BSF-ის გაგება - ბურთის ბრუნვის სიხშირე
განმარტება: რა არის BSF?
BSF (ბურთის ბრუნვის სიხშირე, რომელსაც ასევე უწოდებენ მოძრავი ელემენტის ბრუნვის სიხშირეს) ოთხი ფუნდამენტურიდან ერთ-ერთია საკისრების ხარვეზების სიხშირეები ეს წარმოადგენს მოძრავი ელემენტის (ბურთის ან როლიკერის) ბრუნვის სიჩქარეს საკუთარი ღერძის გარშემო. როდესაც მოძრავ ელემენტს აქვს ზედაპირული დეფექტი, როგორიცაა ნაპრალები, ბზარები ან ჩანართები, დეფექტი მოძრავი ელემენტის ბრუნვისას ორჯერ მოქმედებს როგორც შიდა, ასევე გარე რგოლებზე, რაც ქმნის პერიოდულ დარტყმებს BSF სიხშირეზე.
საკისრების ოთხი სიხშირიდან ყველაზე ნაკლებად დაფიქსირებული BSF არის, რადგან მოძრავი ელემენტის დეფექტები შედარებით იშვიათია საკისრების დეფექტებთან შედარებით, რაც საკისრების დაზიანების მხოლოდ 10-15%-ს შეადგენს. თუმცა, არსებობის შემთხვევაში, BSF წარმოქმნის გამორჩეულ და რთულ... ვიბრაცია ხელმოწერა, რომლის იდენტიფიცირებაც შესაძლებელია ფრთხილად შემოწმებით vibration analysis.
მათემატიკური გაანგარიშება
ფორმულა
BSF გამოითვლება საკისრების გეომეტრიისა და ლილვის სიჩქარის გამოყენებით:
- BSF = (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)² × cos² β]
ცვლადები
- პდ = ღერძის დიამეტრი (წრის დიამეტრი მოძრავი ელემენტების ცენტრებში)
- ბდ = ბურთის ან როლიკერის დიამეტრი
- n = ლილვის ბრუნვის სიხშირე (Hz) ან სიჩქარე (RPM/60)
- β = შეხების კუთხე
გამარტივებული ფორმა
ნულოვანი კონტაქტის კუთხის საკისრებისთვის (β = 0°):
- BSF ≈ (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)²]
- ტიპიური საკისრებისთვის Bd/Pd ≈ 0.2-ით, ეს იძლევა BSF ≈ 2.4 × n-ს
- ცერის წესი: BSF, როგორც წესი, 2-3× ლილვის სიჩქარეა
ტიპიური მნიშვნელობები
- BSF, როგორც წესი, მერყეობს 1.5×-დან 3×-მდე ლილვის სიჩქარემდე
- ორივეზე დაბალი BPFI and BPFO
- უფრო მაღალია, ვიდრე FTF (გალიის სიხშირე)
- მაგალითი: საკისარი 1800 ბრ/წთ-ზე (30 ჰც) → BSF ≈ 71 ჰც (ლილვის ბრუნვის სიჩქარე 2.4×)
ფიზიკური მექანიზმი
მოძრავი ელემენტის როტაცია
BSF-ის გასაგებად საჭიროა მოძრავი ელემენტის მოძრაობის ვიზუალიზაცია:
- მოძრავი ელემენტი ბრუნავს საკისრის გარშემო გალიის სიხშირით (~0.4× ლილვის სიჩქარე)
- ამავდროულად, ის ბრუნავს საკუთარი ღერძის გარშემო BSF-ზე
- ბრუნვის სიჩქარე დამოკიდებულია ბურთის დიამეტრისა და ბურთის დიამეტრის თანაფარდობაზე
- თითოეული სრული ბრუნვა დეფექტს ორივე რასასთან კონტაქტში მოჰყავს
ორმაგი დარტყმა თითო ბრუნზე
მოძრავი ელემენტის დეფექტი ქმნის უნიკალურ ნიმუშს:
- პირველი ზემოქმედება: დეფექტი შინაგან რასას აზიანებს
- ნახევარი რევოლუციის შემდეგ: იგივე დეფექტი (ახლა 180°-ით შემობრუნებული) გარე რგოლს აზიანებს.
- შედეგი: ორი დარტყმა ბურთის ბრუნზე = 2×BSF
- ფაქტობრივი დაკვირვების სიხშირე: ხშირად ვხედავთ პიკებს როგორც BSF-ზე, ასევე 2×BSF-ზე
მოდულაცია გალიის სიხშირით
დამატებითი სირთულე წარმოიშობა მოძრავი ელემენტის ორბიტალური მოძრაობიდან:
- დეფექტური ბურთი დატვირთვის ზონაში ერთხელ გადის გალიის ბრუნვისას
- დარტყმის სიმძიმის მოდულირება დატვირთვის მიხედვით (მაღალი დატვირთვის ზონაში, დაბალი სხვაგან)
- ქმნის გვერდით ზოლებს FTF (გალიის სიხშირე) ინტერვალი
- გვერდითი ზოლის სქემა: BSF ± n×FTF, სადაც n = 1, 2, 3…
ვიბრაციის სიგნალი
სპექტრის მახასიათებლები
- პირველადი პიკი: BSF ან 2×BSF სიხშირეზე
- FTF გვერდითი ზოლები: გალიის სიხშირის ინტერვალებით დაშორებული (BPFI-ის 1× გვერდითი ზოლებისგან განსხვავებით)
- მრავალჯერადი ჰარმონიკა: ხშირად გვხვდება 2×BSF, 3×BSF
- რთული ნიმუში: უფრო რთული, ვიდრე რასობრივი დეფექტების ნიმუშები
- ცვლადი ამპლიტუდა: შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს გაზომვებს შორის, რადგან დეფექტური ბურთის პოზიცია დატვირთვის ზონაში იცვლება.
კონვერტის სპექტრი
კონვერტის ანალიზი განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია BSF-ის გამოვლენისთვის:
- BSF პიკები ხშირად უფრო მკაფიოა კონვერტში, ვიდრე სტანდარტული FFT
- FTF გვერდითი ზოლის სტრუქტურა უფრო თვალსაჩინოა
- ადრეული აღმოჩენა შესაძლებელია სტანდარტულ სპექტრში პიკების ხილვადობამდე
რატომ არის მოძრავი ელემენტის დეფექტები ნაკლებად გავრცელებული
რამდენიმე ფაქტორი მოძრავი ელემენტის დეფექტებს შედარებით იშვიათს ხდის:
დატვირთვის განაწილება
- მოძრავი ელემენტები ბრუნავს, ანაწილებს დატვირთვას და ცვეთას მთელ ზედაპირზე
- რბოლებს (განსაკუთრებით გარე რბოლას) აქვთ კონცენტრირებული დატვირთვის ზონები.
- დაძაბულობის უფრო ერთგვაროვანი განაწილება აფერხებს დაღლილობას მოძრავ ელემენტებში
წარმოების ხარისხი
- ბურთები და ლილვაკები, როგორც წესი, უმაღლესი ხარისხის კონტროლს იღებენ
- უფრო მყარი მასალა და უკეთესი ზედაპირის დამუშავება, ვიდრე მრავალი საკისრის რგოლები
- ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მატერიალური დეფექტები ჰქონდეს
სტრესის ნიმუშები
- ზედაპირზე გადანაწილებული მოძრავი კონტაქტის სტრესი
- რასები განიცდიან ჰერცის კონტაქტური სტრესების მაღალ მაქსიმალურ დონეს
- რასების კიდეები და კუთხეები უფრო მიდრეკილია სტრესის კონცენტრაციისკენ
დიაგნოსტიკური გამოწვევები
სირთულე
- FTF გვერდითი ზოლების გამო BSF ხელმოწერა უფრო რთულია, ვიდრე რასობრივი დეფექტები
- შეიძლება აგვერიოს სხვა მანქანების სიხშირეებთან
- ცვლადი ამპლიტუდა ტრენდს უფრო ართულებს
- მრავალი დეფექტური ბურთი ქმნის გადაფარვის ხელმოწერებს
გამოვლენის სირთულე
- BSF პიკები ზოგჯერ უფრო დაბალი ამპლიტუდით ხასიათდება, ვიდრე რასობრივი დეფექტის პიკები მსგავსი ზომის დეფექტებისთვის.
- სიხშირე შეიძლება სხვა მექანიზმების კომპონენტებთან შედარებით დიაპაზონში დაეცეს
- BSF ნიმუშების რასობრივი დეფექტებისგან გარჩევისთვის გამოცდილებაა საჭირო.
პრაქტიკული დიაგნოზი
დადასტურების ნაბიჯები
- გამოთვალეთ BSF: საკისრების სპეციფიკაციებიდან
- მოძებნეთ BSF Peak: გამოთვლილი სიხშირის მიხედვით კონვერტის სპექტრის ძიება
- შეამოწმეთ 2×BSF: ხშირად უფრო ძლიერია, ვიდრე ფუნდამენტური BSF
- FTF გვერდითი ზოლების შემოწმება: გვერდითი ზოლები მოძებნეთ გალიის სიხშირის ინტერვალზე (არა 1× ინტერვალით)
- ამპლიტუდის ცვალებადობა: BSF ამპლიტუდა შეიძლება განსხვავდებოდეს გაზომვებს შორის (ბურთის დეფექტების დამახასიათებელია)
- აღმოფხვრა: BSF-ის დადებამდე გამორიცხეთ BPFI და BPFO
როდესაც რამდენიმე ბურთი დაიკარგება
- მრავალი დეფექტური ბურთი ქმნის რთულ გადაფარვის ნიმუშებს
- BSF პიკები შეიძლება გაფართოვდეს ან აჩვენოს მრავალი ახლომდებარე სიხშირე.
- მიუთითებს საკისრების პროგრესირებად გაუარესებაზე
- რეკომენდებულია დაუყოვნებლივი ჩანაცვლება
მიზეზები და პრევენცია
მოძრავი ელემენტის დეფექტების საერთო მიზეზები
- მასალის ჩანართები: შიდა სიცარიელეები ან უცხო მასალა ბურთში/როლიკში
- ინსტალაციის დაზიანება: დამუშავების დროს დარტყმებისგან გამოწვეული ბრინელირება
- დაბინძურება: მყარი ნაწილაკების ჩაჭედვა ან ბურთის ზედაპირის დაზიანება
- ელექტრო დაზიანება: ელექტრული დენის რკალი საკისრებში, რომელიც ქმნის ორმოებს
- ცრუ ბრინელირება: ვიბრაციისგან გამოწვეული შეშფოთება უძრავად ყოფნისას
- კოროზია: ტენიანობა ან ქიმიური შეტევები ქმნის ზედაპირულ ორმოებს
პრევენციის სტრატეგიები
- გამოიყენეთ მაღალი ხარისხის საკისრები სანდო მწარმოებლებისგან
- ფრთხილად დამუშავება ინსტალაციის დროს
- დაბინძურების ეფექტური კონტროლი (დალუქვები, სუფთა გარემო)
- სათანადო შეზეთვა, რომელიც ხელს უშლის კოროზიას
- ელექტრო იზოლაცია VFD ძრავებისთვის
- ვიბრაციის იზოლაცია შენახვისა და ტრანსპორტირების დროს
მიუხედავად იმისა, რომ BSF ნაკლებად ხშირად გვხვდება, ვიდრე BPFO ან BPFI, მისი მახასიათებლების გაგება საკისრების სრულ დიაგნოსტიკას იძლევა. FTF-ის გამორჩეული გვერდითი ზოლის ნიმუში და აღმოჩენის შემდეგ სწრაფი პროგრესირების პოტენციალი BSF-ს საკისრების მდგომარეობის ყოვლისმომცველი მონიტორინგის პროგრამების მნიშვნელოვან ნაწილად აქცევს.