Mikä on BPFI? Pallon läpäisytaajuuden sisäpuolisen vierintäkehän selitys • Kannettava tasapainotin, värähtelyanalysaattori "Balanset" murskainten, puhaltimien, multainten, puimureiden ruuvien, akseleiden, sentrifugien, turbiinien ja monien muiden roottorien dynaamiseen tasapainottamiseen Mikä on BPFI? Pallon läpäisytaajuuden sisäpuolisen vierintäkehän selitys • Kannettava tasapainotin, värähtelyanalysaattori "Balanset" murskainten, puhaltimien, multainten, puimureiden ruuvien, akseleiden, sentrifugien, turbiinien ja monien muiden roottorien dynaamiseen tasapainottamiseen

Mikä on BPFI? Pallonsyöttötiheyden sisäkilpailun selitys

Julkaisija: admin, ,

BPFI:n ymmärtäminen – Pallonsyöttötiheyden sisäinen kilpailu

Määritelmä: Mikä on BPFI?

BPFI (Pallon syöttötaajuus, sisäinen rotu) on yksi neljästä perustekijästä laakerivikataajuudet joka osoittaa nopeuden, jolla vierintäelementit ohittavat vierintälaakerin sisärenkaan vian. Kun pyörivässä sisärenkaassa on lohkeama, halkeama tai kuoppa, paikallaan pysyvät vierintäelementit osuvat vikaan toistuvasti sen pyöriessä niiden ohi, mikä aiheuttaa säännöllisiä iskuja, jotka synnyttävät tärinä BPFI-taajuudella.

BPFI:lle on ominaista korkeampi esiintymistiheys kuin BPFO (ulomman rodun taajuus) ja sillä on lähes aina erottuva ±1× sivunauhat amplitudimodulaation vuoksi, kun vika pyörii laakerin kuormitusalueelle ja sieltä pois. Nämä sivuvyöhykkeet ovat keskeinen diagnostinen merkki, joka erottaa laakerin sisärenkaan viat muista laakeriongelmista.

Matemaattinen laskelma

Kaava

BPFI lasketaan laakerin geometrian ja akselin nopeuden avulla:

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

Muuttujat

  • N = Laakerin vierintäelementtien lukumäärä
  • n = Akselin pyörimistaajuus (Hz) tai nopeus (RPM/60)
  • Bd = Pallon tai rullan halkaisija
  • Päivämäärä = Jakohalkaisija (ympyrän halkaisija vierintäelementtien keskipisteiden läpi)
  • β = Kosketuskulma

Miksi BPFI > BPFO

Saman laakerin BPFI on aina korkeampi kuin BPFO, koska:

  • Sisärengas pyörii akselin mukana, kun taas vierintäelementit kiertävät häkkinopeudella (~0,4×)
  • Sisärenkaan ja vierintäelementtien välinen suhteellinen nopeus on suurempi
  • Kaava osoittaa BPFI = (N × n / 2) × [1 – Bd/Pd], kun taas BPFO = (N × n / 2) × [1 + Bd/Pd]
  • BPFI:n miinusmerkki suurentaa sitä (vähentämällä murtoluku 1:stä)
  • Tyypillinen suhde: BPFI/BPFO ≈ 1,6–1,8

Tyypilliset arvot

  • Yleisille laakereille: BPFI tyypillisesti 5-7 × akselin nopeus
  • Esimerkki: 10-kuulalaakeri nopeudella 1800 RPM (30 Hz) → BPFI ≈ 173 Hz (5,8 × akselin nopeus)

Fyysinen mekanismi ja kuormitusvyöhykkeen modulointi

Pyörivä vika

Sisäisen rodun puutteet luovat ainutlaatuisen tilanteen:

  1. Vika on pyörivässä sisärenkaassa
  2. Laakerin sisärenkaan pyöriessä vika liikkuu laakerin kehän ympäri
  3. Jokainen vierintäelementti osuu vikaan ohittaessaan (BPFI-taajuus)
  4. Mutta iskun vakavuus vaihtelee vian sijainnin ja kuormitusalueen välillä.

Kuormitusvyöhykkeen vaikutus

Laakerin kuormitusalue luo amplitudimodulaation:

  • Kuorma-alueen vika: Suuri kosketusvoima, voimakas isku vierintäelementin osuessa siihen
  • Vastakkaisen kuormitusalueen vika: Alhainen tai olematon kosketusvoima, heikko tai ei lainkaan iskua
  • Modulaatiotaajuus: Vika kulkee kuormitusalueen läpi kerran akselin kierrosta kohden (1 × taajuus)
  • Tulos: BPFI-amplitudimoduloitu 1 × akselinopeudella

Sivukaistojen generointi

Amplitudimodulaatio luo matemaattisia sivukaistoja:

  • Kantoaaltotaajuus: BPFI
  • Modulaatiotaajuus: 1 × akselin nopeus
  • Sivunauhat: BPFI ± 1×, BPFI ± 2×, BPFI ± 3×
  • Kuvio: Symmetriset sivunauhat, jotka on sijoitettu 1 × välein BPFI:n ympärille
  • Diagnostinen arvo: Tämä sivukaistakuvio on lähes patognomoninen sisärotuvirheille

Tärinän ominaispiirteet

Tyypillinen spektrin ulkonäkö

  • Keskihuippu: BPFI-taajuudella
  • Sivukaistaperhe: Useita piikkejä kohdassa BPFI ± n×(1×), jossa n = 1, 2, 3, …
  • Harmoniset perheet: Lisäsivukaistaperheet 2×BPFI:llä ja 3×BPFI:llä omilla ±1× sivukaistoillaan
  • Visuaalinen kuvio: Näyttää "aita-aidalta" tai kampakuviolta

Kirjekuorispektrin ominaisuudet

  • BPFI-piikki hallitsee verhokäyrän spektriä
  • Sivukaistat erittäin selkeät ja diagnostiset
  • Varhainen havaitseminen kuukausia ennen kuin standardi FFT näyttää huippuja
  • Amplitudi kasvaa eksponentiaalisesti vian kasvaessa

Havaitseminen ja diagnosointi

Tunnustusvaiheet

  1. Laske BPFI: Laakerin mallinumerosta tai geometriasta
  2. Hakuspektri: Etsi huippua lasketulla taajuudella (±5%-toleranssi)
  3. Tarkista sivunauhat: Vahvista, että ±1× sivukaistat ovat läsnä (tärkein diagnostiikkaominaisuus)
  4. Tarkista harmoniset yliaallot: Etsi 2×BPFI, 3×BPFI omilla sivunauhoillaan
  5. Arvioi amplitudi: Vertaa lähtötilanteen tai vakavuusasteen ohjeisiin
  6. Vahvista diagnoosi: BPFI + sivukaistat = sisäkiskon vika vahvistettu

Erotusdiagnoosi

Ominaisuus BPFI (sisäinen rotu) BPFO (ulkorata)
Taajuus Suurempi (5–7 × akselin nopeus) Alempi (3–5 × akselin nopeus)
Sivunauhat Lähes aina läsnä (±1×) Voi olla läsnä tai ei
Sivukaistakuvio Hyvin säännölliset, selkeät välit Vähemmän säännöllinen, jos läsnä
Esiintyminen Harvinaisempia (~25% vikoja) Yleisin (~40% vioista)

Eteneminen ja vaikeusaste

Vian kehitysvaiheet

  1. Aloitus: Mikroskooppisia halkeamia tai kuoppia muodostuu, ei vielä havaittavissa
  2. Alkuvaihe: Pieni BPFI-piikki näkyy vaippaspektrissä (0,1–0,5 g)
  3. Varhainen: Selkeä BPFI-huippu, jossa 1–2 harmonista ja sivukaistoja (0,5–2 g)
  4. Kohtalainen: Useita harmonisia yliaaltoja, näkyvät sivunauhat, lohkeama näkyvissä tarkastuksessa (2–10 g)
  5. Edistynyt: Hyvin suuri amplitudi, lukuisia harmonisia yliaaltoja, kohonnut kohinataso (>10 g)
  6. Vaikea: Laajakaistan kohina hallitsee, laakeri on lähes vikaantumassa, katastrofaalinen vika uhkaa

Jäljellä olevan käyttöiän arvio

  • Alkuvaiheesta varhaiseen: Yleensä jäljellä 6–18 kuukautta
  • Varhainen tai keskivaikea: 3–6 kuukautta jäljellä
  • Keskitasoinen tai edistynyt: 1–3 kuukautta jäljellä
  • Edistynyt tai vaikea: Päiviä tai viikkoja jäljellä
  • Muuttujat: Todellinen aikajana riippuu kuormituksesta, nopeudesta, käyttöolosuhteista ja laakerin koosta

Sisäisen rodun vikojen syyt

  • Väsymys: Toistuvasta kuormituksesta johtuva väsymys sykleissä
  • Virheellinen asennus: Vaurio asennuksen aikana (isku vasaralla sisärenkaaseen)
  • Akselin vauriot: Karkea tai vaurioitunut akselin pinta aiheuttaa hankausta
  • Tiukka ahdistussovitus: Liiallinen voima puristussovituksen aikana
  • Väärin kohdistus: Epätasainen kuormitus kiihdyttää väsymistä
  • Saastuminen: Hiukkaset aiheuttavat painaumavaurioita
  • Voiteluhäiriö: Riittämätön voitelu johtaa pinnan rasitukseen

Korjaavat toimenpiteet

Välitön reagointi (havaittaessa)

  • Lisää seurantatiheyttä (kuukausittain → viikoittain → päivittäin vaikeusasteen kasvaessa)
  • Aikatauluta laakerin vaihto seuraavan sopivan seisokin aikana
  • Trendiamplitudi jäljellä olevan käyttöiän ennustamiseksi
  • Vältä toimimista kriittisillä nopeuksilla, jotka voivat kiihdyttää vikaantumista

Korvaussuunnittelu

  • Tilaa vaihtolaakeri (vahvista oikea malli)
  • Akselin tarkastuksen suunnitelma (sisäpuoliset viat voivat vahingoittaa akselia)
  • Tutki perimmäinen syy uusiutumisen estämiseksi
  • Harkitse laakerispesifikaation parantamista, jos se vikaantuu ennenaikaisesti

Värähtelyanalyysin avulla tapahtuva BPFI-havaitseminen on laakerin kunnonvalvonnan kulmakivi. Tyypillinen korkeataajuuspiikki 1× sivukaistoilla antaa yksiselitteisen kuvan sisärenkaan vioista, mikä mahdollistaa oikea-aikaiset huoltotoimenpiteet, jotka estävät katastrofaaliset laakeriviat ja niihin liittyvät akseleiden ja koteloiden toissijaiset vauriot.

← Takaisin päähakemistoon

Luokat:
WhatsApp