Što je BPFI? Objašnjenje unutarnjeg kruga frekvencije prolaska kugle • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora Što je BPFI? Objašnjenje unutarnjeg kruga frekvencije prolaska kugle • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora

Što je BPFI? Objašnjenje frekvencije dodavanja lopte i unutarnjeg trka

Objavio/la admin na

Razumijevanje BPFI-ja – Unutarnja utrka frekvencije dodavanja lopte

Definicija: Što je BPFI?

BPFI (Frekvencija dodavanja lopte, Unutarnji trk) je jedan od četiri temeljna frekvencije kvarova ležajeva To pokazuje brzinu kojom kotrljajući elementi prelaze preko defekta na unutarnjem prstenu ležaja kotrljajućih elemenata. Kada na rotirajućem unutarnjem prstenu postoji odlomak, pukotina ili udubljenje, nepokretni kotrljajući elementi više puta udaraju u defekt dok se okreću pored njih, stvarajući periodične udare koji generiraju vibracija na BPFI frekvenciji.

BPFI karakterizira veća učestalost od BPFO (frekvencija vanjskog trka) i gotovo uvijek pokazuje karakteristično ±1× bočni pojasevi zbog modulacije amplitude dok se defekt okreće unutar i izvan zone opterećenja ležaja. Ovi bočni pojasevi ključni su dijagnostički marker koji razlikuje defekte unutarnjeg prstena od drugih problema s ležajem.

Matematički izračun

Formula

BPFI se izračunava korištenjem geometrije ležaja i brzine osovine:

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

Varijable

  • N = Broj kotrljajućih elemenata u ležaju
  • n = Frekvencija rotacije osovine (Hz) ili brzina (o/min/60)
  • Bd = Promjer kuglice ili valjka
  • Pd = Promjer koraka (promjer kružnice kroz središta kotrljajućih elemenata)
  • β = Kontaktni kut

Zašto BPFI > BPFO

BPFI je uvijek veći od BPFO za isti ležaj jer:

  • Unutarnji kolut rotira s osovinom dok se kotrljajući elementi okreću brzinom kaveza (~0,4×)
  • Relativna brzina između unutarnjeg prstena i kotrljajućih elemenata je veća
  • Formula pokazuje BPFI = (N × n / 2) × [1 – Bd/Pd] dok je BPFO = (N × n / 2) × [1 + Bd/Pd]
  • Znak minus u BPFI-ju ga čini većim (oduzimanjem razlomka od 1)
  • Tipičan omjer: BPFI/BPFO ≈ 1,6-1,8

Tipične vrijednosti

  • Za uobičajene ležajeve: BPFI obično 5-7× brzina osovine
  • Primjer: 10-kuglični ležaj pri 1800 okretaja u minuti (30 Hz) → BPFI ≈ 173 Hz (5,8 × brzina osovine)

Fizički mehanizam i modulacija zone opterećenja

Rotirajući defekt

Defekti unutarnjeg trka stvaraju jedinstvenu situaciju:

  1. Kvar je na rotirajućem unutarnjem kolutu
  2. Kako se unutarnji prsten okreće, defekt se pomiče po obodu ležaja
  3. Svaki kotrljajući element nailazi na defekt dok prolazi (BPFI frekvencija)
  4. Ali težina udara varira ovisno o lokaciji defekta u odnosu na zonu opterećenja

Učinak zone opterećenja

Zona opterećenja ležaja stvara amplitudnu modulaciju:

  • Kvar u zoni opterećenja: Visoka kontaktna sila, snažan udar pri udaru kotrljajućeg elementa
  • Zona suprotnog opterećenja kvara: Niska ili nikakva kontaktna sila, slab ili nikakav udar
  • Frekvencija modulacije: Defekt prolazi kroz zonu opterećenja jednom po okretu osovine (1× frekvencija)
  • Proizlaziti: BPFI amplitudno moduliran pri 1× brzini osovine

Generiranje bočnog pojasa

Amplitudska modulacija stvara matematičke bočne pojaseve:

  • Nosiva frekvencija: BPFI
  • Frekvencija modulacije: 1× brzina osovine
  • Bočni pojasevi: BPFI ± 1×, BPFI ± 2×, BPFI ± 3×
  • Uzorak: Simetrične bočne trake razmaknute u intervalima od 1× oko BPFI-ja
  • Dijagnostička vrijednost: Ovaj uzorak bočnog pojasa gotovo je patognomoničan za defekte unutarnjeg trka.

Karakteristike vibracijskog potpisa

Tipičan izgled spektra

  • Središnji vrh: Na BPFI frekvenciji
  • Obitelj bočnih pojaseva: Višestruki vrhovi na BPFI ± n×(1×), gdje je n = 1, 2, 3, …
  • Harmonijske obitelji: Dodatne obitelji bočnih pojaseva na 2×BPFI, 3×BPFI s vlastitim ±1× bočnim pojasevima
  • Vizualni uzorak: Izgleda kao uzorak "ograde od letvica" ili češlja

Značajke spektra omotnice

  • BPFI vrh dominira spektrom ovojnice
  • Bočni pojasevi izuzetno jasni i dijagnostički
  • Rano otkrivanje mjesecima prije nego što standardna FFT pokaže vrhunce
  • Amplituda se eksponencijalno povećava kako defekt raste

Otkrivanje i dijagnoza

Koraci prepoznavanja

  1. Izračunajte BPFI: Od broja modela ležaja ili geometrije
  2. Spektar pretraživanja: Potražite vrh na izračunatoj frekvenciji (tolerancija ±5%)
  3. Provjerite bočne pojaseve: Potvrdite prisutnost ±1× bočnih pojaseva (ključna dijagnostička značajka)
  4. Provjerite harmonike: Potražite 2×BPFI, 3×BPFI s vlastitim bočnim pojasevima
  5. Procijenite amplitudu: Usporedite s početnim vrijednostima ili smjernicama za ozbiljnost
  6. Potvrdite dijagnozu: BPFI + bočni pojasevi = potvrđen defekt unutarnjeg koluta

Diferencijalna dijagnoza

Značajka BPFI (Unutarnja utrka) BPFO (vanjska utrka)
Frekvencija Veća (5-7× brzina osovine) Niža (3-5× brzina osovine)
Bočni pojasevi Gotovo uvijek prisutno (±1×) Može biti prisutno ili ne mora biti
Uzorak bočnog pojasa Vrlo pravilni, jasni razmaci Manje redovito ako je prisutno
Pojava Manje česti (~25% kvarova) Najčešći (~40% kvarova)

Progresija i težina

Faze razvoja defekta

  1. Inicijacija: Mikroskopske pukotine ili udubine se formiraju, a još se ne mogu otkriti
  2. Početni: Mali BPFI vrh pojavljuje se u spektru ovojnice (0,1-0,5 g)
  3. Rano: Jasan BPFI vrh s 1-2 harmonika i bočnim pojasevima (0,5-2 g)
  4. Umjereno: Višestruki harmonici, istaknute bočne vrpce, ljuštenje vidljivo pri pregledu (2-10 g)
  5. Napredno: Vrlo visoka amplituda, brojni harmonici, povišeni prag šuma (>10 g)
  6. Teško: Dominira širokopojasni šum, nosilac je blizu kvara, katastrofalni kvar neizbježan

Procjena preostalog životnog vijeka

  • Početno do rano: Obično preostaje 6-18 mjeseci
  • Rano do umjereno: Preostalo 3-6 mjeseci
  • Umjereno do napredno: Preostalo 1-3 mjeseca
  • Napredno do teško: Preostali dani do tjedni
  • Varijable: Stvarni vremenski okvir ovisi o opterećenju, brzini, radnim uvjetima i veličini ležaja

Uzroci defekata unutarnje utrke

  • Umor: Visokociklički zamor od ponavljajućeg opterećenja
  • Nepravilna instalacija: Oštećenje tijekom montaže (udaranje unutarnjeg prstena čekićem)
  • Oštećenje osovine: Gruba ili oštećena površina osovine uzrokuje trenje
  • Čvrsto prianjanje s interferencijom: Prekomjerna sila tijekom spajanja prešom
  • Neusklađenost: Nejednoliko opterećenje ubrzava umor
  • Kontaminacija: Čestice koje uzrokuju oštećenja udubljenjem
  • Kvar podmazivanja: Nedovoljno podmazivanje što dovodi do površinskih oštećenja

Korektivne mjere

Trenutni odgovor (nakon detekcije)

  • Povećati učestalost praćenja (mjesečno → tjedno → dnevno kako se težina bolesti povećava)
  • Zakažite zamjenu ležaja tijekom sljedećeg prikladnog prekida rada
  • Amplituda trenda za predviđanje preostalog korisnog vijeka trajanja
  • Izbjegavajte rad na kritičnim brzinama koje bi mogle ubrzati kvar

Planiranje zamjene

  • Naručite zamjenski ležaj (potvrdite ispravan model)
  • Plan za pregled osovine (nedostaci unutarnjeg prstena mogu oštetiti osovinu)
  • Istražite uzrok kako biste spriječili ponavljanje
  • Razmotrite poboljšane specifikacije ležaja u slučaju preranog kvara

Detekcija BPFI-a putem analize vibracija temelj je praćenja stanja ležajeva. Karakteristični visokofrekventni vrh s 1× bočnim pojasevima pruža nedvosmislenu indikaciju nedostataka unutarnjeg prstena, omogućujući pravovremene radnje održavanja koje sprječavaju katastrofalne kvarove ležajeva i povezana sekundarna oštećenja osovina i kućišta.

← Natrag na glavni indeks

Kategorije:
WhatsApp