BSF چیست؟ فرکانس چرخش ساچمه در تشخیص بلبرینگ • بالانسر قابل حمل، آنالیزور ارتعاش "Balanset" برای بالانس دینامیکی سنگ شکن ها، فن ها، مالچرها، حلزونی ها روی کمباین ها، شفت ها، سانتریفیوژها، توربین ها و بسیاری از روتورهای دیگر BSF چیست؟ فرکانس چرخش ساچمه در تشخیص بلبرینگ • بالانسر قابل حمل، آنالیزور ارتعاش "Balanset" برای بالانس دینامیکی سنگ شکن ها، فن ها، مالچرها، حلزونی ها روی کمباین ها، شفت ها، سانتریفیوژها، توربین ها و بسیاری از روتورهای دیگر

BSF چیست؟ فرکانس چرخش ساچمه در تشخیص بلبرینگ

منتشر شده توسط admin در

درک BSF - فرکانس چرخش توپ

تعریف: BSF چیست؟

بی اس اف (فرکانس چرخش ساچمه، که فرکانس چرخش عنصر غلتشی نیز نامیده می‌شود) یکی از چهار پارامتر اساسی است فرکانس‌های خطای یاتاقان که نشان دهنده سرعت چرخش یک عنصر غلتشی (گوی یا غلتک) است که حول محور خود می‌چرخد. هنگامی که یک عنصر غلتشی دارای نقص سطحی مانند پوسته پوسته شدن، ترک یا ناخالصی باشد، این نقص در هر دور چرخش عنصر غلتشی دو بار به هر دو حلقه داخلی و خارجی ضربه می‌زند و ضربات دوره‌ای با فرکانس BSF ایجاد می‌کند.

BSF کمترین فراوانی مشاهده شده در بین چهار فرکانس یاتاقان است زیرا عیوب عناصر غلتشی در مقایسه با عیوب حلقه‌ای نسبتاً نادر هستند و تنها حدود 10-15% از عیوب یاتاقان را تشکیل می‌دهند. با این حال، در صورت وجود، BSF یک پدیده متمایز و پیچیده ایجاد می‌کند. لرزش امضایی که با دقت قابل شناسایی است vibration analysis.

محاسبات ریاضی

فرمول

BSF با استفاده از هندسه یاتاقان و سرعت شفت محاسبه می‌شود:

  • BSF = (Pd / 2×Bd) × n × [1 - (Bd/Pd)² × cos² β]

متغیرها

  • پی دی = قطر گام (قطر دایره عبوری از مراکز المان غلتشی)
  • بی دی = قطر گوی یا غلتک
  • n = فرکانس چرخش شفت (هرتز) یا سرعت (RPM/60)
  • بتا = زاویه تماس

فرم ساده شده

برای یاتاقان‌های با زاویه تماس صفر (β = 0°):

  • BSF ≈ (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)²]
  • برای یاتاقان‌های معمولی با نسبت Bd/Pd ≈ 0.2، این به ما BSF ≈ 2.4 × n می‌دهد.
  • قاعده کلی: BSF معمولاً سرعت شفت ۲-۳ برابر است

مقادیر معمول

  • BSF معمولاً از 1.5 تا 3 برابر سرعت شفت متغیر است.
  • پایین تر از هر دو بی پی اف آی and بی پی اف او
  • بالاتر از اف تی اف (فرکانس قفس)
  • مثال: یاتاقان در ۱۸۰۰ دور در دقیقه (۳۰ هرتز) → BSF ≈ ۷۱ هرتز (۲.۴× سرعت شفت)

مکانیسم فیزیکی

چرخش عنصر غلتشی

درک BSF مستلزم تجسم حرکت عنصر غلتشی است:

  1. عنصر غلتشی با فرکانس قفس (~0.4× سرعت شفت) به دور یاتاقان می‌چرخد.
  2. همزمان، در BSF به دور محور خود می‌چرخد
  3. سرعت چرخش به نسبت قطر گام به قطر گوی بستگی دارد
  4. هر چرخش کامل، نقص را با هر دو نژاد در تماس قرار می‌دهد.

دو برابر ضربه در هر دور

نقص روی یک عنصر غلتشی، الگوی منحصر به فردی ایجاد می‌کند:

  • اولین تأثیر: نقص به نژاد درونی ضربه می‌زند
  • نیم انقلاب بعد: همان نقص (که اکنون ۱۸۰ درجه چرخیده است) به حلقه بیرونی برخورد می‌کند
  • نتیجه: دو ضربه در هر چرخش توپ = 2×BSF
  • فراوانی واقعی مشاهده شده: اغلب در هر دو حالت BSF و 2×BSF پیک مشاهده می‌شود.

مدولاسیون توسط فرکانس قفس

پیچیدگی بیشتر ناشی از حرکت مداری عنصر غلتنده است:

  • توپ معیوب در هر دور چرخش قفس، یک بار از ناحیه بار عبور می‌کند.
  • شدت ضربه با بارگذاری تعدیل می‌شود (در ناحیه بار زیاد، در جاهای دیگر کم)
  • نوارهای جانبی را در ... ایجاد می‌کند. اف تی اف (فرکانس قفس) فاصله
  • الگوی باند کناری: BSF ± n×FTF، که در آن n = ۱، ۲، ۳…

امضای ارتعاش

ویژگی‌های طیف

  • پیک اولیه: در فرکانس BSF یا 2×BSF
  • باندهای کناری FTF: در فواصل فرکانسی قفس قرار گرفته‌اند (برخلاف باندهای کناری ۱× در BPFI)
  • هارمونیک‌های چندگانه: اغلب ۲×BSF، ۳×BSF وجود دارد
  • الگوی پیچیده: پیچیده‌تر از الگوهای نقص نژادی
  • دامنه متغیر: با تغییر موقعیت توپ معیوب در ناحیه بار، می‌تواند بین اندازه‌گیری‌ها به طور قابل توجهی متفاوت باشد

طیف پوششی

تحلیل پوششی به ویژه برای تشخیص BSF مهم است:

  • پیک‌های BSF اغلب در پوشش سیگنال، واضح‌تر از FFT استاندارد هستند.
  • ساختار باند جانبی FTF بیشتر قابل مشاهده است
  • تشخیص زودهنگام قبل از مشاهده پیک‌ها در طیف استاندارد امکان‌پذیر است

چرا عیوب عناصر غلتشی کمتر رایج هستند؟

چندین عامل باعث می‌شوند که نقص‌های عناصر غلتشی نسبتاً نادر باشند:

توزیع بار

  • اجزای غلتشی می‌چرخند و بار و سایش را در کل سطح توزیع می‌کنند.
  • نژادها (به ویژه نژاد بیرونی) دارای مناطق بار متمرکز هستند
  • توزیع تنش یکنواخت‌تر، خستگی را در عناصر غلتشی به تأخیر می‌اندازد.

کیفیت تولید

  • توپ‌ها و غلتک‌ها معمولاً بالاترین کنترل کیفیت را دریافت می‌کنند
  • جنس سخت‌تر و پرداخت سطحی بهتر نسبت به شیارهای موجود در بسیاری از یاتاقان‌ها
  • احتمال کمتری برای داشتن نقص‌های مادی وجود دارد

الگوهای استرس

  • تنش تماس غلتشی توزیع شده روی سطح
  • نژادها حداکثر تنش‌های تماسی هرتزی بالاتری را تجربه می‌کنند
  • لبه‌ها و گوشه‌های نژادها بیشتر مستعد تمرکز استرس هستند

چالش‌های تشخیصی

پیچیدگی

  • امضای BSF به دلیل باندهای جانبی FTF پیچیده‌تر از نقص‌های مسابقه‌ای است
  • ممکن است با فرکانس‌های دیگر ماشین‌آلات اشتباه گرفته شود
  • دامنه متغیر، روندیابی را دشوارتر می‌کند
  • چندین توپ معیوب، امضاهای همپوشانی ایجاد می‌کنند

دشواری تشخیص

  • قله‌های BSF گاهی اوقات دامنه کمتری نسبت به قله‌های نقص مسابقه برای اندازه‌های نقص مشابه دارند.
  • فرکانس ممکن است با سایر اجزای ماشین آلات در محدوده قرار گیرد.
  • نیاز به تجربه برای تشخیص الگوهای BSF از نقص‌های مسابقه‌ای

تشخیص عملی

مراحل تأیید

  1. محاسبه BSF: از مشخصات بلبرینگ
  2. به دنبال قله BSF باشید: طیف پوشش جستجو در فرکانس محاسبه شده
  3. بررسی ۲×BSF: اغلب قوی‌تر از BSF بنیادی
  4. بررسی باندهای جانبی FTF: به دنبال باندهای کناری در فاصله فرکانسی قفس باشید (نه فاصله ۱×)
  5. تغییرپذیری دامنه: دامنه BSF ممکن است بین اندازه‌گیری‌ها متفاوت باشد (مشخصه نقص‌های توپ)
  6. حذف: قبل از انعقاد BSF، BPFI و BPFO را رد کنید

وقتی چندین توپ از دست رفتند

  • چندین توپ معیوب، الگوهای همپوشانی پیچیده‌ای ایجاد می‌کنند
  • پیک‌های BSF ممکن است پهن شوند یا چندین فرکانس مجاور را نشان دهند.
  • نشان دهنده فرسودگی پیشرفته یاتاقان است
  • تعویض فوری توصیه می‌شود

علل و پیشگیری

علل رایج عیوب عناصر غلتشی

  • مواد تشکیل دهنده: حفره‌های داخلی یا مواد خارجی در گوی/غلتک
  • آسیب نصب: برینل شدن ناشی از ضربه در حین جابجایی
  • آلودگی: ذرات سخت در سطح توپ فرو رفته یا به آن آسیب می‌رسانند
  • آسیب‌های الکتریکی: قوس الکتریکی ناشی از عبور جریان الکتریکی از یاتاقان‌ها که باعث ایجاد حفره می‌شود
  • برینلینگ کاذب: سایش ناشی از ارتعاش در حالت سکون
  • خوردگی: رطوبت یا حمله شیمیایی که باعث ایجاد حفره‌های سطحی می‌شود

استراتژی‌های پیشگیری

  • استفاده از بلبرینگ‌های باکیفیت از تولیدکنندگان معتبر
  • دقت در جابجایی هنگام نصب
  • کنترل مؤثر آلودگی (آب‌بندی‌ها، محیط تمیز)
  • روانکاری مناسب برای جلوگیری از خوردگی
  • عایق الکتریکی برای موتورهای دارای درایو VFD
  • عایق لرزش در حین انبارداری و حمل و نقل

اگرچه BSF کمتر از BPFO یا BPFI دیده می‌شود، اما درک ویژگی‌های آن امکان تشخیص کامل یاتاقان را فراهم می‌کند. الگوی متمایز باند جانبی FTF و پتانسیل پیشرفت سریع پس از شناسایی، BSF را به بخش مهمی از برنامه‌های جامع نظارت بر وضعیت یاتاقان تبدیل می‌کند.

← بازگشت به فهرست اصلی

Categories:
واتساپ