Što je BSF? Frekvencija vrtnje kuglice u dijagnostici ležajeva • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora Što je BSF? Frekvencija vrtnje kuglice u dijagnostici ležajeva • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora

Što je BSF? Frekvencija vrtnje kuglice u dijagnostici ležajeva

Objavio/la admin na

Razumijevanje BSF-a – frekvencije rotacije lopte

Definicija: Što je BSF?

BSF (Frekvencija vrtnje kuglice, također nazvana frekvencija vrtnje kotrljajućeg elementa) jedna je od četiri temeljna frekvencije kvarova ležajeva koja predstavlja brzinu vrtnje kotrljajućeg elementa (kuglice ili valjka) koji se vrti oko vlastite osi. Kada kotrljajući element ima površinski defekt kao što je odlomljivanje, pukotina ili uključak, defekt dva puta utječe na unutarnji i vanjski prsten po okretu kotrljajućeg elementa, stvarajući periodične udare na BSF frekvenciji.

BSF je najmanje uočen od četiri frekvencije ležajeva jer su defekti kotrljajućih elemenata relativno rijetki u usporedbi s defektima kotrljajućeg elementa, čineći samo oko 10-15% kvarova ležajeva. Međutim, kada je prisutan, BSF stvara prepoznatljiv i složen vibracija potpis koji se može prepoznati pažljivim vibration analysis.

Matematički izračun

Formula

BSF se izračunava korištenjem geometrije ležaja i brzine osovine:

  • BSF = (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)² × cos² β]

Varijable

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

Pojednostavljeni obrazac

Za ležajeve s nultim kontaktnim kutom (β = 0°):

  • BSF ≈ (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)²]
  • Za tipične ležajeve s Bd/Pd ≈ 0,2, to daje BSF ≈ 2,4 × n
  • Pravilo: BSF obično 2-3× brzina osovine

Tipične vrijednosti

  • BSF se obično kreće od 1,5× do 3× brzine osovine
  • Niže od oba BPFI and BPFO
  • Više od Strani teroristički napadač (frekvencija kaveza)
  • Primjer: Ležaj pri 1800 okretaja u minuti (30 Hz) → BSF ≈ 71 Hz (2,4× brzina osovine)

Fizički mehanizam

Rotacija kotrljajućeg elementa

Razumijevanje BSF-a zahtijeva vizualizaciju gibanja kotrljajućeg elementa:

  1. Kotrljajući element kruži oko ležaja frekvencijom kaveza (~0,4 × brzina osovine)
  2. Istovremeno se okreće oko vlastite osi u BSF-u
  3. Brzina vrtnje ovisi o omjeru promjera koraka i promjera kuglice
  4. Svaki potpuni okret dovodi defekt u kontakt s obje utrke

Dvostruki udar po okretu

Defekt na kotrljajućem elementu stvara jedinstveni uzorak:

  • Prvi utjecaj: Kvar pogađa unutarnji trk
  • Pola revolucije kasnije: Isti defekt (sada rotiran za 180°) udara u vanjski prsten
  • Proizlaziti: Dva udara po okretu kugle = 2×BSF
  • Stvarna opažena frekvencija: Često se vide vrhovi i na BSF-u i na 2×BSF-u

Modulacija frekvencijom kaveza

Dodatna složenost proizlazi iz orbitalnog gibanja kotrljajućeg elementa:

  • Defektna kugla prolazi kroz zonu opterećenja jednom po okretu kaveza
  • Težina udara modulirana opterećenjem (visoka u zoni opterećenja, niska drugdje)
  • Stvara bočne pojaseve na Strani teroristički napadač razmak (frekvencija kaveza)
  • Bočni pojas: BSF ± n×FTF, gdje je n = 1, 2, 3…

Vibracijski potpis

Karakteristike spektra

  • Primarni vrh: Na frekvenciji BSF ili 2×BSF
  • FTF bočni pojasevi: Razmaknuto u intervalima frekvencije kaveza (za razliku od BPFI-jevih 1× bočnih pojaseva)
  • Višestruki harmonici: 2×BSF, često prisutno 3×BSF
  • Složeni uzorak: Složenije od obrazaca rasnih nedostataka
  • Promjenjiva amplituda: Može značajno varirati između mjerenja kako se mijenja položaj defektne kuglice u zoni opterećenja

Spektar omotnice

Analiza omotnice je posebno važno za otkrivanje BSF-a:

  • Vrhovi BSF-a često su jasniji u omotaču nego kod standardnog FFT-a
  • Struktura bočnog pojasa FTF-a vidljivija
  • Rano otkrivanje moguće prije nego što su vrhovi vidljivi u standardnom spektru

Zašto su nedostaci kotrljajućih elemenata rjeđi

Nekoliko faktora čini nedostatke kotrljajućih elemenata relativno rijetkim:

Raspodjela opterećenja

  • Kotrljajući elementi se okreću, raspoređujući opterećenje i trošenje po cijeloj površini
  • Trke (posebno vanjska trka) imaju koncentrirane zone opterećenja
  • Ravnomjernija raspodjela naprezanja odgađa zamor kotrljajućih elemenata

Kvaliteta proizvodnje

  • Kuglice i valjci obično prolaze najvišu kontrolu kvalitete
  • Tvrđi materijal i bolja površinska obrada od prstenova u mnogim ležajevima
  • Manja vjerojatnost materijalnih nedostataka

Obrasci stresa

  • Kontaktno naprezanje kotrljanja raspoređeno po površini
  • Utrke imaju veća maksimalna Hertzova kontaktna naprezanja
  • Rubovi i kutovi utrka skloniji su koncentraciji stresa

Dijagnostički izazovi

Složenost

  • BSF potpis složeniji od nedostataka utrke zbog FTF bočnih pojaseva
  • Može se zamijeniti s frekvencijama drugih strojeva
  • Promjenjiva amplituda otežava praćenje trenda
  • Višestruke defektne kuglice stvaraju preklapajuće potpise

Teškoća otkrivanja

  • Vrhovi BSF-a ponekad imaju manju amplitudu od vrhova defekata rase za slične veličine defekata
  • Frekvencija može biti u rasponu s drugim komponentama stroja
  • Potrebno je iskustvo za razlikovanje BSF obrazaca od rasnih nedostataka

Praktična dijagnoza

Koraci za potvrdu

  1. Izračunaj BSF: Iz specifikacija ležaja
  2. Potražite BSF Peak: Spektar ovojnice pretraživanja na izračunatoj frekvenciji
  3. Provjerite 2×BSF: Često jači od osnovnog BSF-a
  4. Provjerite FTF bočne pojaseve: Tražite bočne pojaseve na razmaku frekvencija kaveza (NE razmak od 1×)
  5. Promjenjivost amplitude: Amplituda BSF-a može varirati između mjerenja (karakteristično za defekte kuglice)
  6. Eliminacija: Isključite BPFI i BPFO prije zaključivanja BSF-a

Kada više loptica defektira

  • Višestruke defektne kuglice stvaraju složene preklapajuće uzorke
  • Vrhovi BSF-a mogu se proširiti ili pokazati više obližnjih frekvencija
  • Ukazuje na uznapredovalo propadanje ležaja
  • Preporučuje se hitna zamjena

Uzroci i prevencija

Uobičajeni uzroci nedostataka kotrljajućih elemenata

  • Uključeni materijali: Unutarnje šupljine ili strani materijal u kuglici/valjku
  • Oštećenja prilikom instalacije: Brinelling od udaraca tijekom rukovanja
  • Kontaminacija: Tvrde čestice upadaju u površinu kugle ili je oštećuju
  • Električna oštećenja: Električni luk kroz ležaj stvara rupe
  • Lažni Brinelling: Tresenje od vibracija dok je vozilo u mirovanju
  • Korozija: Vlaga ili kemijski napad koji stvaraju površinske rupe

Strategije prevencije

  • Koristite visokokvalitetne ležajeve renomiranih proizvođača
  • Pažljivo rukovanje tijekom instalacije
  • Učinkovita kontrola kontaminacije (brtve, čist okoliš)
  • Pravilno podmazivanje sprječava koroziju
  • Električna izolacija za motore s VFD pogonima
  • Izolacija vibracija tijekom skladištenja i transporta

Iako se BSF rjeđe susreće od BPFO-a ili BPFI-a, razumijevanje njegovih karakteristika omogućuje potpunu dijagnostiku ležajeva. Karakterističan uzorak bočnog pojasa FTF-a i potencijal za brzo napredovanje nakon otkrivanja čine BSF važnim dijelom sveobuhvatnih programa praćenja stanja ležajeva.

← Natrag na glavni indeks

Kategorije:
WhatsApp