων)
  3. Συλλογή δεδομένων κραδασμών: Μετρήστε στο περίβλημα του ρουλεμάν με επιταχυνσιόμετρο
  4. Ανάλυση φάσματος: Αναζητήστε υπολογιζόμενες συχνότητες σε FFT ή φάσμα φακέλου
  5. Επιβεβαίωση διάγνωσης: Ελέγξτε για αρμονικές και πλευρικές ζώνες που συμφωνούν με τον τύπο ελαττώματος
  6. Αξιολόγηση Σοβαρότητας: Το πλάτος και η αρμονική περιεκτικότητα υποδεικνύουν στάδιο εξέλιξης ελαττώματος
  7. Σχεδιασμός Δράσης: Προγραμματίστε την αντικατάσταση ρουλεμάν με βάση τη σοβαρότητα και την κρισιμότητα του εξοπλισμού

Παράδειγμα διάγνωσης

Κινητήρας με ρουλεμάν SKF 6308 που λειτουργεί στις 1800 σ.α.λ. (30 Hz):

  • Υπολογιζόμενες συχνότητες: BPFO = 107 Hz, BPFI = 173 Hz, BSF = 71 Hz, FTF = 12 Hz
  • Παρατηρήθηκε στο Φάσμα Περιβάλλοντος: Κορυφή στα 173 Hz με αρμονικές στα 346 Hz, 519 Hz
  • Πλευρικές ζώνες: Πλευρικές ζώνες ±30 Hz γύρω από την κορυφή των 173 Hz
  • Διάγνωση: Επιβεβαιώθηκε εσωτερικό ελάττωμα αγώνα (BPFI με 1× πλευρικές ζώνες)
  • Δράση: Προγραμματίστε την αντικατάσταση ρουλεμάν εντός 2-4 εβδομάδων με βάση το πλάτος

Σημασία για την Προβλεπτική Συντήρηση

  • Έγκαιρη Προειδοποίηση: Εντοπίστε ελαττώματα 6-24 μήνες πριν από την αποτυχία
  • Ειδική διάγνωση: Προσδιορίστε ποιο εξάρτημα ρουλεμάν έχει υποστεί ζημιά
  • Παρακολούθηση τάσεων: Παρακολούθηση εύρους συχνότητας σφαλμάτων για την πρόβλεψη της υπολειπόμενης διάρκειας ζωής
  • Προγραμματισμένη Συντήρηση: Προγραμματίστε αντικαταστάσεις κατά τη διάρκεια του βολικού χρόνου διακοπής λειτουργίας
  • Πρόληψη δευτερογενών ζημιών: Αντικαταστήστε το ρουλεμάν πριν από μια καταστροφική βλάβη που προκαλεί ζημιά στον άξονα, το περίβλημα ή άλλα εξαρτήματα.
  • Εξοικονόμηση κόστους: Αποφύγετε επείγουσες επισκευές, απώλειες παραγωγής και παράπλευρες ζημιές

Οι συχνότητες σφαλμάτων ρουλεμάν είναι από τα πιο ισχυρά διαγνωστικά εργαλεία στην ανάλυση κραδασμών. Η μαθηματική τους προβλεψιμότητα σε συνδυασμό με τις σύγχρονες τεχνικές ανάλυσης περιβλήματος επιτρέπει την αξιόπιστη έγκαιρη ανίχνευση ελαττωμάτων ρουλεμάν, αποτελώντας τον ακρογωνιαίο λίθο των αποτελεσματικών προγραμμάτων προγνωστικής συντήρησης για περιστρεφόμενο εξοπλισμό.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο

Κατηγορίες:
WhatsApp