FTF:n ymmärtäminen – junien perustaajuus
Määritelmä: Mikä on FTF?
FTF (Perustaajuusjuna, jota kutsutaan myös häkkitaajuudeksi tai pidätintaajuudeksi) on yksi neljästä perustaajuusjunan laakerivikataajuudet, joka edustaa laakerihäkin (jota kutsutaan myös erottimeksi tai pidikkeeksi) pyörimisnopeutta, joka pitää vierintäelementit paikoillaan ja ylläpitää niiden välisen etäisyyden. Häkki kiertää laakerin ympäri kuljettaen vierintäelementtejä mukanaan ja tekee yhden kierroksen ajassa, joka kuluu kaikkien vierintäelementtien kiertämiseen laakerin ympäri kerran.
FTF on neljästä laakeritaajuudesta alhaisin, tyypillisesti 0,35 × - 0,48 × akselin nopeus (synkroninen). Vaikka sitä käytetäänkin vähiten vian havaitsemiseen (häkkiviat ovat harvinaisia), FTF:llä on tärkeä rooli modulointitaajuutena, joka luo sivunauhat muiden laakerivikojen taajuuksien ympärillä, erityisesti BSF.
Matemaattinen laskelma
Kaava
FTF lasketaan laakerin geometrian ja akselin nopeuden avulla:
- FTF = (n / 2) × [1 – (Bd/Pd) × cos β]
Muuttujat
- n = Akselin pyörimistaajuus (Hz) tai nopeus (RPM/60)
- Bd = Pallon tai rullan halkaisija
- Päivämäärä = Jakohalkaisija (ympyrän halkaisija vierintäelementtien keskipisteiden läpi)
- β = Kosketuskulma
Yksinkertaistettu muoto
Nollakosketuskulman omaaville laakereille (β = 0°):
- FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
- Tyypillisille laakereille, joiden Bd/Pd ≈ 0,2, tämä antaa FTF ≈ 0,4 × n
- Nyrkkisääntö: FTF tyypillisesti 0,4 × akselin nopeus (40% akselin taajuudesta)
Tyypillinen alue
- FTF tyypillisesti 0,35–0,48 × akselin nopeus laakerigeometriasta riippuen
- Esimerkki: 1800 RPM (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (0,4 × akselin nopeus)
- Aina aliaksonomainen (alle 1 × käyntinopeus)
- Neljästä laakeritaajuudesta alin
Fyysinen merkitys
Häkkiliike
Häkin pyöriminen määräytyy vierintäelementtien mukaan:
- Vierintäelementit rullaavat (ei luista) sisä- ja ulkokehän välissä
- Häkki liikkuu vierintäelementtien keskipisteiden keskinopeudella
- Nopeus on suunnilleen puolivälissä paikallaan pysyvän ulkokehän (0) ja pyörivän sisäkehän (akselin nopeus) välillä.
- Näin ollen häkki pyörii noin 40% akselinopeudella
Häkin toiminta
- Välistys: Säilyttää tasaisen etäisyyden vierintäelementtien välillä
- Ohjeistus: Pitää pyörivät elementit oikealla ratallaan
- Voitelu: Voi auttaa voiteluaineen levittämisessä
- Estää yhteydenpidon: Estää pyöriviä elementtejä koskettamasta toisiaan
Kun FTF esiintyy värähtelyspektreissä
Suorat häkkiviat
Ensisijaiset FTF-piikit ilmestyvät, kun häkki itsessään on viallinen:
- Rikkoutunut häkki: Murtunut tai haljennut häkkirakenne
- Kuluneet taskut: Liiallinen välys häkin ja vierintäelementtien välillä
- Häkin hankaus: Häkki koskettaa rotuja tai tiivisteitä
- Taajuus: Suora FTF-huippu harmonisilla yliaalloilla
- Harvinaisuus: Häkkiperäiset viat ovat harvinaisia (< 5% epäonnistumisia)
Sivukaistamodulaationa (yleisempi)
FTF näkyy yleisemmin sivukaistojen välistyksenä BSF:n ympärillä:
- Kun vierintäelementissä on vika (BSF aktiivinen)
- Viallisen pallon iskun voimakkuus vaihtelee sen kiertäessä
- Vaihtelua esiintyy häkin ratataajuudella (FTF)
- Luo sivukaistoja: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
- Vierintäelementin vikojen diagnostiikkamalli
Laakerin epävakaus
- Laakerin aiheuttaman epävakauden aiheuttamaa aliaksonnista värähtelyä voi esiintyä FTF:n lähellä
- Voi viitata riittämättömään esijännitykseen tai laakerivälyksen ongelmiin
- Erotettava häkkivirheistä eri ominaisuuksien perusteella (jatkuva vs. isku)
Häkkivian diagnoosi
Häkkiongelmien oireet
- Huippu FTF-taajuudella värähtelyspektri
- Harmoniat arvoilla 2×FTF, 3×FTF jne.
- Usein epäsäännöllinen tai vaihteleva amplitudi
- Saattaa liittyä kuuluvaa ääntä (naksahtelua tai kolinaa)
- Joskus näkyvä aika-aaltomuodossa jaksollisina vaikutuksina
Häkkivikojen syyt
- Väärä voitelu: Riittämätön voitelu aiheuttaa häkin kulumista
- Nopea toiminta: Liialliset keskipakoisvoimat häkissä
- Saastuminen: Hiukkaset vahingoittavat häkin materiaalia tai taskuja
- Ylikuumeneminen: Häkkimateriaalin lämpömuodonmuutos tai pehmeneminen
- Väsymys: Ohuiden häkkiprofiilien korkeasyklinen väsyminen
- Asennusvauriot: Häkki taipunut tai vaurioitunut asennuksen aikana
Käytännön merkitys
Diagnostisena merkkinä
FTF:n ensisijainen diagnostinen arvo on sivukaistojen välinen etäisyys:
- 1× Sivunauhat: Osoittaa sisärenkaan viat (akselin pyörimisen aiheuttama modulaatio)
- FTF-sivukaistat: Osoita vierintäelementin viat (modulointi häkin rataliikkeellä)
- Kuvioiden tunnistus: Sivukaistavälit tunnistavat välittömästi vikatyypin
- Edistynyt diagnoosi: FTF:n ymmärtäminen mahdollistaa monimutkaisten laakerispektrien asianmukaisen tulkinnan
Automatisoidussa diagnostiikassa
- Nykyaikaiset värähtelyanalysaattorit laskevat kaikki neljä taajuutta automaattisesti
- Ohjelmisto tunnistaa piikit BPFO:ssa, BPFI:ssä, BSF:ssä ja FTF:ssä
- Automaattinen sivukaistojen tunnistus FTF:n ja 1×:n avulla hakukriteereinä
- Vakavuus arvioidaan amplitudin ja harmonisen sisällön perusteella
Suhde muihin laakeritaajuuksiin
Taajuushierarkia
Neljä laakeritaajuutta suuruusjärjestyksessä:
- Alin: FTF (0,4 × akselin nopeus)
- Matala-keskitaso: BSF (2–3 × akselin nopeus)
- Keskitaso: BPFO (3–5 × akselin nopeus)
- Korkein: BPFI (5–7 × akselin nopeus)
Matemaattiset suhteet
- Kaikki neljä taajuutta liittyvät toisiinsa laakerigeometrian kautta
- Yhden taajuuden ja laakerityypin tuntemus mahdollistaa muiden laskemisen
- Taajuuksien väliset suhteet pysyvät vakioina tietyllä laakerimallilla
- Tarjoaa diagnoosin ristiinvahvistuksen
FTF, vaikka se onkin laakerivikojen pienin ja harvimmin suoraan havaittu taajuus, on ratkaisevan tärkeä laakerien diagnostiikassa. Sen toiminta vierintäelementtien vikojen modulointitaajuutena ja sen mahdollinen merkki häkkiongelmista tekevät FTF:n ymmärtämisestä olennaisen tärkeää laakerin kunnon täydellisen ja tarkan arvioinnin kannalta.
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 