Razumijevanje FTF-a – Osnovne frekvencije vlakova
Definicija: Što je FTF?
Strani teroristički napadač (Osnovna frekvencija vlaka, također nazvana frekvencija kaveza ili frekvencija zadržavanja) jedna je od četiri temeljna frekvencije kvarova ležajeva, što predstavlja brzinu vrtnje kaveza ležaja (također nazvanog separator ili držač) koji drži kotrljajuće elemente na mjestu i održava njihov razmak. Kavez kruži oko ležaja, noseći kotrljajuće elemente sa sobom i dovrši jedan okret za vrijeme koje je potrebno da svi kotrljajući elementi jednom obiđu ležaj.
FTF je najniža od četiri frekvencije ležaja, obično u rasponu od 0,35× do 0,48× brzine osovine (subsinkrono). Iako se najmanje koristi za otkrivanje nedostataka (defekti kaveza su rijetki), FTF igra važnu ulogu kao modulacijska frekvencija koja stvara bočni pojasevi oko drugih frekvencija kvarova ležajeva, posebno BSF.
Matematički izračun
Formula
FTF se izračunava korištenjem geometrije ležaja i brzine osovine:
- FTF = (n / 2) × [1 – (Bd/Pd) × cos β]
Varijable
- 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
Pojednostavljeni obrazac
Za ležajeve s nultim kontaktnim kutom (β = 0°):
- FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
- Za tipične ležajeve s Bd/Pd ≈ 0,2, to daje FTF ≈ 0,4 × n
- Pravilo: FTF obično 0,4 × brzina osovine (40% frekvencije osovine)
Tipični raspon
- FTF obično 0,35-0,48 × brzina osovine, ovisno o geometriji ležaja
- Primjer: 1800 okretaja u minuti (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (0,4 × brzina osovine)
- Uvijek subsinkrono (manje od 1× brzine rada)
- Najniža od četiri frekvencije ležaja
Fizički značaj
Kretanje kaveza
Rotaciju kaveza određuju kotrljajući elementi:
- Kotrljaju se elementi (bez klizanja) između unutarnjeg i vanjskog prstena
- Kavez se kreće prosječnom brzinom središta kotrljajućih elemenata
- Brzina je približno na sredini između stacionarnog vanjskog prstena (0) i rotirajućeg unutarnjeg prstena (brzina osovine)
- Stoga se kavez okreće brzinom osovine od približno 40%
Funkcija kaveza
- Razmak: Održava ravnomjeran razmak između kotrljajućih elemenata
- Smjernice: Održava kotrljajuće elemente u pravilnoj orbitalnoj putanji
- Podmazivanje: Može pomoći u distribuciji lubrikanta
- Sprječava kontakt: Sprječava međusobni dodir kotrljajućih elemenata
Kada se FTF pojavi u vibracijskim spektrima
Izravni defekti kaveza
Primarni FTF vrhovi pojavljuju se kada je sam kavez neispravan:
- Slomljeni kavez: Slomljena ili napuknuta struktura kaveza
- Istrošeni džepovi: Preveliki razmak između kaveza i kotrljajućih elemenata
- Trljanje kaveza: Kavez koji dodiruje kanale ili brtve
- Frekvencija: Izravni FTF vrh s harmonicima
- Rijetkost: Defekti samo u kavezu su rijetki (< 5% kvarova)
Kao modulacija bočnog pojasa (češća)
FTF se češće pojavljuje kao razmak bočnih pojaseva oko BSF-a:
- Kada je prisutan defekt kotrljajućeg elementa (BSF aktivan)
- Jačina udara defektne kugle varira tijekom kruženja
- Varijacija se javlja na orbitalnoj frekvenciji kaveza (FTF)
- Stvara bočne pojaseve: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
- Dijagnostički obrazac za nedostatke kotrljajućih elemenata
Nestabilnost ležaja
- Subsinkrone vibracije uzrokovane nestabilnošću uzrokovanom ležajem mogu se pojaviti u blizini FTF-a
- Može ukazivati na nedovoljan prednapon ili probleme s zazorom ležaja
- Razlikuje se od nedostataka kaveza po različitim karakteristikama (kontinuirani vs. udarni)
Dijagnoza defekta kaveza
Simptomi problema s kavezom
- Vrhunac na FTF frekvenciji u spektar vibracija
- Harmonici na 2×FTF, 3×FTF itd.
- Često nepravilna ili promjenjiva amplituda
- Može biti popraćeno zvučnim zvukom (kliktanje ili zveckanje)
- Ponekad vidljivo u vremenskom valu kao periodični udarci
Uzroci nedostataka kaveza
- Nepravilno podmazivanje: Nedovoljno podmazivanje uzrokuje trošenje kaveza
- Rad velikom brzinom: Prekomjerne centrifugalne sile na kavezu
- Kontaminacija: Čestice koje oštećuju materijal ili džepove kaveza
- Pregrijavanje: Toplinska deformacija ili omekšavanje materijala kaveza
- Umor: Visokociklički zamor u tankim dijelovima kaveza
- Oštećenja prilikom instalacije: Kavez savijen ili oštećen tijekom montaže
Praktična važnost
Kao dijagnostički marker
Primarna dijagnostička vrijednost FTF-a je razmak bočnih pojaseva:
- 1× Bočni pojasevi: Označava nedostatke unutarnjeg prstena (modulacija rotacijom osovine)
- FTF bočni pojasevi: Označava nedostatke kotrljajućih elemenata (modulacija orbitalnim kretanjem kaveza)
- Prepoznavanje uzoraka: Razmak bočnih pojaseva odmah identificira vrstu defekta
- Napredna dijagnoza: Razumijevanje FTF-a omogućuje pravilnu interpretaciju složenih spektara ležajeva
U automatiziranoj dijagnostici
- Moderni analizatori vibracija automatski izračunavaju sve četiri frekvencije
- Softver identificira vrhove na BPFO, BPFI, BSF, FTF
- Automatsko otkrivanje bočnog pojasa korištenjem FTF-a i 1× kao kriterija pretraživanja
- Ozbiljnost procijenjena na temelju amplitude i harmonijskog sadržaja
Odnos prema drugim frekvencijama ležaja
Hijerarhija frekvencija
Četiri frekvencije ležaja po redoslijedu veličine:
- Najniža: FTF (0,4× brzina osovine)
- Nisko-srednje: BSF (2-3× brzina osovine)
- Srednji: BPFO (3-5× brzina osovine)
- Najviša: BPFI (5-7× brzina osovine)
Matematički odnosi
- Sve četiri frekvencije povezane su geometrijom ležaja
- Poznavanje jedne frekvencije i vrste ležaja omogućuje izračun drugih
- Omjeri između frekvencija ostaju konstantni za određeni model ležaja
- Omogućuje unakrsnu provjeru dijagnoze
FTF, iako najniža i najrjeđe izravno opažena frekvencija kvarova ležaja, igra ključnu ulogu u dijagnostici ležajeva. Njegova funkcija kao modulacijske frekvencije za nedostatke kotrljajućih elemenata i njegov potencijalni pokazatelj problema s kavezom čine razumijevanje FTF-a bitnim za potpunu i točnu procjenu stanja ležaja.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									