Mis on BPFO? Kuuli läbimissageduse ja välisvõru selgitus • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvikeerajate, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on BPFO? Kuuli läbimissageduse ja välisvõru selgitus • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvikeerajate, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on BPFO? Palli söödusageduse ja välimise jooksu selgitus

Avaldanud admin saidil

BPFO mõistmine – palli söödusageduse välisjooksul

Definitsioon: Mis on BPFO?

BPFO (Palli söödusagedus, välisvõistlus) on üks neljast põhilisest laagri rikete sagedused See näitab kiirust, millega veerelemendid (kuulid või rullid) veerlaagri välisrattal asuvast defektist üle liiguvad. Kui välisrattal on mõlk, pragu, auk või muu defekt, põrkab iga veerelement möödudes defekti vastu, tekitades korduva löögi, mis tekitab vibratsioon BPFO sagedusel.

BPFO on diagnostiliselt kõige olulisem laagrisagedus, kuna välimise laagrivõru defektid on laagri rikete kõige levinum tüüp, moodustades ligikaudu 40% kõigist veeremlaagri riketest. BPFO piikide tuvastamine vibratsioonispektrites võimaldab välimise laagrivõru probleeme varakult tuvastada enne laagri rikke tekkimist.

Matemaatiline arvutus

Valem

BPFO arvutatakse laagri geomeetria ja võlli kiiruse abil:

  • BPFO = (N × n / 2) × [1 + (Bd/Pd) × cos β]

Muutujad

  • N = Veeremielementide (kuulide või rullide) arv laagris
  • n = Võlli pöörlemissagedus (Hz) või kiirus (RPM/60)
  • Bd = Palli või rulli läbimõõt
  • Osaline = Sammu läbimõõt (ringi läbimõõt läbi veeremi keskpunktide)
  • β = Kontaktnurk (radiaalkuullaagrite puhul tavaliselt 0°, nurkkontakti puhul 15–40°)

Lihtsustatud lähendamine

Nullkontaktnurgaga laagrite puhul (β = 0°):

  • BPFO ≈ (N × n / 2) × [1 + Bd/Pd]
  • Tüüpiliste laagrite puhul, mille Bd/Pd ≈ 0,2, annab see BPFO ≈ 0,6 × N × n
  • Rusikareegel: BPFO ≈ 60% (kuulide arv × võlli sagedus)

Tüüpilised väärtused

  • 8–12 veereelemendiga laagrite puhul: BPFO, tavaliselt 3–5 × võlli kiirus
  • Näide: 10-kuuliline laager kiirusel 1800 p/min (30 Hz) → BPFO ≈ 107 Hz (3,6 × võlli kiirus)

Füüsiline mehhanism

Miks välise rassi defektid tekitavad BPFO-d

Enamikus laagrites on välimine laagrivõru paigal, korpusesse kinnitatud:

  1. Välimisel võrul on fikseeritud kohas defekt (täke, auk)
  2. Puuri pöörlemisel kannab see laagri ümber veerevaid elemente
  3. Iga veerev element liigub omakorda defekti asukohast üle.
  4. Kui pall tabab defekti, tekib väike löök ehk klõps
  5. N veerelemendi korral tekib defekt N korda puuri pöörde kohta
  6. Kuna puur pöörleb ligikaudu 0,4 × võlli kiirusega ja iga kuul tabab ühte kohta ühe pöörde kohta, siis kogulöögikiirus = N × puuri sagedus ≈ BPFO

Löögiomadused

  • Iga löök on lühike (mikrosekundite kestus)
  • Mõjud on perioodilised BPFO sagedusel
  • Löögienergia ergastab laagristruktuuris kõrgsageduslikke resonantse
  • Korduv olemus loob selged spektraalsed piigid

Vibratsiooni signatuur spektrites

Standardse FFT spektri puhul

  • Esmane tipp: BPFO sagedusel
  • Harmoonilised: 2×BPFO, 3×BPFO, 4×BPFO juures (näitab defekti raskusastet)
  • Külgribad: Võib olla ±1× külgribasid, kui välimine rõngas saab veidi pöörata või koormustsooni varieerumise tõttu
  • Amplituud: Suureneb defekti levides

Ümbriku spektris

  • BPFO piik on palju selgem ja suurema amplituudiga kui tavalises FFT-s
  • Harmoonilised on silmapaistvalt esile tõstetud
  • Varajane avastamine on võimalik (defektid avastatakse mitu kuud varem)
  • Vähem madala sagedusega vibratsioonist tingitud häireid

Tüüpiline amplituudi progresseerumine

  • Algaja: 0,1–0,5 g (ümbrik), vaevu tuvastatav
  • Varakult: 0,5–2 g, selge BPFO piik 1–2 harmoonilisega
  • Mõõdukas: 2–10 g, mitu harmoonilist, ilmuvad külgribad
  • Edasijõudnutele: >10 g, arvukalt harmoonilisi, kõrgendatud müratase

Miks on välisrassi defektid kõige levinumad

Välise rassi ebaõnnestumised on valdavalt mitmel põhjusel:

Koormuse kontsentratsioon

  • Tüüpilise horisontaalse šahti orientatsiooni korral on koormustsoon allosas
  • Alumine välimine rõngas kannab suurema osa koormusest
  • Sama välimise jooksuosa pidev koormus kiirendab väsimust
  • Sisemine rõngas pöörleb, jaotades koormuse kogu ümbermõõdu ulatuses

Paigalduspinged

  • Korpusesse surutud välimine rõngas võib paigalduskahjustusi saada
  • Interferentsiliited tekitavad jääkpingeid
  • Vale paigaldus (vale joondus, vinnastus) kahjustab välimist rõngasvõru

Saastumise mõjud

  • Osakesed sisenevad laagrisse välimise laagrivõru juures
  • Saastumine on koondunud rassi välimisse piirkonda
  • Osakesed kinnistuvad pehmemasse välisvõru materjali

Diagnostiline tähtsus

Kõrge diagnostiline usaldusväärsus

BPFO on üks usaldusväärsemaid diagnostilisi näitajaid:

  • Sagedus on täpselt arvutatav ja iga laagritüübi jaoks unikaalne
  • Tõenäoliselt ei aja see segi teiste masinate sagedustega
  • Selge progresseerumismuster defekti süvenedes
  • Hästi mõistetav seos amplituudi ja defekti suuruse vahel

Raskusastme hindamine

  • Harmooniliste arv: Rohkem harmoonilisi = keerukam defekt
  • Tipp-amplituud: Suurem amplituud = suurem defekti pindala
  • Külgriba kohalolek: Ulatuslikud külgribad viitavad modulatsioonile, sageli koormustsooni varieerumisest tulenevalt
  • Müra korrus: Tõstetud müratase viitab laialdasele pinna halvenemisele

Seos teiste laagrisagedustega

BPFO vs. BPFI

  • BPFI (sisemine laagrivõru) sagedus on sama laagri puhul alati kõrgem kui BPFO
  • Tüüpiline suhe: BPFI/BPFO ≈ 1,6–1,8
  • Kui mõlemad esinevad, viitab see mitmele defektile (edasijõudnud rike)
  • BPFO on esialgu sagedasem; BPFI võib areneda sekundaarse kahjustusena

Külgribad 1× kiirusel

  • Kuigi välimine rõngas on paigal, on kerge liikumine võimalik
  • Lahtine laagri sobivus võimaldab välimisel laagrivõrul veidi roomata või pöörelda
  • Koormustsooni varieerumine rootori orbiidil tekitab amplituudmodulatsiooni
  • Tulemused on ±1× külgribad BPFO piigi ümber

Praktiline seirestrateegia

Rutiinne jälgimine

  • Iga laagri asukoha igakuine või kvartaline ümbrise analüüs
  • Automaatne BPFO piigi tuvastamine ja trendi kuvamine
  • Häire on seatud 2–3 × baasjoone amplituudile
  • Trend ajaloolised andmed rikke aja ennustamiseks

Kinnitustestid

Kui BPFO tuvastati:

  • Veenduge, et sagedus vastab arvutatud väärtusele (±5% piires)
  • Kontrollige harmooniliste esinemist (2×BPFO, 3×BPFO)
  • Otsige iseloomulikku külgribade mustrit
  • Võrrelge sama masina teiste laagritega (peaks olema ainult defektse laagri puhul)
  • Suurendage jälgimise sagedust nädalani või päevani

BPFO tuvastamine ja jälgimine on üks edukamaid vibratsioonianalüüsi rakendusi ennustavas hoolduses, ennetades laagrite rikkeid ja võimaldades seisundipõhiseid asendusstrateegiaid, mis optimeerivad nii seadmete töökindlust kui ka hoolduskulusid.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp