FTF-ის გაგება — ძირითადი სარკინიგზო სიხშირე
FTF (საბაზისო სარკინიგზო სიხშირე — ასევე ცნობილი როგორც კარცერის სიხშირე ან დამჭერის სიხშირე) არის ოთხი საბაზისოდან ერთ-ერთი საკისრების ხარვეზების სიხშირეები. ის წარმოადგენს საკისრის ბუდის (გამყოფის ან დამჭერის, რომელიც მბრუნავ ელემენტებს თავის ადგილას აფიქსირებს და თანაბარ მანძილზე ინარჩუნებს) ბრუნვის სიჩქარეს. ბუდე საკისრის გარშემო მოძრაობს, თან მიაქვს მბრუნავი ელემენტები და ასრულებს ერთ ბრუნს იმ დროში, რომელიც მთელ მბრუნავ ელემენტთა ჯგუფს ერთხელ სარბოლო ბილიკების გარშემო გასავლელად სჭირდება. FTF ოთხივე საკისრის სიხშირიდან ყველაზე დაბალია — ჩვეულებრივ, ლილვის სიჩქარეს 0.35×-დან 0.48×-მდე, და, შესაბამისად, ყოველთვის სუბსინქრონული. მიუხედავად იმისა, რომ თავად კოშკურის დეფექტები იშვიათია, FTF დიაგნოსტიკურად მნიშვნელოვანია, როგორც მოდულაციის სიხშირე, რომელიც ქმნის გვერდითი ზოლები სხვა გადამცემ სიხშირეების გარშემო, განსაკუთრებით BSF.
1. განმარტება: რას წარმოადგენს FTF
ყველა გორგოლაჭიან საკისარს აქვს ბუდე, რომელიც ბურთებს ან გორგოლაჭებს ჯიბეებში იჭერს და შიდა და გარე რგოლებს შორის არსებულ რგოლურ სივრცეში გადაადგილებს. როდესაც შიდა რგოლი ლილვთან ერთად ბრუნავს, ის მბრუნავ ელემენტებსაც თან იყოლებს, ხოლო ბუდე მათ საერთო ორბიტულ სიჩქარეს მიჰყვება. რადგან ეს ორბიტული სიჩქარე დაახლოებით უტოლდება უძრავი გარე რგოლის (ნული) და მბრუნავი შიდა რგოლის (ლილვის სიჩქარე) საშუალო არითმეტიკულს, ბუდე ტრიალებს ლილვის სიჩქარის მხოლოდ დაახლოებით 40%-ზე. ეს ორბიტული სიხშირე არის ძირითადი სარკინიგზო სიხშირე — საკისარში ყველაზე ნელი, რბილი რიტმი, რომელიც, თუმცა, საფუძვლად უდევს გორგოლაჭიანი ელემენტების ხარვეზების დიაგნოსტიკას.
2. მათემატიკური გამოთვლა
ფორმულა
FTF გამომდინარეობს საკისრის გეომეტრიიდან და ლილვის სიჩქარიდან. ზუსტად რომ ვთქვათ, ეს არის ბუდის სიჩქარე, დანახული მბრუნავი შიდა რგოლიდან; უძრავი გარე რგოლისა და მბრუნავი შიდა რგოლის შემთხვევაში ის არის:
FTF = (n / 2) × [1 − (Bd / Pd) × cos β]
ცვლადები
- n = ღერძის მბრუნავი სიხშირე ჰც-ში (ანუ ბრტყ/წთ ÷ 60).
- ბდ = ბურთის ან გორგოლაჭის დიამეტრი.
- პდ = განაწილების დიამეტრი (დიამეტრი წრეწირისა, რომელიც გადის მბრუნავი ელემენტების ცენტრებზე).
- β = კონტაქტური კუთხე.
გამარტივებული ფორმა
საკისრებისთვის ნულოვანი კონტაქტური კუთხით (β = 0°, cos β = 1):
- FTF ≈ (n / 2) × [1 − Bd / Pd]
- ტიპური ბეარინგისთვის, რომლისთვისაც Bd/Pd ≈ 0.2, ეს იძლევა FTF ≈ 0.4 × n.
- დაახლოებითი წესი: FTF დაახლოებით 0.4× ღერძის სიჩქარეა — ღერძის სიხშირის 40%.
ტიპიური დიაპაზონი
- FTF, როგორც წესი, გეომეტრიიდან გამომდინარე, ლილვის სიჩქარის 0.35×-დან 0.48×-მდე დიაპაზონში მოდის.
- მაგალითი: 1800 ბრუნ/წთ-ზე (30 ჰც), FTF ≈ 12 ჰც (0.4× ლილვის სიჩქარე).
- ის ყოველთვის სუბსინქრონულია (საშუალო სვლის სიჩქარეზე ნაკლები).
- ის ოთხი გადამტანი ხარვეზის სიხშირედან ყველაზე დაბალია.
ეს გამოთვლები ნებისმიერი საკისრის დეფექტის კვლევის ნაწილია; ა საკისრის დეფექტების სიხშირის კალკულატორი ითვლის FTF-ს BPFO-სთან, BPFI-სთან და BSF-თან ერთად პირდაპირ გეომეტრიიდან, რაც ბევრად უფრო სწრაფი და ნაკლებად ცდომილებისადმი მიდრეკილია, ვიდრე მანქანის თითოეული საკისრისთვის ფორმულის ხელით გამოთვლა.
3. ფიზიკური მნიშვნელობა
გალიის მოძრაობა
ბუდის ბრუნვა განპირობებულია მბრუნავი ელემენტებით, რომლებსაც ის ატარებს:
- მბრუნავი ელემენტები სრიალის გარეშე გორავენ შიდა და გარე რგოლებს შორის.
- ბუდე მოძრაობს მბრუნავი ელემენტების ცენტრების საშუალო სიჩქარით.
- ეს სიჩქარე დაახლოებით შუალედურია უძრავ გარე რგოლსა (0) და მბრუნავ შიდა რგოლს (ლილვის სიჩქარე) შორის.
- შესაბამისად, გალია ბრუნავს ღერძის სიჩქარის დაახლოებით 40%-ზე.
სუფთა 0.5× თანაფარდობიდან მცირე გადახვევა — და ის ფაქტი, რომ რეალურ ბუდეებს შეუძლიათ მცირე გადაცურვა განიცადონ — სწორედ ამიტომ არის FTF ირაციონალური სამუშაო სიჩქარესთან მიმართებაში და არასდროს ხვდება ზუსტ ჰარმონიკაზე.
გალიის ფუნქცია
- ინტერვალი: ინარჩუნებს თანაბარ დაშორებას გორგოლაჭებს შორის.
- ხელმძღვანელობა: თითოეულ მოძრავ ელემენტს თავის შესაბამის ორბიტაზე აკავებს.
- შეზეთვა: შეუძლია დაგეხმაროთ საპოხის განაწილებაში საკისარში.
- გამოყოფა: ხელს უშლის მიმდებარე მბრუნავი ელემენტების ერთმანეთზე გახეხვას.
4. როდესაც FTF ვიბრაციულ სპექტრებში ჩნდება
პირდაპირი გალიის დეფექტები
პირველადი FTF პიკი ჩნდება, როდესაც თავად გალიაა დაზიანებული:
- გატეხილი გალია: კოშკურის დაზიანებული ან გაბზარული სტრუქტურა.
- გამოცვეთილი ჯიბეები: ჭარბი დაცილება ბუდესა და მბრუნავ ელემენტებს შორის.
- კალათის გახეხვა: ბუდის შეხება რგოლებთან ან საზალამბებთან.
- სიხშირე: პირდაპირი FTF პიკი, ხშირად ჰარმონიკებით.
- იშვიათობა: მხოლოდ ბუდესთან დაკავშირებული დეფექტები იშვიათია და საკისრის ხარვეზების დაახლოებით 5%-ზე ნაკლებს შეადგენს.
როგორც გვერდითი ზოლების მოდულაცია (უფრო გავრცელებული როლი)
გაცილებით უფრო ხშირად, FTF თავს იჩენს არა როგორც საკუთარი პიკი, არამედ როგორც BSF-ის გარშემო არსებული გვერდითი ზოლების დაშორება:
- როდესაც გორგოლაჭოვან ელემენტში დეფექტია, BSF აქტიურია.
- დეფექტური ბურთის დარტყმის სიმძიმე იზრდება და მცირდება, როდესაც ის დატვირთვის ზონაში შედის და გამოდის.
- ეს ცვლილება ხდება კლატრის ორბიტალური სიხშირეზე — FTF.
- შედეგად მიიღება გვერდითი ზოლები BSF ± FTF-ზე, BSF ± 2×FTF-ზე, BSF ± 3×FTF-ზე და ა.შ.
- ეს ნიმუში არის როლიკებიანი ელემენტების დეფექტების საიმედო დიაგნოსტიკური კვალი და გამახვილებულია კონვერტის ანალიზი.
საკისრების არასტაბილურობის დროს
- სუბსინქრონული ვიბრაცია, რომელიც ბეარინგით გამოწვეულ არასტაბილურობას უკავშირდება, შეიძლება გამოჩნდეს FTF-ის მახლობლად.
- ეს შეიძლება მიუთითებდეს არასაკმარისობაზე წინასწარ ჩატვირთვა ან ზედმეტი საკისრის კლირენსი.
- ის ჭეშმარიტი კარკასის დეფექტისგან ხასიათით განსხვავდება — უწყვეტი და ფართოზოლოვანი, დაზიანებული კარკასის დისკრეტული, განმეორებადი დარტყმების ნაცვლად.
5. კარკასის დეფექტის დიაგნოსტიკა
გალიის პრობლემების სიმპტომები
- FTF სიხშირეში პიკი ვიბრაციის სპექტრი.
- ჰარმონიკები 2×FTF-ზე, 3×FTF-ზე და მის შემდეგ.
- ამპლიტუდა, რომელიც ხშირად არათანმიმდევრული ან ცვალებადია და არა მუდმივი.
- ბევრ შემთხვევაში ხმამაღალი კლიკის ან ხრიალივით ხმა.
- პერიოდული დარტყმები, რომლებიც ზოგჯერ ჩანს დროის ტალღის ფორმა.
გალიის დეფექტების მიზეზები
- არასწორი შეზეთვა: არასაკმარისი შეზეთვა, რომელიც იწვევს კალის ცვეთას.
- მაღალსიჩქარიანი მუშაობა: კარკასზე ზედმეტი ცენტრიფუგალური ძალა.
- დაბინძურება: ნაწილაკები, რომლებიც აზიანებენ ბადის მასალას ან მის უჯრედებს.
- გადახურება: კარკასის მასალის თერმული დეფორმაცია ან დარბილება.
- დაღლილობა: მაღალი ციკლის დაღლილობა თხელკედლიან კარკასის სექციებში.
- დაზიანება მონტაჟისას: კარკასი მოხრილი ან დაზიანებულია დაყენებისას.
6. პრაქტიკული მნიშვნელობა და კავშირი სხვა დამტვირთველ სიხშირეებთან
FTF, როგორც დიაგნოსტიკური მარკერი
FTF-ის მთავარი პრაქტიკული ღირებულება გვერდითი ზოლებისთვის დაწესებულ შუალედშია:
- 1× გვერდითი ზოლები: მიუთითებს შიდა რგოლის დეფექტებზე (მოდულაცია ღეროს ბრუნვის მიხედვით, დეფექტის დატვირთვის ზონის გავლისას).
- FTF გვერდითი ზოლები: მიუთითებს როლიკისებრი ელემენტის დეფექტებზე (მოდიულაცია კარკასის ორბიტული მოძრაობით).
- მოდელების ამოცნობა: მხოლოდ გვერდითი ზოლების დაშორება ხშირად ერთი შეხედვითვე განსაზღვრავს დეფექტის ტიპს.
- დამატებითი დიაგნოსტიკა: FTF-ის გააზრება ანალიტიკოსს საშუალებას აძლევს, სწორად განმარტოს სხვა შემთხვევაში დამაბნეველი საკისრის სპექტრი.
ავტომატიზირებულ დიაგნოსტიკაში
- თანამედროვე ანალიზატორები ბეარინგის მოდელიდან ავტომატურად გამოთვლიან ოთხივე ბეარინგის სიხშირეს.
- პროგრამული უზრუნველყოფა აღნიშნავს პიკებს BPFO-ში, BPFI-ში, BSF-სა და FTF-ში.
- ავტომატური გვერდითი სარტყელის დეტექცია საძიებო ინტერვალებად იყენებს FTF-სა და 1×-ს.
- მძაფრობა ფასდება პიკური ამპლიტუდისა და ჰარმონიკული შემცველობის მიხედვით.
სიხშირის იერარქია
ოთხი საკისრის სიხშირე, მზარდი სიდიდით:
- ყველაზე დაბალი: FTF (≈ 0.4× ლილვის სიჩქარე).
- დაბალი-საშუალო: BSF (≈ 2–3× შაფტის სიჩქარე).
- საშუალო: BPFO (≈ 3–5× მბრუნავი ღეროს სიჩქარე).
- უმაღლესი: BPFI (≈ 5–7× შაფტის სიჩქარე).
მათემატიკური ურთიერთობები
- ოთხივე სიხშირე ერთი და იმავე საკისრის გეომეტრიიდან მომდინარეობს.
- ერთი სიხშირისა და საკისრის ტიპის ცოდნა საშუალებას გაძლევთ, გამოთვალოთ დანარჩენები უკუგამოთვლით.
- მათ შორის თანაფარდობები ფიქსირებულია კონკრეტული საკისრის მოდელისთვის, რაც უზრუნველყოფს ჩაშენებულ ჯვარედინ-დადასტურებას.
- აღსანიშნავია, რომ Z გორგოლაჭოვანი ელემენტების მქონე საკისრისთვის, BPFO + BPFI = Z × შაფტის სიჩქარე და BPFO = Z × FTF — ეს მოსახერხებელი იდენტურობებია დიაგნოზის სისწორის შესამოწმებლად.
პრაქტიკაში ეს სიხშირეები სასარგებლოა მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ თქვენს ხელსაწყოს მათი სუფთად გარჩევა შეუძლია დანადგარის რეალური სამუშაო სიჩქარით. პორტატული ორარხიანი ანალიზატორი, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა სპექტრსა და დროის ტალღურ ფორმას პირდაპირ დანადგარესავე საკუთარ კოჭებში იჭერს, ასე რომ, ნელი FTF რიტმი და მის მიერ გენერირებული BSF ± FTF გვერდითი ზოლების ოჯახი ადგილზევე შეიძლება გამოვლინდეს — და იქ, სადაც ძირითადი პრობლემა ზედმეტად აღმოჩნდება დისბალანსი ტვირთვა, ნამდვილი გალიის ხარვეზის ნაცვლად, ადგილზევე გამოსწორდა. სანამ დაიწყებთ, თითოეული ბეარინგის ტონის სპექტრზე დასამაგირებლად, ბეარინგის გეომეტრია შეიტანეთ საკისრის დეფექტების სიხშირის კალკულატორი და დააფინეთ პროგნოზირებული FTF, BSF, BPFO და BPFI ხაზები.
FTF, შესაძლოა, გადაბმის ხარვეზის სიხშირეებიდან ყველაზე დაბალი და იშვიათად დაფიქსირებულია, მაგრამ ის სულაც არ არის უმნიშვნელო. მისი, როგორც გორგოლაჭებიანი ელემენტების დეფექტების მოდულაციური სიხშირის, როლი და ის, რომ ის ზოგჯერ გალიის რეალურ პრობლემებზე მიუთითებს, გადაბმის მდგომარეობის სრული და ზუსტი შეფასებისთვის FTF-ის საფუძვლიან ცოდნას აუცილებელს ხდის.
