Laagrivigade diagnoosimine

1. Laagrivigade olemus

Veerelaagrid on enamiku pöörlevate masinate põhikomponendid, kuid need on ka tavaline rikkeallikas. Tüüpiline laager koosneb välimisest laagrivõrust, sisemisest laagrivõrust, kuulide või rullide komplektist ja puurist nende vahekauguse säilitamiseks. „Defekt” on mikroskoopiline või makroskoopiline viga, näiteks pragu, killuke või auk ühel neist pindadest.

Kui veerev element defektist üle liigub, tekitab see väikese, kõrgsagedusliku löögi ehk „klõpsu“. Kuigi üks löök on väikese energiaga, esinevad need löögid korduvalt. Vibratsiooni analüüs on erakordselt efektiivne nende korduvate, perioodiliste löökide tuvastamisel juba ammu enne, kui laager hakkab üle kuumenema või kuuldavat müra tegema.

2. Neli peamist rikkesagedust

Laagridefektide diagnoosimise võti on teadmine, et antud laagri geomeetria ja pöörlemiskiiruse korral esinevad löögid väga spetsiifilistel, ennustatavatel sagedustel. Neid nimetatakse põhilisteks rikkesagedusteks:

• BPFO (palli söötmise sagedus, välimine võistlus): Kiirus, millega veerelemendid mööduvad välimise laagrivõru ühest punktist. See on laagri defektide kõige levinum sagedus.
• BPFI (palli söötmise sagedus, sisemine võistlus): Kiirus, millega veerelemendid mööduvad sisemise ratta ühest punktist. Kuna sisemine rattavõru pöörleb, on see sagedus kõrgem kui BPFO.
• BSF (palli pöörlemissagedus): Sagedus, millega veerev element pöörleb ümber oma telje.
• FTF (põhiline rongisagedus): Laagripuuri pöörlemissagedus. See on väga madal sagedus, tavaliselt alla 0,5 korra jooksukiirus.

Neid sagedusi saab arvutada laagri mõõtmete (näiteks sammu läbimõõt ja kuuli läbimõõt) ja võlli pöörlemiskiiruse põhjal. Vibratsioonianalüüsi tarkvara sisaldab tavaliselt suurt laagrite andmebaasi ja suudab need sagedused automaatselt arvutada.

3. Kuidas laagridefektid spektris ilmnevad

Kui laagris on defekt, kuvatakse selle rikkesagedus FFT spekter iseloomuliku mustri järgi:

• Kõrgsageduslikud piigid: Rikkesagedus ise (nt BPFO) ilmub spektri kõrgsagedusvahemikus tipuna.
• Harmoonilised: Rikke sagedusel on sageli mitu harmoonilist (kordavat).
• Külgribad: See on kriitilise tähtsusega diagnostiline marker. Laagri rikke sageduse tipul on sageli külgribad, mis paiknevad 1x töökiirusel. Näiteks BPFO tipp koos 1X külgribadega on klassikaline märk välimise laagrivõru defektist. Sisemise laagrivõru defektil (BPFI) on peaaegu alati 1X külgribad, kuna defekt pöörleb masina koormustsooni sisse ja välja.

Varastes staadiumides võivad need piigid olla spektri mürapõhja mattunud. Seetõttu kasutatakse tuvastamiseks sageli spetsiaalseid tehnikaid.

4. Ümbriku analüüs varajaseks avastamiseks

Ümbriku analüüs (nimetatakse ka demoduleerimiseks) on kõige võimsam tehnika laagridefektide varajases staadiumis tuvastamiseks. See on signaalitöötlusmeetod, mis filtreerib välja madalsagedusliku ja suure energiaga vibratsiooni (tasakaalustamatusest jne) ning keskendub ainult laagrivea tekitatud kõrgsageduslikele ja väikese energiaga löökidele.

Mähisjoone spekter on väga „puhas“ ja näitab selgelt laagri rikete sagedusi ja nende harmoonilisi, võimaldades tuvastada rikkeid kuid või isegi aastaid enne, kui laager muidu rikki läheks.

← Tagasi põhiindeksi juurde