מה זה BPFO? הסבר על תדר מעבר הכדור • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" עבור ריסוק דינמי, מאווררים, מקדחים, מקדחים על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים רוטורים מה זה BPFO? הסבר על תדר מעבר הכדור • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" עבור ריסוק דינמי, מאווררים, מקדחים, מקדחים על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים רוטורים

מה זה BPFO? הסבר על תדירות מסירת הכדור, מרוץ חיצוני

פורסם על ידי admin ב-

הבנת BPFO - מרוץ חיצוני של תדירות מסירת כדורים

הגדרה: מה זה BPFO?

BPFO (תדירות מסירת הכדור, מרוץ חיצוני) הוא אחד מארבעת היסודות תדרי תקלות מיסבים המציין את הקצב שבו אלמנטים מתגלגלים (כדורים או גלילים) עוברים מעל פגם הממוקם במסלול החיצוני של מיסב אלמנט מתגלגל. כאשר קיים סדק, שקע או פגם אחר במסלול החיצוני, כל אלמנט מתגלגל פוגע בפגם תוך כדי מעבר, ויוצר פגיעה חוזרת ונשנית שיוצרת רֶטֶט בתדר BPFO.

BPFO הוא תדירות המיסב החשובה ביותר מבחינה אבחנתית מכיוון שפגמים בגלגלת החיצונית הם הסוג הנפוץ ביותר של כשל במיסב, המהווים כ-40% מכלל כשלי מיסב האלמנטים הגלגוליים. זיהוי שיאי BPFO בספקטרום הרטט מאפשר זיהוי מוקדם של בעיות בגלגלת החיצונית לפני שמתרחשת כשל במיסב.

חישוב מתמטי

נוּסחָה

BPFO מחושב באמצעות גיאומטריית המיסב ומהירות הציר:

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

משתנים

  • נ = מספר אלמנטים מתגלגלים (כדורים או גלילים) במיסב
  • n = תדר סיבוב הציר (הרץ) או מהירות (סל"ד/60)
  • בד = קוטר כדור או גליל
  • פ.ד. = קוטר פסיעה (קוטר המעגל דרך מרכזי אלמנט הגלגול)
  • בטא = זווית מגע (בדרך כלל 0° עבור מיסבים כדוריים רדיאליים, 15-40° עבור מגע זוויתי)

קירוב פשוט

עבור מיסבים בעלי זווית מגע אפסית (β = 0°):

  • BPFO ≈ (N × n / 2) × [1 + Bd/Pd]
  • עבור מיסבים אופייניים עם Bd/Pd ≈ 0.2, זה נותן BPFO ≈ 0.6 × N × n
  • כלל אצבע: BPFO ≈ 60% של (מספר כדורים × תדר פיר)

ערכים אופייניים

  • עבור מיסבים עם 8-12 אלמנטים מתגלגלים: BPFO בדרך כלל 3-5× מהירות הציר
  • דוגמה: מיסב כדורי 10 ב-1800 סל"ד (30 הרץ) → BPFO ≈ 107 הרץ (מהירות ציר × 3.6)

מנגנון פיזי

מדוע פגמים בגזע החיצוני יוצרים BPFO

המסב החיצוני נייח ברוב המיסבים, קבוע בתוך הבית:

  1. פגם (שבר, בור) קיים במיקום קבוע על הצינור החיצוני
  2. כאשר הכלוב מסתובב, הוא נושא אלמנטים מתגלגלים סביב המיסב
  3. כל רכיב מתגלגל עובר בתורו מעל מיקום הפגם
  4. כאשר כדור פוגע בפגם, מתרחשת פגיעה קטנה או "קליק"
  5. עם N אלמנטים מתגלגלים, הפגם נפגע N פעמים לכל סיבוב כלוב
  6. מכיוון שהכלוב מסתובב במהירות של כ-0.4× מהירות הציר, וכל כדור פוגע פעם אחת בכל סיבוב הכלוב, קצב הפגיעה הכולל = N × תדירות הכלוב ≈ BPFO

מאפייני השפעה

  • כל פגיעה קצרה (משך מיקרו-שניות)
  • ההשפעות הן מחזוריות בתדירות BPFO
  • אנרגיית פגיעה מעוררת תהודות בתדר גבוה במבנה המיסב
  • טבע חוזר ונשנה יוצר שיאים ספקטרליים ברורים

חתימת רטט בספקטרום

בספקטרום FFT סטנדרטי

  • שיא ראשוני: בתדר BPFO
  • תוֹרַת הַרמוֹנִיָה: ב-2×BPFO, 3×BPFO, 4×BPFO (מציין את חומרת הפגם)
  • פסים צדדיים: ייתכן שיהיו בעלי פסים צדדיים של ±1× אם המסלול החיצוני יכול להסתובב מעט או עקב שינוי באזור העומס
  • מִשׂרַעַת: עולה ככל שפגם מתפשט

בספקטרום המעטפת

  • שיא BPFO ברור הרבה יותר ובעל משרעת גבוהה יותר מאשר ב-FFT סטנדרטי
  • הרמוניות מוצגות באופן בולט
  • גילוי מוקדם אפשרי (ניתן לגילוי פגמים חודשים קודם לכן)
  • פחות הפרעות מרעידות בתדר נמוך

התקדמות משרעת אופיינית

  • הֶתחֵלִי: 0.1-0.5 גרם (מעטפת), בקושי ניתן לגילוי
  • מוּקדָם: 0.5-2 גרם, שיא BPFO ברור עם 1-2 הרמוניות
  • לְמַתֵן: 2-10 גרם, הרמוניות מרובות, מופיעים פסי צד
  • מִתקַדֵם: >10 גרם, הרמוניות רבות, רצפת רעש מוגברת

מדוע פגמים בגזע החיצוני הם הנפוצים ביותר

כשלים של הגזע החיצוני שולטים מכמה סיבות:

ריכוז עומס

  • בכיוון ציר אופקי טיפוסי, אזור העומס נמצא בתחתית
  • הגזע החיצוני בתחתית נושא את רוב העומס
  • עומס מתמיד של אותו חלק חיצוני של הגזע מאיץ עייפות
  • המסילה הפנימית מסתובבת, ומחלקת את העומס סביב כל ההיקף

מתחי התקנה

  • גזירה חיצונית שנלחצת לתוך המארז עלולה להיפגע בהתקנה
  • התאמות הפרעה יוצרות מאמצים שיוריים
  • התקנה לא נכונה (חוסר יישור, דריכה) פוגעת בגלגל החיצוני

השפעות זיהום

  • חלקיקים נכנסים למיסב במסלול החיצוני
  • זיהום מרוכז באזור הגזע החיצוני
  • חלקיקים נטמעים בחומר רך יותר של הגזע החיצוני

משמעות אבחנתית

ביטחון אבחוני גבוה

BPFO הוא אחד המדדים האבחוניים האמינים ביותר:

  • התדירות ניתנת לחישוב במדויק וייחודית לכל סוג מיסב
  • לא סביר להתבלבל עם תדרי מכונות אחרים
  • דפוס התקדמות ברור ככל שהפגם מחמיר
  • קשר מובן היטב בין אמפליטודה לגודל פגם

הערכת חומרה

  • מספר הרמוניות: יותר הרמוניות = פגם מתקדם יותר
  • משרעת שיא: אמפליטודה גבוהה יותר = שטח פגם גדול יותר
  • נוכחות פס צד: פסי צד נרחבים מצביעים על אפנון, לעתים קרובות משונות אזור העומס
  • רצפת רעש: רצפת רעש מוגברת מעידה על הידרדרות נרחבת של פני השטח

קשר לתדרי נושא אחרים

BPFO לעומת BPFI

  • BPFI (מסב פנימי) תמיד בתדירות גבוהה יותר מאשר BPFO עבור אותו מיסב
  • יחס טיפוסי: BPFI/BPFO ≈ 1.6-1.8
  • אם שניהם קיימים, מצביע על מספר פגמים (כשל מתקדם)
  • BPFO שכיח יותר בהתחלה; BPFI עלול להתפתח כנזק משני

פסי צד במהירות של × 1

  • בעוד שהמסלול החיצוני נייח, תנועה קלה אפשרית
  • התאמה רופפת של המיסב מאפשרת לגלגל החיצוני לזחול או להסתובב מעט
  • שינוי אזור העומס כאשר הרוטור מקיף את המסלול יוצר אפנון אמפליטודה
  • תוצאות בפסי צד של ±1× סביב שיא BPFO

אסטרטגיית ניטור מעשית

ניטור שגרתי

  • ניתוח מעטפת חודשי או רבעוני בכל מיקום מיסב
  • זיהוי אוטומטי של שיא BPFO ומגמות
  • אזעקה מוגדרת על אמפליטודה בסיסית של פי 2-3
  • מגמות נתונים היסטוריים לחיזוי זמן כשל

מבחני אישור

כאשר זוהה BPFO:

  • ודא שהתדירות תואמת את הערך המחושב (בתוך ±5%)
  • בדיקת הרמוניות (2×BPFO, 3×BPFO)
  • חפש דפוס צדדי אופייני
  • השווה למסבים אחרים באותה מכונה (צריך להיות ייחודי למסב הפגום)
  • הגדלת תדירות הניטור לשבועי או יומי

זיהוי וניטור BPFO מייצגים את אחד היישומים המוצלחים ביותר של ניתוח רעידות בתחזוקה חזויה, מונעים כשלים במסבים ומאפשרים אסטרטגיות החלפה מבוססות מצב הממטבות הן את אמינות הציוד והן את עלויות התחזוקה.

← חזרה לאינדקס הראשי

קטגוריות:
וואטסאפ