बेयरिंग फॉल्ट फ़्रीक्वेंसी क्या हैं? दोष पहचान • गतिशील संतुलन क्रशर, पंखे, मल्चर, कंबाइन पर ऑगर्स, शाफ्ट, सेंट्रीफ्यूज, टर्बाइन और कई अन्य रोटर्स के लिए पोर्टेबल बैलेंसर, कंपन विश्लेषक "बैलेंसेट" बेयरिंग फॉल्ट फ़्रीक्वेंसी क्या हैं? दोष पहचान • गतिशील संतुलन क्रशर, पंखे, मल्चर, कंबाइन पर ऑगर्स, शाफ्ट, सेंट्रीफ्यूज, टर्बाइन और कई अन्य रोटर्स के लिए पोर्टेबल बैलेंसर, कंपन विश्लेषक "बैलेंसेट"

बियरिंग फॉल्ट फ़्रीक्वेंसी क्या हैं? दोष का पता लगाना

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बेयरिंग फॉल्ट आवृत्तियों को समझना

परिभाषा: बेयरिंग फॉल्ट आवृत्तियाँ क्या हैं?

असर दोष आवृत्तियों (जिन्हें असर दोष आवृत्तियाँ या अभिलक्षणिक आवृत्तियाँ भी कहा जाता है) विशिष्ट हैं कंपन ये आवृत्तियाँ तब उत्पन्न होती हैं जब बियरिंग में रोलिंग तत्व (बॉल या रोलर) बियरिंग रेस या स्वयं रोलिंग तत्वों पर दरारें, छिलने या गड्ढों जैसे दोषों के ऊपर से गुजरते हैं। ये आवृत्तियाँ बियरिंग की ज्यामिति और शाफ्ट की घूर्णन गति के आधार पर गणितीय रूप से अनुमानित होती हैं, जिससे ये दोषों का शीघ्र पता लगाने के लिए अमूल्य नैदानिक संकेतक बन जाती हैं। असर दोष.

इन आवृत्तियों को समझना और पहचानना vibration analysis रखरखाव कर्मियों को तापमान वृद्धि, शोर या विनाशकारी विफलता के कारण बियरिंग संबंधी समस्याओं का महीनों पहले पता लगाने की सुविधा देता है, जिससे नियोजित रखरखाव संभव होता है और महंगी अनियोजित डाउनटाइम से बचा जा सकता है।.

चार मूलभूत दोष आवृत्तियाँ

प्रत्येक रोलिंग एलिमेंट बेयरिंग में चार विशिष्ट दोष आवृत्तियाँ होती हैं, जिनमें से प्रत्येक एक अलग प्रकार के दोष से मेल खाती है:

1. बीपीएफओ - बॉल पास फ्रीक्वेंसी, आउटर रेस

वह दर जिस पर रोलिंग तत्व बाहरी रेस पर एक निश्चित बिंदु से गुजरते हैं:

  • भौतिक अर्थ: यदि बाहरी रेस में कोई दोष मौजूद है, तो प्रत्येक लुढ़कने वाला तत्व गुजरते समय उससे टकराता है, जिससे एक दोहरावदार प्रभाव पैदा होता है
  • विशिष्ट मान: अधिकांश बियरिंग्स के लिए 3-5× शाफ्ट गति
  • सूत्र: बीपीएफओ = (एन × एन / 2) × (1 + (बीडी/पीडी) × कॉस β)
  • अत्यन्त साधारण: बाहरी रेस दोष सबसे अधिक बार होने वाली बेयरिंग विफलता का कारण है
  • लोड ज़ोन प्रभाव: स्थिर बाहरी रेस का अर्थ है कि दोष भार के सापेक्ष स्थिर स्थिति में है

2. बीपीएफआई - बॉल पास फ्रीक्वेंसी, इनर रेस

वह दर जिस पर रोलिंग तत्व आंतरिक रेस पर एक निश्चित बिंदु से गुजरते हैं:

  • भौतिक अर्थ: आंतरिक रेस शाफ्ट के साथ घूमती है, इसलिए आंतरिक रेस पर एक दोष प्रत्येक रोलिंग तत्व द्वारा मारा जाता है क्योंकि वे गुजरते हैं
  • विशिष्ट मान: अधिकांश बियरिंग्स के लिए 5-7× शाफ्ट गति
  • सूत्र: बीपीएफआई = (एन × एन / 2) × (1 - (बीडी/पीडी) × कॉस β)
  • बीपीएफओ से अधिक: समान बियरिंग के लिए BPFO से सदैव उच्च आवृत्ति
  • साइडबैंड: लगभग हमेशा 1× दिखाता है साइडबैंड लोड ज़ोन मॉड्यूलेशन के कारण

3. बीएसएफ - बॉल स्पिन फ्रीक्वेंसी

अपने अक्ष पर घूमते हुए एक रोलिंग तत्व की घूर्णन आवृत्ति:

  • भौतिक अर्थ: यदि किसी रोलिंग तत्व में कोई दोष है, तो यह इस आवृत्ति पर दोनों रेसों को प्रभावित करता है
  • विशिष्ट मान: 1.5-3× शाफ्ट गति
  • सूत्र: बीएसएफ = (पीडी/बीडी) × (एन/2) × [1 - (बीडी/पीडी)² × कोस² β]
  • सबसे कम आम: रोलिंग तत्व दोष रेस दोषों की तुलना में कम आम हैं
  • जटिल पैटर्न: दोष दोनों जातियों से संपर्क करता है, जिससे जटिल कंपन संकेत उत्पन्न होता है

4. एफटीएफ - फंडामेंटल ट्रेन फ्रीक्वेंसी

बेयरिंग पिंजरे (रिटेनर) की घूर्णन आवृत्ति:

  • भौतिक अर्थ: वह दर जिस पर पिंजरा घूमता है, बीयरिंग के चारों ओर रोलिंग तत्वों को ले जाता है
  • विशिष्ट मान: 0.35-0.45× शाफ्ट गति (सब-सिंक्रोनस)
  • सूत्र: एफटीएफ = (एन/2) × (1 - (बीडी/पीडी) × कॉस β)
  • पिंजरे के दोष: घिसे हुए या क्षतिग्रस्त पिंजरे इस आवृत्ति को उत्तेजित करते हैं
  • अस्थिरता सूचक: बेयरिंग-प्रेरित रोटर अस्थिरता के दौरान भी दिखाई दे सकता है

सूत्र चरों की व्याख्या

दोष आवृत्ति सूत्र इन असर ज्यामितीय मापदंडों का उपयोग करते हैं:

  • एन = रोलिंग तत्वों (गेंदों या रोलर्स) की संख्या
  • एन = शाफ्ट घूर्णन आवृत्ति (Hz) या गति (RPM)
  • बीडी = गेंद या रोलर का व्यास
  • पी.डी. = पिच व्यास (रोलिंग तत्वों के केंद्रों के माध्यम से वृत्त का व्यास)
  • β = संपर्क कोण (भार दिशा और असर अक्ष के बीच का कोण, आमतौर पर 0-40°)

अधिकांश कंपन विश्लेषण सॉफ्टवेयर में हजारों बियरिंग मॉडलों के लिए पूर्व-गणना किए गए इन मापदंडों के साथ बियरिंग डेटाबेस शामिल होते हैं।.

कंपन स्पेक्ट्रा में दोष आवृत्तियाँ कैसे प्रकट होती हैं

मूल स्वरूप

जब किसी बियरिंग में कोई खराबी आ जाती है:

  • प्राथमिक शिखर: दोष आवृत्ति एक विशिष्ट शिखर के रूप में प्रकट होती है आवृत्ति स्पेक्ट्रम
  • हार्मोनिक्स: दोष के बिगड़ने पर दोष आवृत्ति के कई हार्मोनिक्स (2×, 3×, 4×) प्रकट होते हैं
  • साइडबैंड: आंतरिक रेस और रोलिंग तत्व दोषों के लिए, दोष आवृत्ति के चारों ओर 1× साइडबैंड सामान्य हैं
  • आयाम वृद्धि: दोष बढ़ने पर दोष आवृत्ति का आयाम बढ़ता है

साइडबैंड पैटर्न

साइडबैंड महत्वपूर्ण नैदानिक जानकारी प्रदान करते हैं:

  • आंतरिक जाति दोष: ±1×, ±2× साइडबैंड के साथ BPFI (लोड क्षेत्र के अंदर/बाहर घूमने वाला दोष)
  • बाहरी जाति दोष: यदि बाहरी रेस थोड़ा घूम सकती है तो BPFO में 1× साइडबैंड हो सकते हैं
  • रोलिंग तत्व दोष: एफटीएफ अंतराल पर साइडबैंड के साथ बीएसएफ (पिंजरा आवृत्ति मॉडुलन)
  • साइडबैंड रिक्ति: पहचानता है कि कौन सा घटक दोषपूर्ण है

प्रारंभिक बनाम अंतिम चरण

  • प्राथमिक अवस्था: शोर तल से थोड़ा ऊपर छोटी चोटियाँ, आवश्यकता हो सकती है लिफाफा विश्लेषण भांप लेना
  • मध्यम चरण: मानक FFT में हार्मोनिक्स और साइडबैंड के साथ स्पष्ट चोटियाँ
  • उन्नत चरण: बहुत उच्च आयाम, असंख्य हार्मोनिक्स, ब्रॉडबैंड शोर में वृद्धि
  • अंतिम चरण: स्पेक्ट्रम में शोर स्तर में वृद्धि और असंख्य चोटियों के कारण अव्यवस्था उत्पन्न हो जाती है

पता लगाने की तकनीकें

मानक FFT विश्लेषण

  • Calculate एफएफटी कंपन संकेत का
  • गणना की गई दिशा आवृत्तियों पर चोटियों की तलाश करें
  • मध्यम से लेकर गंभीर दोषों के लिए प्रभावी
  • शोर में दबे प्रारंभिक चरण के दोषों को नज़रअंदाज़ किया जा सकता है

लिफाफा विश्लेषण (सबसे प्रभावी)

लिफाफा विश्लेषण (डिमॉड्यूलेशन) बेयरिंग दोष का पता लगाने के लिए स्वर्ण मानक है:

  • निम्न-आवृत्ति, उच्च-ऊर्जा कंपन (असंतुलन, आदि से) को फ़िल्टर करता है।
  • असर दोषों से होने वाले उच्च आवृत्ति प्रभावों पर ध्यान केंद्रित करता है
  • मानक FFT की तुलना में 6-12 महीने पहले दोषों का पता लगा सकता है
  • लिफ़ाफ़ा स्पेक्ट्रम स्पष्ट रूप से दोष आवृत्तियों और पैटर्न को दर्शाता है

समय-डोमेन तकनीकें

व्यावहारिक अनुप्रयोग

निदान प्रक्रिया

  1. बियरिंग की पहचान करें: असर मॉडल और स्थान निर्धारित करें
  2. आवृत्तियों की गणना करें: BPFO, BPFI, BSF, FTF की गणना करने के लिए बेयरिंग ज्यामिति का उपयोग करें (या डेटाबेस में देखें)
  3. कंपन डेटा एकत्र करें: असर आवास पर माप के साथ accelerometer
  4. स्पेक्ट्रम का विश्लेषण करें: एफएफटी या लिफाफा स्पेक्ट्रम में गणना की गई आवृत्तियों को देखें
  5. निदान की पुष्टि करें: दोष के प्रकार के अनुरूप हार्मोनिक्स और साइडबैंड की जाँच करें
  6. गंभीरता का आकलन करें: आयाम और हार्मोनिक सामग्री दोष प्रगति चरण को इंगित करते हैं
  7. कार्ययोजना: गंभीरता और उपकरण की गंभीरता के आधार पर बियरिंग प्रतिस्थापन की अनुसूची बनाएं

उदाहरण निदान

SKF 6308 बियरिंग वाली मोटर 1800 RPM (30 Hz) पर चलती है:

  • गणना की गई आवृत्तियाँ: बीपीएफओ = 107 हर्ट्ज, बीपीएफआई = 173 हर्ट्ज, बीएसएफ = 71 हर्ट्ज, एफटीएफ = 12 हर्ट्ज
  • लिफाफा स्पेक्ट्रम में प्रेक्षित: 173 हर्ट्ज पर शिखर, 346 हर्ट्ज, 519 हर्ट्ज पर हार्मोनिक्स के साथ
  • साइडबैंड: 173 हर्ट्ज शिखर के आसपास ±30 हर्ट्ज साइडबैंड
  • निदान: आंतरिक रेस दोष की पुष्टि हुई (1× साइडबैंड के साथ BPFI)
  • कार्रवाई: आयाम के आधार पर 2-4 सप्ताह के भीतर बेयरिंग प्रतिस्थापन का शेड्यूल बनाएं

पूर्वानुमानित रखरखाव का महत्व

  • प्रारंभिक चेतावनी: विफलता से 6-24 महीने पहले दोषों का पता लगाना
  • विशिष्ट निदान: पहचानें कि कौन सा बेयरिंग घटक क्षतिग्रस्त है
  • प्रवृत्ति निगरानी: शेष जीवन की भविष्यवाणी करने के लिए दोष आवृत्ति आयामों को ट्रैक करें
  • नियोजित रखरखाव: सुविधाजनक डाउनटाइम के दौरान प्रतिस्थापन शेड्यूल करें
  • द्वितीयक क्षति को रोकें: इससे पहले कि विनाशकारी विफलता से शाफ्ट, आवास या अन्य घटकों को नुकसान पहुंचे, बेयरिंग को बदल दें
  • Cost Savings: आपातकालीन मरम्मत, उत्पादन हानि और संपार्श्विक क्षति से बचें

कंपन विश्लेषण में बेयरिंग दोष आवृत्तियाँ सबसे शक्तिशाली निदान उपकरणों में से एक हैं। आधुनिक लिफ़ाफ़ा विश्लेषण तकनीकों के साथ उनकी गणितीय पूर्वानुमेयता, बेयरिंग दोषों का विश्वसनीय और शीघ्र पता लगाने में सक्षम बनाती है, जो घूर्णन उपकरणों के लिए प्रभावी पूर्वानुमानित रखरखाव कार्यक्रमों की आधारशिला है।.

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