מה זה BPFI? הסבר על תדירות מעבר הכדורים • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" למכונות ריסוק דינמיות, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים מה זה BPFI? הסבר על תדירות מעבר הכדורים • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" למכונות ריסוק דינמיות, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים

מה זה BPFI? הסבר על תדירות מסירת הכדור - מרוץ פנימי

פורסם על ידי admin ב-

הבנת BPFI - מרוץ פנימי של תדירות מסירות כדור

הגדרה: מה זה BPFI?

BPFI (תדירות מסירת הכדור, מרוץ פנימי) הוא אחד מארבעת היסודות תדרי תקלות מיסבים שמציין את הקצב שבו אלמנטים מתגלגלים עוברים מעל פגם במסלול הפנימי של מיסב אלמנט מתגלגל. כאשר קיים סדק, שקע או בור במסלול הפנימי המסתובב, אלמנטים מתגלגלים נייחים פוגעים בפגם שוב ושוב כשהם מסתובבים על פניהם, ויוצרים פגיעות תקופתיות היוצרות רֶטֶט בתדר BPFI.

BPFI מאופיין בתדירות גבוהה יותר מאשר BPFO (תדירות הגזע החיצוני) וכמעט תמיד מציגה ±1× ייחודי פסים צדדיים עקב אפנון אמפליטודה כאשר הפגם מסתובב אל תוך ומחוץ לאזור העומס של המיסב. פסים צדדיים אלה הם סמן אבחוני מרכזי המבדיל בין פגמים במסלול הפנימי לבין בעיות מיסב אחרות.

חישוב מתמטי

נוּסחָה

BPFI מחושב באמצעות גיאומטריית המיסב ומהירות הציר:

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

משתנים

  • נ = מספר אלמנטים מתגלגלים 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

למה BPFI > BPFO

BPFI תמיד גבוה יותר מ-BPFO עבור אותו מיסב מכיוון ש:

  • מסלול פנימי מסתובב עם הציר בעוד שאלמנטים מתגלגלים מסתובבים במהירות הכלוב (~0.4×)
  • המהירות היחסית בין הגלגל הפנימי לאלמנטים הגלגוליים גבוהה יותר
  • הנוסחה מראה ש-BPFI = (N × n / 2) × [1 – Bd/Pd] בעוד ש-BPFO = (N × n / 2) × [1 + Bd/Pd]
  • סימן המינוס ב-BPFI מגדיל אותו (על ידי חיסור שבר מ-1)
  • יחס טיפוסי: BPFI/BPFO ≈ 1.6-1.8

ערכים אופייניים

  • עבור מיסבים נפוצים: BPFI בדרך כלל 5-7× מהירות פיר
  • דוגמה: מיסב כדורי 10 ב-1800 סל"ד (30 הרץ) → BPFI ≈ 173 הרץ (מהירות ציר × 5.8)

מנגנון פיזי ואפנון אזור עומס

הפגם המסתובב

פגמים פנימיים בגזע יוצרים מצב ייחודי:

  1. הפגם נמצא במסילה הפנימית המסתובבת
  2. כאשר המסב הפנימי מסתובב, הפגם נע סביב היקף המיסב
  3. כל רכיב מתגלגל פוגע בפגם כשהוא עובר (תדר BPFI)
  4. אך חומרת הפגיעה משתנה בהתאם למיקום הפגם ביחס לאזור העומס.

אפקט אזור העומס

אזור העומס של המיסב יוצר אפנון אמפליטודה:

  • פגם באזור העומס: כוח מגע גבוה, פגיעה חזקה כאשר רכיב מתגלגל פוגע בו
  • פגם אזור עומס הפוך: כוח מגע נמוך או אפס, השפעה חלשה או ללא השפעה כלל
  • תדר אפנון: הפגם עובר דרך אזור העומס פעם אחת לכל סיבוב ציר (תדירות של × 1)
  • תוֹצָאָה: אמפליטודת BPFI מווסתת במהירות פיר של × 1

יצירת פס צד

אפנון משרעת יוצר פסי צד מתמטיים:

  • תדר נושא: BPFI
  • תדר אפנון: מהירות פיר 1×
  • פסים צדדיים: BPFI ± 1×, BPFI ± 2×, BPFI ± 3×
  • תַבְנִית: פסים סימטריים במרווחים של ×1 סביב BPFI
  • ערך אבחוני: דפוס פס צד זה כמעט פתוגנומוני עבור פגמים בגזע הפנימי

מאפייני חתימת הרטט

מראה ספקטרום אופייני

  • שיא מרכזי: בתדר BPFI
  • משפחת פס צד: פיקים מרובים ב-BPFI ± n×(1×), כאשר n = 1, 2, 3, …
  • משפחות הרמוניות: משפחות פסי צד נוספים ב-2×BPFI, 3×BPFI עם פסי צד משלהם ב-±1×
  • דפוס חזותי: נראה כמו "גדר כלונסאות" או דוגמת מסרק

תכונות ספקטרום המעטפת

  • שיא BPFI שולט בספקטרום המעטפת
  • פסים צדדיים ברורים ואבחנתיים ביותר
  • גילוי מוקדם חודשים לפני ש-FFT סטנדרטי מראה שיאים
  • משרעת עולה באופן אקספוננציאלי ככל שהפגם גדל

גילוי ואבחון

שלבי הזיהוי

  1. חשב את BPFI: ממספר דגם או גיאומטריה של המיסב
  2. ספקטרום חיפוש: חפש שיא בתדר מחושב (סבילות ±5%)
  3. אימות פסי צד: אישור נוכחות של פס צד של ±1× (מאפיין אבחון מרכזי)
  4. בדיקת הרמוניות: חפשו 2×BPFI, 3×BPFI עם פסי צד משלהם
  5. הערכת משרעת: השווה להנחיות הבסיס או לחומרה
  6. אישור אבחון: BPFI + פסים צדדיים = פגם במרוץ הפנימי אושר

אבחנה מבדלת

תכונה BPFI (הגזע הפנימי) BPFO (גזע חיצוני)
תֶדֶר גבוה יותר (מהירות פיר 5-7×) מהירות ציר נמוכה יותר (3-5×)
פסים צדדיים כמעט תמיד נוכח (±1×) ייתכן שיהיה נוכח או לא יהיה נוכח
תבנית פס צד מרווחים קבועים מאוד, ברורים פחות קבוע אם קיים
הִתרַחֲשׁוּת פחות שכיח (כ-25% של כשלים) הנפוצים ביותר (כ-40% של כשלים)

התקדמות וחומרה

שלבי התפתחות פגמים

  1. ייזום: סדקים או גושים מיקרוסקופיים, טרם ניתנים לזיהוי
  2. הֶתחֵלִי: שיא BPFI קטן מופיע בספקטרום המעטפת (0.1-0.5 גרם)
  3. מוּקדָם: שיא BPFI ברור עם 1-2 הרמוניות ופסי צד (0.5-2 גרם)
  4. לְמַתֵן: הרמוניות מרובות, פסי צד בולטים, פיצול נראה לעין בבדיקה (2-10 גרם)
  5. מִתקַדֵם: אמפליטודה גבוהה מאוד, הרמוניות רבות, רצפת רעש מוגברת (>10 גרם)
  6. חָמוּר: רעש פס רחב שולט, נושאות כמעט כשל, כשל קטסטרופלי קרוב

הערכת אורך חיים שנותר

  • מתחילים עד מוקדמים: בדרך כלל נותרו 6-18 חודשים
  • מוקדם עד בינוני: נותרו 3-6 חודשים
  • בינוני עד מתקדם: נותרו 1-3 חודשים
  • מתקדם עד חמור: ימים עד שבועות שנותרו
  • משתנים: ציר הזמן בפועל תלוי בעומס, במהירות, בתנאי ההפעלה ובגודל המיסב

גורמים לפגמים פנימיים בגזע

  • עייפות: עייפות מחזורית גבוהה כתוצאה מעומס חוזר ונשנה
  • התקנה לא נכונה: נזק במהלך ההרכבה (פגיעה בפטיש במנגנון הפנימי)
  • נזק לפיר: משטח ציר מחוספס או פגום גורם לסדקים
  • התאמה הדוקה להפרעה: כוח מוגזם במהלך החיבור בלחץ
  • חוסר יישור: עומס לא אחיד מאיץ עייפות
  • נְגִיעוּת: חלקיקים הגורמים נזק דחיפה
  • כשל סיכה: שימון לקוי המוביל לפגיעה במשטח

פעולות מתקנות

תגובה מיידית (עם גילוי)

  • הגברת תדירות הניטור (חודשי → שבועי → יומי ככל שחומרת המעקב עולה)
  • קבעו את החלפת המיסבים במהלך הפסקת הפעולה הבאה הנוחה לכם
  • משרעת מגמה לחיזוי אורך חיים שימושי שנותר
  • הימנעו מהפעלה במהירויות קריטיות שעלולות להאיץ את הכשל

תכנון החלפה

  • הזמינו מיסב חלופי (אשרו את הדגם הנכון)
  • תכנון בדיקת הציר (פגמים במסלול הפנימי עלולים לפגוע בציר)
  • בדיקת שורש הבעיה למניעת הישנות
  • שקול שיפור במפרט המיסב במקרה של כשל מוקדם

גילוי BPFI באמצעות ניתוח רעידות הוא אבן יסוד בניטור מצב המיסבים. שיא התדר הגבוה האופייני עם פס צד של × 1 מספק אינדיקציה חד משמעית לפגמים במסלול הפנימי, ומאפשר פעולות תחזוקה בזמן המונעות כשלים קטסטרופליים במסבים ונזק משני נלווה לצירים ולמעילים.

← חזרה לאינדקס הראשי

קטגוריות:
וואטסאפ