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 კალათის (გამყოფის ან დამჭერის, რომელიც გორგოლაჭოვან ელემენტებს თავის ადგილას აფიქსირებს და თანაბარ მანძილზე ინარჩუნებს) ბრუნვის სიჩქარეს. კალათი ბეარინგის გარშემო მოძრაობს, თან მიაქვს მოცურავე ელემენტები და ასრულებს ერთ ბრუნს იმ დროში, რომელიც მთელ მოცურავე ელემენტებს ერთხელ სარბოლო ბილიკების გარშემო გასავლელად სჭირდება. FTF ოთხი ბეარინგის სიხშირიდან ყველაზე დაბალია — ჩვეულებრივ, 0.35×-დან 0.48×-მდე შასტის სიჩქარის, 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 გორგოლაჭებიანი საკისარს აქვს კალათი, რომელიც ბურთებს ან გორგოლაჭებს ჯიბეებში იჭერს და შიდა და გარე რგოლებს შორის არსებულ ანულუსში გადაადგილებს. როდესაც შიდა რგოლი ღერძთან ერთად ბრუნავს, ის გორგოლაჭებსაც თან იყოლებს, ხოლო კალათი მათ საერთო ორბიტულ სიჩქარეს მიჰყვება. რადგან ეს ორბიტული სიჩქარე დაახლოებით წარმოადგენს მდგომარე გარე რგოლის (ნული) და მბრუნავი შიდა რგოლის (ღეროს სიჩქარის) საშუალო არით, კალათი ღეროს სიჩქარის მხოლოდ დაახლოებით 40%-ზე ბრუნავს. ეს ორბიტული სიხშირე არის ძირითადი მატარებლის სიხშირე — ბეჭდის ყველაზე ნელი, რბილი რიტმი, რომელიც, თუმცა, საფუძვლად უდევს გორგოლაჭებიანი ელემენტების ხარვეზების დიაგნოსტიკას.
2. მათემატიკური გამოთვლა
ფორმულა
FTF გამომდინარეობს რულმენტის გეომეტრიიდან და ღერძის სიჩქარიდან. ზუსტად რომ ვთქვათ, ეს არის კარკასის სიჩქარე, რომელიც მბრუნავი შიდა რგოლის მიმართ არის დანახული; 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 = ნაბეჭდი დიამეტრი (დიამეტრი წრეწირის, რომელიც გადის გორგოლაჭების 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, მუხლა ღეროს სიჩქარის 0.35×-დან 0.48×-მდე დიაპაზონში მოდის.
- მაგალითი: 1800 ბრუნ/წთ-ზე (30 ჰც), FTF ≈ 12 ჰც (0.4× შაფტის სიჩქარე).
- ის ყოველთვის სუბსინქრონულია (საშუალო სვლის სიჩქარეზე ნაკლები).
- ის ოთხი გადამტანი ხარვეზის სიხშირედან ყველაზე დაბალია.
ეს გამოთვლები ნებისმიერი ბეჭდის დეფექტის კვლევის ნაწილია; ა საკისრის დეფექტების სიხშირის კალკულატორი გათვლა FTF-ისა BPFO-ს, BPFI-სა და BSF-ის პარალელურად, პირდაპირ გეომეტრიიდან, რაც ბევრად უფრო სწრაფი და ნაკლებად ხარვეზიანია, ვიდრე მანქანის თითოეული ღერძისთვის ფორმულის ხელით გამოთვლა.
3. ფიზიკური მნიშვნელობა
გალიის მოძრაობა
კარკასის ბრუნვა განპირობებულია მის მიერ გადასაზიდი როლიკისებრი ელემენტებით:
- მბრუნავი სხეულები სრიალის გარეშე ბრუნავენ შიდა და გარე რგოლებს შორის.
- კალათი მოძრაობს გორგოლაჭების ცენტრების საშუალო სიჩქარით.
- ეს სიჩქარე დაახლოებით შუალედურია უძრავ გარე რგოლსა (0) და მბრუნავ შიდა რგოლს (ღეროს სიჩქარე) შორის.
- შესაბამისად, გალია ბრუნავს ღერძის სიჩქარის დაახლოებით 40%-ზე.
სუფთა 0.5× თანაფარდობიდან მცირე გადახვევა — და ის ფაქტი, რომ რეალურ კარკასებს შეუძლიათ მცირე გადაცურვა — სწორედ ამიტომ არის FTF არაგონივრული სირბილის სიჩქარის მიმართ და არასდროს ეცემა კოხტა 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 მოძრავი 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 ზღვარი ბორბლებსა და სარულე ელემენტებს შორის.
- კალათის გახეხვა: კორპუსის შეხება რბოლებთან ან მჭიდებთან.
- სიხშირე: პირდაპირი FTF პიკი, ხშირად ჰარმონიკებით.
- იშვიათობა: მხოლოდ ბუდესთან დაკავშირებული დეფექტები იშვიათია და ყველა ხარვეზის 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 მალთაშორისი დისკის დეფექტისგან ხასიათით განსხვავდება — უწყვეტი და ფართო სპექტრის, დაზიანებული დისკის დისკრეტული, განმეორებადი დატვირთვის ნაცვლად.
5. კოქსის 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 ცარიელი კოჭების სექციებში.
- დაზიანება მონტაჟისას: კორპუსი დახრილი 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 რბოლა 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 მიმართულების 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 ტარების სიხშირე, მზარდი სიდიდით:
- ყველაზე დაბალი: FTF (≈ 0.4× მუხტის სიჩქარე).
- დაბალი-საშუალო: BSF (≈ 2–3× შაფტის სიჩქარე).
- საშუალო: ბიპიფო (≈ 3–5× მბრუნავი ღეროს სიჩქარე).
- უმაღლესი: ბიპიფაი (≈ 5–7× შაფტის სიჩქარე).
მათემატიკური ურთიერთობები
- ოთხივე სიხშირე ერთი და იმავე ამომყვანი გეომეტრიიდან მომდინარეობს.
- ერთი სიხშირის და მიმართულების 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 მოდულაციური სიხშირის, როლი გორგოლაჭებიანი ელემენტების დეფექტების შემთხვევაში და ის, რომ ის ზოგჯერ კალათის რეალური პრობლემების მაჩვენებელია, FTF-ის საფუძვლიანად შესწავლას გადაბმის მდგომარეობის სრული და ზუსტი შეფასებისთვის აუცილებელს ხდის.
