ابزار مهندسی رایگان #035
محاسبه‌گر فرکانس خرابی یاتاقان
محاسبه BPFO، BPFI، BSF و FTF از هندسه یاتاقان و سرعت شفت. شامل هارمونیکهای 2× و 3× برای تشخیص ارتعاش.
نتایج
جدول هارمونیکها
| فرکانس | ۱× (هرتز) | ۱× (سفارش) | ۲× (هرتز) | ۲× (سفارش) | ۳× (هرتز) | ۳× (سفارش) |
|---|
فرکانسهای نقص یاتاقان
وقتی یک یاتاقان غلتشی دچار نقص موضعی میشود، ضربه تکراری فرکانسهای مشخصه ایجاد میکند که به هندسه یاتاقان و سرعت شفت بستگی دارد. چهار فرکانس اساسی نقص عبارتند از:
فرکانس بنیادی قفسه (FTF)
فرکانس چرخش قفس. افزایش FTF نشان دهنده فرسودگی یا آسیب قفس است.
فرکانس عبور ساچمه — رینگ بیرونی (BPFO)
نرخی که عناصر غلتشی از یک نقطه روی حلقه بیرونی عبور می‌کنند. قله‌های نزدیک BPFO میتوانند از تشخیص عیب حلقه بیرونی پشتیبانی کنند، اما بروز و دامنه به ناحیه بار، مسیر انتقال، لغزش و موقعیت اندازهگیری بستگی دارد.
فرکانس عبور ساچمه — رینگ داخلی (BPFI)
نرخی که در آن عناصر غلتشی از یک نقطه روی حلقه داخلی عبور می‌کنند. عیوب حلقه داخلی معمولاً نوارهای جانبی را در سرعت شفت در اطراف BPFI نشان میدهند.
فرکانس چرخش توپ (BSF)
فرکانس چرخش یک عنصر غلتشی حول محور خود. عیوب عنصر غلتشی اغلب در 2× BSF ظاهر میشوند زیرا عیب در هر دور با هر دو شیار تماس پیدا میکند.
توجه: این فرمول‌های سینماتیکی، غلتش خالص بدون لغزش را فرض می‌کنند. فرکانسهای واقعی ممکن است با بار، لقی، روانکاری، سرعت و لغزش تغییر کنند؛ از مقادیر محاسبه‌شده به عنوان نشانگرهای جستجو استفاده کنید، نه مدرک قطعی عیب.
مثال عملی
با توجه به: Z = 9، Bد = 7.94 mm, Pد = 38.5 mm, α = 0°, RPM = 1500
فرکانس شفت = ۱۵۰۰/۶۰ = ۲۵ هرتز
Bد/Pد = 0.2062, cos(0°) = 1
FTF = 25/2 × (1 − 0.2062) = ۹.۹۲ هرتز
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
⚠️ توجه: برای واریانت دقیق یاتاقان، از هندسه داخلی و زاویه تماس سازنده یاتاقان استفاده کنید. زاویه تماس یا ابعاد عناصر غلتشی را صرفاً از نام‌گذاری استنتاج نکنید.
فرکانسهای عیب یاتاقان، فرکانسهای ارتعاشی مشخصه‌ای هستند که هنگام بروز عیب موضعی در یاتاقان غلتشی ایجاد میشوند. هر جزء یاتاقان — رینگ خارجی، رینگ داخلی، اجزای غلتشی و قفسه — بر اساس هندسه یاتاقان و سرعت شفت، الگوی فرکانسی منحصربه‌فردی تولید میکند.
چهار فرکانس کلیدی عبارت‌اند از: BPFO (فرکانس عبور اجزای غلتشی از رینگ خارجی)، BPFI (فرکانس عبور از رینگ داخلی)، BSF (فرکانس چرخش جزء غلتشی) و FTF (فرکانس پایه قفسه).
عیب رینگ خارجی میتواند مؤلفههایی در نزدیکی BPFO و هارمونیکهای آن ایجاد کند. به دلیل تأثیر بار، لغزش و مدولاسیون بر پاسخ، ممکن است باندهای جانبی FTF یا سایر باندها نیز حضور داشته باشند.
تطابق فرکانسی بهتنهایی دلیل قطعی نیست. آن را با تحلیل پوش (Envelope)، روندها، شرایط کارکرد و مشاهدات بازرسی تأیید کنید.
عیوب رینگ خارجی در اطراف BPFO و عیوب رینگ داخلی در اطراف BPFI بررسی میشوند. مدولاسیون سرعت شفت در اطراف BPFI رایج است، در حالی که BPFO نیز میتواند باندهای جانبی FTF را نشان دهد.
هر دو الگو را همراه با بار، محل اندازهگیری، طیف پوش و روندها تفسیر کنید.
هارمونیکها و باندهای جانبی میتوانند فرضیه عیب یاتاقان را تقویت کنند، اما تعداد آنها مقیاس جهانی شدت خرابی یا محاسبه عمر باقیمانده نیست.
دامنه‌ها و روندها را همراه با طیف‌های پوش، کف نویز، شرایط بهره‌برداری و اندازهگیریهای مکمل ارزیابی کنید.
از مشخصات هندسی ارائه‌شده توسط سازنده یاتاقان یا پایگاه داده معتبر یاتاقان برای کد دقیق و پسوند طراحی داخلی استفاده کنید.
قطر سوراخ و قطر خارجی بهتنهایی قطر اجزای غلتشی، قطر گام یا زاویه تماس را به‌طور یکتا تعیین نمی‌کنند. اگر هندسه دقیق در دسترس نیست، فرکانسهای محاسبه‌شده را به‌عنوان تخمین گزارش کنید و با طیف‌های اندازه‌گیری‌شده اعتبارسنجی نمایید؛ هندسه تخمینی را به‌عنوان داده سازنده ارائه نکنید.
روش‌های شرح داده‌شده در این صفحه توسط تیم Vibromera و با استفاده از Balanset-1A توسعه یافته و در محل آزمایش شده‌اند؛ این دستگاه یک بالانسر دو کاناله و آنالایزر ارتعاش قابل‌حمل برای بالانس کردن روتور در محل است.
ابزارهای حرفه‌ای تحلیل ارتعاش برای عیب‌یابی یاتاقان، بالانس میدانی و پایش وضعیت. مورد استفاده در بیش از ۵۰ کشور.
