Csapágyhibák diagnosztizálása

1. A csapágyhibák jellege

A gördülőcsapágyak alapvető alkatrészek a legtöbb forgógépben, de gyakori meghibásodási pontot is jelentenek. Egy tipikus csapágy egy külső gyűrűből, egy belső gyűrűből, egy golyó- vagy görgőkészletből és egy ketrecből áll, amely a kettő közötti távolságot tartja fenn. A „hiba” egy mikroszkopikus vagy makroszkopikus hiba, például repedés, lepattanás vagy gödör ezen felületek egyikén.

Amikor egy gördülő elem áthalad egy hibahely felett, egy kis, nagyfrekvenciás ütést vagy „kattanást” kelt. Bár egyetlen ütés alacsony energiájú, ezek az ütések ismétlődően jelentkeznek. Rezgéselemzés kivételesen hatékonyan érzékeli ezeket az ismétlődő, periodikus ütéseket jóval azelőtt, hogy a csapágy túlmelegedne vagy hallható zajt bocsátana ki.

2. A négy alapvető hibafrekvencia

A csapágyhibák diagnosztizálásának kulcsa annak ismerete, hogy egy adott csapágygeometria és forgási sebesség esetén az ütések nagyon specifikus, kiszámítható frekvenciákon jelentkeznek. Ezeket alapvető hibafrekvenciáknak nevezzük:

• BPFO (labdapassz gyakorisága, külső verseny): Az a sebesség, amellyel a gördülőelemek elhaladnak a külső gyűrű egyetlen pontja felett. Ez a leggyakoribb csapágyhiba-gyakoriság.
• BPFI (Labdapassz gyakorisága, belső verseny): Az a sebesség, amellyel a gördülőelemek elhaladnak a belső gyűrű egyetlen pontja felett. Mivel a belső gyűrű forog, ez a frekvencia magasabb, mint a BPFO.
• BSF (labdapörgési gyakoriság): Az a frekvencia, amellyel egy gördülő elem a saját tengelye körül forog.
• FTF (alapvető vonatfrekvencia): A csapágykosár forgási frekvenciája. Ez egy nagyon alacsony frekvencia, jellemzően kevesebb, mint a futási sebesség.

Ezek a frekvenciák a csapágy méretei (például a menetemelkedés átmérője és a golyó átmérője) és a tengely forgási sebessége alapján számíthatók ki. A rezgéselemző szoftverek jellemzően egy nagy csapágyadatbázist tartalmaznak, és automatikusan képesek kiszámítani ezeket a frekvenciákat.

3. Hogyan jelennek meg a csapágyhibák a spektrumban

Csapágyhiba esetén a hiba gyakorisága megjelenik a FFT spektrum jellegzetes mintázatban:

• Nagyfrekvenciás csúcsok: Maga a hibafrekvencia (pl. BPFO) csúcsként jelenik meg a spektrum magas frekvenciatartományában.
• Felharmonikusok: Gyakran a hibafrekvenciának több felharmonikusa (többszöröse) lesz.
• Oldalsávok: Ez egy kritikus diagnosztikai marker. A csapágyhiba-frekvencia csúcsának oldalsávjai gyakran a menetsebesség egyszeresénél helyezkednek el. Például egy 1X oldalsávokkal rendelkező BPFO csúcs a külső csapágyfutópálya hibájának klasszikus jele. A belső csapágyfutópálya hibájának (BPFI) szinte mindig 1X oldalsávjai vannak, mivel a hiba a gép terhelési zónájába be- és kifelé forog.

A korai szakaszokban ezek a csúcsok a spektrum zajszintjében rejtőzhetnek. Ezért gyakran alkalmaznak speciális technikákat a detektáláshoz.

4. Burkológörbe-elemzés a korai felismeréshez

Burkológörbe-elemzés (más néven demoduláció) a leghatékonyabb technika a korai stádiumú csapágyhibák észlelésére. Ez egy jelfeldolgozási módszer, amely kiszűri az alacsony frekvenciájú, nagy energiájú rezgéseket (kiegyensúlyozatlanság stb. miatt), és csak a csapágyhiba által generált nagyfrekvenciás, alacsony energiájú ütésekre összpontosít.

A burkológörbe spektruma nagyon „tiszta”, és világosan mutatja a csapágyhibák frekvenciáit és azok felharmonikusait, lehetővé téve a hónapokkal vagy akár évekkel a csapágy meghibásodása előtti észlelést.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez