საკისრების შეცდომის სიხშირის გაგება
განმარტება: რა არის საკისრის შეცდომის სიხშირეები?
საკისრების ხარვეზების სიხშირეები (ასევე ცნობილია, როგორც საკისრის დეფექტის სიხშირეები ან დამახასიათებელი სიხშირეები) სპეციფიკურია ვიბრაცია სიხშირეები, რომლებიც წარმოიქმნება, როდესაც საკისარში მოძრავი ელემენტები (ბურთები ან ლილვაკები) გადიან დეფექტებზე, როგორიცაა ბზარები, ნაპრალები ან ორმოები საკისრის რგოლებზე ან თავად მოძრავ ელემენტებზე. ეს სიხშირეები მათემატიკურად პროგნოზირებადია საკისრის გეომეტრიისა და ლილვის ბრუნვის სიჩქარის საფუძველზე, რაც მათ ფასდაუდებელ დიაგნოსტიკურ ინდიკატორებად აქცევს ადრეული გამოვლენისთვის. საკისრების დეფექტები.
ამ სიხშირეების გაგება და იდენტიფიცირება vibration analysis საშუალებას აძლევს ტექნიკური მომსახურების პერსონალს, აღმოაჩინოს საკისრების პრობლემები რამდენიმე თვით ადრე, სანამ ისინი გამოვლინდება ტემპერატურის მატების, ხმაურის ან კატასტროფული უკმარისობის შედეგად, რაც შესაძლებელს ხდის დაგეგმილ ტექნიკურ მომსახურებას და თავიდან აიცილებს ძვირადღირებულ, დაუგეგმავ შეფერხებებს.
ოთხი ფუნდამენტური შეცდომის სიხშირე
თითოეულ მოძრავი ელემენტის საკისარს აქვს ოთხი დამახასიათებელი ხარვეზის სიხშირე, რომელთაგან თითოეული შეესაბამება დეფექტის სხვადასხვა ტიპს:
1. BPFO – ბურთის გადაცემის სიხშირე, გარე რბოლა
სიჩქარე, რომლითაც მოძრავი ელემენტები გადიან გარე რგოლის ფიქსირებულ წერტილს:
- ფიზიკური მნიშვნელობა: თუ გარეთა რგოლზე დეფექტი არსებობს, თითოეული მოძრავი ელემენტი მას გავლისას ურტყამს, რაც განმეორებით ზემოქმედებას ქმნის.
- ტიპიური ღირებულება: 3-5× ლილვის სიჩქარე საკისრების უმეტესობისთვის
- ფორმულა: BPFO = (N × n / 2) × (1 + (Bd/Pd) × cos β)
- ყველაზე გავრცელებული: გარე საკისრის დეფექტები საკისრების უკმარისობის ყველაზე ხშირი რეჟიმია.
- დატვირთვის ზონის ეფექტი: სტაციონარული გარე რგოლი ნიშნავს, რომ დეფექტი დატვირთვასთან მიმართებაში მუდმივ პოზიციაშია.
2. BPFI – ბურთის გადაცემის სიხშირე, შიდა რბოლა
სიჩქარე, რომლითაც მოძრავი ელემენტები გადიან შიდა რგოლის ფიქსირებულ წერტილს:
- ფიზიკური მნიშვნელობა: შიდა რგოლი ლილვთან ერთად ბრუნავს, ამიტომ შიდა რგოლზე დეფექტს თითოეული მოძრავი ელემენტი აჩენს მათი გავლისას.
- ტიპიური ღირებულება: 5-7× ლილვის სიჩქარე საკისრების უმეტესობისთვის
- ფორმულა: BPFI = (N × n / 2) × (1 – (Bd/Pd) × cos β)
- BPFO-ზე მაღალი: ყოველთვის უფრო მაღალი სიხშირე, ვიდრე BPFO იმავე საკისრისთვის
- გვერდითი ზოლები: თითქმის ყოველთვის აჩვენებს 1×-ს გვერდითი ზოლები დატვირთვის ზონის მოდულაციის გამო
3. BSF – ბურთის ბრუნვის სიხშირე
მოძრავი ელემენტის ბრუნვის სიხშირე, რომელიც ბრუნავს საკუთარი ღერძის გარშემო:
- ფიზიკური მნიშვნელობა: თუ მოძრავ ელემენტს აქვს დეფექტი, ის გავლენას ახდენს ორივე რასაზე ამ სიხშირეზე.
- ტიპიური ღირებულება: 1.5-3× ლილვის სიჩქარე
- ფორმულა: BSF = (Pd / Bd) × (n / 2) × [1 – (Bd/Pd)² × cos² β]
- ყველაზე იშვიათი: მოძრავი ელემენტის დეფექტები ნაკლებად ხშირია, ვიდრე რასის დეფექტები
- რთული ნიმუში: დეფექტი ორივე რასას ეხება, რაც რთულ ვიბრაციულ ნიშანს ქმნის.
4. FTF – მატარებლების ძირითადი სიხშირე
საკისრის გალიის (შემაკავებლის) ბრუნვის სიხშირე:
- ფიზიკური მნიშვნელობა: სიჩქარე, რომლითაც გალია ბრუნავს, რომელიც საკისრის გარშემო მოძრავ ელემენტებს ატარებს
- ტიპიური ღირებულება: 0.35-0.45× ლილვის სიჩქარე (სუბსინქრონული)
- ფორმულა: FTF = (n / 2) × (1 – (Bd/Pd) × cos β)
- გალიის დეფექტები: გაცვეთილი ან დაზიანებული გალიები აღაგზნებს ამ სიხშირეს
- არასტაბილურობის ინდიკატორი: ასევე შეიძლება გამოვლინდეს საკისრებით გამოწვეული როტორის არასტაბილურობის დროს
ფორმულის ცვლადების ახსნა
შეცდომის სიხშირის ფორმულები იყენებენ შემდეგ საკისრების გეომეტრიულ პარამეტრებს:
- ჩრ = მოძრავი ელემენტების რაოდენობა (ბურთები ან ლილვაკები)
- n = ლილვის ბრუნვის სიხშირე (Hz) ან სიჩქარე (RPM)
- ბდ = ბურთის ან როლიკერის დიამეტრი
- პდ = ღერძის დიამეტრი (წრის დიამეტრი მოძრავი ელემენტების ცენტრებში)
- β = შეხების კუთხე (კუთხე დატვირთვის მიმართულებასა და საკისრის ღერძს შორის, როგორც წესი, 0-40°)
ვიბრაციის ანალიზის პროგრამული უზრუნველყოფის უმეტესობა მოიცავს საკისრების მონაცემთა ბაზებს, სადაც ეს პარამეტრები წინასწარ არის გამოთვლილი ათასობით საკისრის მოდელისთვის.
როგორ ვლინდება ხარვეზების სიხშირეები ვიბრაციის სპექტრებში
ძირითადი გარეგნობა
როდესაც საკისარს დეფექტი უვითარდება:
- პირველადი პიკი: რღვევის სიხშირე გამოხატული პიკის სახით ჩნდება სიხშირის სპექტრი
- ჰარმონიკები: დეფექტის გაუარესებისას ჩნდება ხარვეზის სიხშირის მრავალი ჰარმონიკა (2×, 3×, 4×).
- გვერდითი ზოლები: შიდა რგოლისა და მოძრავი ელემენტის დეფექტებისთვის, ხარვეზის სიხშირის გარშემო 1× გვერდითი ზოლები ხშირია.
- ამპლიტუდის ზრდა: ხარვეზის სიხშირის ამპლიტუდა იზრდება დეფექტის პროგრესირებასთან ერთად
გვერდითი ზოლის ნიმუშები
გვერდითი ზოლები მნიშვნელოვან დიაგნოსტიკურ ინფორმაციას გვაწვდის:
- შინაგანი რასის დეფექტები: BPFI ±1×, ±2× გვერდითი ზოლებით (დეფექტი ბრუნავს დატვირთვის ზონაში/გარეთ)
- გარე რასის დეფექტები: BPFO-ს შეიძლება ჰქონდეს 1× გვერდითი ზოლები, თუ გარე რასას შეუძლია ოდნავ ბრუნვა.
- მოძრავი ელემენტის დეფექტები: BSF გვერდითი ზოლებით FTF ინტერვალზე (გალიის სიხშირის მოდულაცია)
- გვერდითი ზოლების ინტერვალი: განსაზღვრავს, რომელი კომპონენტია დეფექტური
ადრეული vs. გვიანი სტადია
- ადრეული ეტაპი: მცირე პიკები ხმაურის ზღვრულ დონეს ოდნავ მაღლა სწევს, შესაძლოა საჭირო გახდეს კონვერტის ანალიზი აღმოსაჩენად
- საშუალო სტადია: სტანდარტულ FFT-ში ჰარმონიკებითა და გვერდითი ზოლებით მკაფიო პიკები
- მოწინავე ეტაპი: ძალიან მაღალი ამპლიტუდა, მრავალრიცხოვანი ჰარმონიკები, ფართოზოლოვანი ხმაურის ზრდა
- გვიანი ეტაპი: სპექტრი ქაოტური ხდება გაზრდილი ხმაურის დონით და მრავალი პიკით
აღმოჩენის ტექნიკა
სტანდარტული FFT ანალიზი
- გამოთვალეთ FFT ვიბრაციის სიგნალის
- მოძებნეთ პიკები გამოთვლილ საკისრების სიხშირეებზე
- ეფექტურია საშუალო და მძიმე დეფექტების დროს
- შესაძლოა, ხმაურში ჩაფლული ადრეული სტადიის დეფექტები გამორჩეს
კონვერტის ანალიზი (ყველაზე ეფექტური)
კონვერტის ანალიზი (დემოდულაცია) საკისრების დეფექტების გამოვლენის ოქროს სტანდარტია:
- ფილტრავს დაბალი სიხშირის, მაღალი ენერგიის ვიბრაციას (დისბალანსიდან და ა.შ.)
- ფოკუსირებულია საკისრების დეფექტებით გამოწვეულ მაღალი სიხშირის დარტყმებზე
- შეუძლია ხარვეზების აღმოჩენა სტანდარტულ FFT-თან შედარებით 6-12 თვით ადრე
- გარსის სპექტრი ნათლად აჩვენებს ხარვეზების სიხშირეებსა და ნიმუშებს
დროის დომენის ტექნიკები
- დარტყმითი პულსის მეთოდი (SPM): დეფექტებიდან დარტყმის ენერგიის ამოცნობა
- კრესტ ფაქტორი: პიკისა და RMS-ის თანაფარდობა იზრდება ზემოქმედების მიხედვით
- კურტოზი: იმპულსურობის სტატისტიკური საზომი, მგრძნობიარე ადრეული საკისრის დაზიანების მიმართ
პრაქტიკული გამოყენება
დიაგნოსტიკური პროცედურა
- საკისრის იდენტიფიცირება: საკისრის მოდელის და ადგილმდებარეობის განსაზღვრა
- სიხშირეების გამოთვლა: გამოიყენეთ საკისრების გეომეტრია BPFO-ს, BPFI-ს, BSF-ს, FTF-ს გამოსათვლელად (ან მოძებნეთ მონაცემთა ბაზაში)
- ვიბრაციის მონაცემების შეგროვება: საკისრის კორპუსის გაზომვა აქსელერომეტრი
- სპექტრის ანალიზი: მოძებნეთ გამოთვლილი სიხშირეები FFT-ში ან კონვერტის სპექტრში
- დიაგნოზის დადასტურება: შეამოწმეთ ჰარმონიკები და გვერდითი ზოლები, რომლებიც შეესაბამება დეფექტის ტიპს
- სიმძიმის შეფასება: ამპლიტუდა და ჰარმონიული შემცველობა მიუთითებს დეფექტის პროგრესირების სტადიაზე
- დაგეგმეთ მოქმედება: საკისრების შეცვლის დაგეგმვა აღჭურვილობის სირთულისა და კრიტიკულობის მიხედვით
დიაგნოზის მაგალითი
ძრავა SKF 6308 საკისრით, რომელიც მუშაობს 1800 ბრ/წთ-ზე (30 ჰც):
- გამოთვლილი სიხშირეები: BPFO = 107 Hz, BPFI = 173 Hz, BSF = 71 Hz, FTF = 12 Hz
- კონვერტის სპექტრში დაკვირვება: პიკი 173 ჰც-ზე, ჰარმონიკები 346 ჰც-ზე, 519 ჰც-ზე
- გვერდითი ზოლები: ±30 ჰც გვერდითი ზოლები 173 ჰც პიკის გარშემო
- დიაგნოზი: შიდა რასის დეფექტი დადასტურებულია (BPFI 1× გვერდითი ზოლებით)
- მოქმედება: საკისრების შეცვლის დაგეგმვა 2-4 კვირის განმავლობაში ამპლიტუდის მიხედვით
პროგნოზირებადი ტექნიკური მომსახურების მნიშვნელობა
- ადრეული გაფრთხილება: დეფექტების აღმოჩენა მარცხამდე 6-24 თვით ადრე
- სპეციფიკური დიაგნოზი: დაადგინეთ, რომელი საკისრის კომპონენტია დაზიანებული
- ტენდენციის მონიტორინგი: რღვევის სიხშირის ამპლიტუდების თვალყურის დევნება დარჩენილი სიცოცხლის ხანგრძლივობის პროგნოზირებისთვის
- დაგეგმილი ტექნიკური მომსახურება: დაგეგმეთ ჩანაცვლება მოსახერხებელი შეფერხების დროს
- მეორადი დაზიანების თავიდან აცილება: შეცვალეთ საკისარი კატასტროფული ავარიის დაწყებამდე, სანამ ის დააზიანებს ლილვს, კორპუსს ან სხვა კომპონენტებს.
- ხარჯების დაზოგვა: თავიდან აიცილეთ გადაუდებელი რემონტი, წარმოების დანაკარგები და თანმხლები ზიანი
საკისრების ხარვეზების სიხშირეები ვიბრაციის ანალიზში ერთ-ერთი ყველაზე მძლავრი დიაგნოსტიკური ინსტრუმენტია. მათი მათემატიკური პროგნოზირებადობა თანამედროვე გარსის ანალიზის ტექნიკასთან ერთად საშუალებას იძლევა საკისრების დეფექტების საიმედოდ ადრეული გამოვლენის, რაც მბრუნავი აღჭურვილობის ეფექტური პროგნოზირებადი ტექნიკური მომსახურების პროგრამების ქვაკუთხედს წარმოადგენს.