FTF-i mõistmine – rongide põhisagedus
Definitsioon: Mis on FTF?
FTF (Põhisageduslik jada, mida nimetatakse ka puurisageduseks või tugisageduseks) on üks neljast põhisagedusest laagri rikete sagedused, mis tähistab laagripuuri (nimetatakse ka separaatoriks või kinnituseks) pöörlemiskiirust, mis hoiab veeremelemente paigal ja säilitab nende vahekauguse. Puur tiirleb ümber laagri, kandes veeremelemente endaga kaasas, ja teeb ühe pöörde ajaga, mis kulub kõigi veeremelementide ühekordseks tiiruks ümber laagri.
FTF on neljast laagrisagedusest madalaim, jäädes tavaliselt vahemikku 0,35 × kuni 0,48 × võlli kiirus (subsünkroonne). Kuigi seda kasutatakse defektide tuvastamiseks kõige harvemini (puuri defektid on haruldased), mängib FTF olulist rolli modulatsioonisagedusena, mis loob külgribad muude laagrivigade sageduste ümber, eriti BSF.
Matemaatiline arvutus
Valem
FTF arvutatakse laagri geomeetria ja võlli kiiruse abil:
- FTF = (n/2) × [1 – (Bd/Pd) × cos β]
Muutujad
- n = Võlli pöörlemissagedus (Hz) või kiirus (RPM/60)
- Bd = Palli või rulli läbimõõt
- Osaline = Sammu läbimõõt (ringi läbimõõt läbi veeremi keskpunktide)
- β = Kontaktnurk
Lihtsustatud vorm
Nullkontaktnurgaga laagrite puhul (β = 0°):
- FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
- Tüüpiliste laagrite puhul, mille Bd/Pd ≈ 0,2, annab see FTF ≈ 0,4 × n.
- Rusikareegel: FTF on tavaliselt 0,4 × võlli kiirus (võlli sagedusest 40%)
Tüüpiline vahemik
- FTF tavaliselt 0,35–0,48 × võlli kiirus, olenevalt laagri geomeetriast
- Näide: 1800 p/min (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (0,4× võlli kiirus)
- Alati subsünkroonne (väiksem kui 1× töökiirus)
- Neljast laagrisagedusest madalaim
Füüsiline tähtsus
Puuri liikumine
Puuri pöörlemist määravad veerevad elemendid:
- Veerevad elemendid veerevad (libisemiseta) sisemise ja välimise ratta vahel
- Puur liigub veeremi keskpunktide keskmise kiirusega
- Kiirus on ligikaudu keskpunkt statsionaarse välimise ratta (0) ja pöörleva sisemise ratta (võlli kiiruse) vahel.
- Seega pöörleb puur umbes 40% võlli kiirusel
Puuri funktsioon
- Vahed: Säilitab veerelementide vahel ühtlase vahemaa
- Juhend: Hoiab veerevaid elemente õigel orbiidil
- Määrimine: Võib aidata määrdeainet laiali jaotada
- Väldib kokkupuudet: Takistab veerevate elementide omavahelist kokkupuudet
Kui FTF ilmub vibratsioonispektrites
Otsesed puuridefektid
Primaarsed FTF-tipud ilmnevad siis, kui puur ise on defektne:
- Katkine puur: Murdunud või pragunenud puuri struktuur
- Kulunud taskud: Liigne vahe puuri ja veerelementide vahel
- Puuri hõõrumine: Puuriga kokkupuutuvad rassid või tihendid
- Sagedus: Otsene FTF-tipp harmoonilistega
- Haruldus: Ainult puuris esinevad defektid on haruldased (< 5% rikete arv)
Külgriba modulatsioonina (levinum)
FTF esineb sagedamini külgribade vahekaugusena BSF-i ümber:
- Kui esineb veeremielemendi defekt (BSF aktiivne)
- Defektse palli löögitugevus varieerub selle orbiidil
- Variatsioon toimub puuri orbitaalsagedusel (FTF)
- Loob külgribad: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
- Veeremielementide defektide diagnostiline muster
Laagri ebastabiilsuse korral
- FTF-i lähedal võib esineda laagrist tingitud ebastabiilsusest tingitud subsünkroonne vibratsioon
- Võib viidata ebapiisavale eelkoormusele või laagri kliirensile
- Eristatav puuridefektidest erinevate omaduste järgi (pidev vs. löök)
Puuri defekti diagnoosimine
Puuriprobleemide sümptomid
- Tipp FTF sagedusel vibratsioonispekter
- Harmoonilised 2×FTF, 3×FTF jne juures.
- Sageli ebaregulaarne või muutuv amplituud
- Võib kaasneda kuuldav müra (klõpsamine või ragistamine)
- Mõnikord on aja lainekujul nähtav perioodiliste mõjudena
Puuri defektide põhjused
- Ebaõige määrimine: Ebapiisav määrimine põhjustab puuri kulumist
- Kiire töö: Liigne tsentrifugaaljõud puuril
- Saastumine: Osakesed kahjustavad puurimaterjali või taskuid
- Ülekuumenemine: Puurimaterjali termiline moonutus või pehmenemine
- Väsimus: Õhukeste puuriosade suure tsükliga väsimus
- Paigalduskahjustused: Puur on paigaldamise ajal painutatud või kahjustatud
Praktiline tähtsus
Diagnostilise markerina
FTF-i peamine diagnostiline väärtus on külgribade vahekaugus:
- 1× Külgribad: Näitab sisemise võlli defekte (võlli pöörlemise modulatsioon)
- FTF külgribad: Näitab veeremielementide defekte (modulatsioon puuri orbitaalliikumise abil)
- Mustrituvastus: Külgribade vahekaugus tuvastab koheselt defekti tüübi
- Täiustatud diagnoosimine: FTF-i mõistmine võimaldab keerulisi laagrispektreid õigesti tõlgendada
Automatiseeritud diagnostikas
- Kaasaegsed vibratsioonianalüsaatorid arvutavad kõik neli sagedust automaatselt
- Tarkvara tuvastab piigid BPFO, BPFI, BSF ja FTF juures
- Automaatne külgriba tuvastamine, kasutades otsingukriteeriumina FTF-i ja 1×-i
- Raskusaste hinnatakse amplituudi ja harmoonilise sisu põhjal
Seos teiste laagrisagedustega
Sagedushierarhia
Neli laagrisagedust suurusjärgus:
- Madalaim: FTF (0,4 × võlli kiirus)
- Madal-keskmine: BSF (2–3 × võlli kiirus)
- Keskmine: BPFO (3–5 × võlli kiirus)
- Kõrgeim: BPFI (5–7× võlli kiirus)
Matemaatilised seosed
- Kõik neli sagedust on seotud laagri geomeetriaga
- Ühe sageduse ja laagritüübi tundmine võimaldab arvutada ka teisi
- Sageduste suhted jäävad antud laagrimudeli puhul konstantseks
- Pakub diagnoosi ristkontrolli
FTF, mis on küll laagri rikete sagedustest madalaim ja kõige harvemini otseselt mõõdetav, mängib laagrite diagnostikas olulist rolli. Selle funktsioon veeremelementide defektide modulatsioonisagedusena ja potentsiaalne puuriprobleemide näitaja muudab FTF-i mõistmise laagri seisukorra täielikuks ja täpseks hindamiseks hädavajalikuks.
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 