BSF түсіну — шарының айналу жиілігі
BSF (Шарының айналу жиілігі, сондай-ақ жүйеме элементтің айналу жиілігі деп аталады) төртінші ішінара підіс ақау жиілігі және сипаттайды, біркөл төптелген элемент — шары немесе роллер — өзінің өсімен айналмалы іс өндігін, підіс іс өндіген кезде. Өндіктеген элемент ішінара ақау ұстайды, мысалы, сызық, ішік немесе қаттыратылған қамту, ұрылғы ішінара және сырты ағын ағынына шұқтай, периодты өндіктеме құрады. vibration сигнал. Төрт сипаттамалық жиілік арасынан BSF инженерлерді ең сирек кездей түсетін түрі, өйткені төмпелік элементтер өздері орналасқан беттеген әлдеқайда сирек істалады — бірақ ол пайда болғанда, оның қолтырауы ең күрделі болуы vibration analysis.
1. Анықтама: Төмпелік айналдыру жиілігі деген не?
Кез келген сайрап құрамды подшипниктің ішінде әр төмпелік немесе ролик бір мезгілде екі қозғалысты орындайды. Ол orbits подшипник орталығы, қоршеме арқылы айналмалы Негіздік Пойыны Жиілігі (FTF), және ол бір мезгілде spins өз өсінде айналады. Бұл айналдыру жылдамдығы төмпелік айналдыру жиілігі. Элементінің беттеуіне бекітілген ақау айналымдармен өзі айналып, периодты түрде оны сығуы түсетін кез келген сапарлыққа тиісіп, талдаушы оқшаулай алатын қайталау күштік функциясын өндіреді.
Сайрап құрамды ақауы подшипник істалуының болмасы 10–15% құрайды ғана, сондықтан BSF төрт жиіліктің ең сирек түсінікті түрі. Ол сонда да диагностикалық суреттеме аяқталады: құзықты подшипник бағалау ішкі сапарлық (BPFI), сыртқы сапарлық (BPFO), қоршеме (FTF) және сайрап құрамды (BSF) қолтырауын тексеретін болып табылады, осылайша істеу әрекетінің ешбір сипаты өтпейді. Осы мәселелердің кеңінен отбасысы сайрап құрамды ақаулары.
2. Математикалық есептеу
Формула және айнымалылар
BSF подшипник геометриясы және вал жылдамдығынан шығарылады:
BSF = (Pd / 2·Bd) × n × [1 − (Bd/Pd)² · cos² β]
- Pd = шағын диаметрі (сайрап құрамды орталықтарын өтіп өтетін шеңбердің диаметрі).
- Bd = төмпелік немесе ролик диаметрі.
- n = вал айналдыру жиілігі Hz-де (немесе RPM ÷ 60).
- β = байланыс бұрышы.
Квадраттық мүшелерге назар аударыңыз: BSF диаметр қатынасының square пен байланыс бұрышының косинусының квадратына байланысты, сондықтан ол подшипник геометриясына сапарлық жиіліктеріне қарағанда құлпы.
Жеңілдетілген форма және типтік мәндер
Радиалды подшипник үшін нөл байланыс бұрышы болғанда (β = 0°), косинус мүшесі жойылады:
- BSF ≈ (Pd / 2·Bd) × n × [1 − (Bd/Pd)²]
- For a typical bearing with Bd/Pd ≈ 0.2, this yields BSF ≈ 2.4 × n.
- Ереже бойынша, BSF әдетте келесі аралықта болады 1.5× and 3× shaft speed.
- Ол BPFI және BPFO-ның екеуінің де төменінде, бірақ торсирлеу жиілігінің (FTF) үстінде орналасқан.
- Өңделген мысал: a bearing at 1800 RPM (30 Hz) with the 2.4× factor gives BSF ≈ 71 Hz.
Төрт жиілік бойынша қолмен есептеу арифметикалық қателер ынамдайтындықтан, көпшілік аналитиктер мәндерді тіке мынадай құралдан алады Подшипник ақауы жиілігінің калькуляторы (BPFO, BPFI, BSF, FTF), ол подшипник геометриясын және жылдамдығын қабылдайды және барлық сипаттамалық жиілік бір мезгілде қайтарады.
3. Физикалық механизм
Екі бір уақытты қозғалыс
BSF неге осылай әрекет істейтінін түсіну үшін, бір айналмалы элементті орындаңыз:
- Ол подшипник түйінінде торсирлеу жиілігінде айналады, шамамен вал жылдамдығының 0,4×.
- Сонымен бірге ол өз осінде BSF бойынша айналады.
- Айналу жылдамдығы ішімді диаметрінің шарының диаметріне қатынасы арқылы реттеледі.
- Әрбір толық айналау беттік ақаулықты екі жарықтағы да байланысқа әкеліп келеді.
Бір айналуда екі есе соққы
Айналмалы элементтегі ақау ерекше екі сәтті іс-әрекет өрнегін ертеді:
- First impact: ақау ішкі жарықты соғады.
- Бір айналудың жартысынан кейін: сол сәтті ақау, қазір 180° айланған, сыртқы жарықты соғады.
- Result: екі айналым бір элементінің айналысында екі соққы болады, сондықтан энергия жинақталады 2×BSF.
- In practice: шыңдар жиі BSF және 2×BSF екеуінде де пайда болады, екінші гармоника әдетте екеуінің күшті болып келеді.
Қаламның модуляциясы
Өзге де күрделіліктің қатламы элементтің подшипниктің жүктемелі аймақы арқылы орбиталь ығысынан туады:
- Ақау тебілген шарик жүктемелі аймақ арқылы бір рет қаламның айналысында өтеді.
- Соққының интенсивтігі сондықтан жүктемелі аймақта жоғары және басқа жерде төлсіз — сигнал амплитуда-модуляцияланады.
- This creates sidebands spaced at the FTF (қалам) интервалы, валдың айналымының 1× жылдамдығында емес.
- The pattern is BSF ± n×FTF, for n = 1, 2, 3 …
Бұл FTF тіке орасының интервалы білік ақауы ішінде элементтік ақаудан айырмалау үшін ең өте пайдалы салмақ, оның тіке орасы орнына 1× интервалында отырады.
4. Вибрация құрылымы және өндіктік анықтау
Спектрум сипаттамалары
- Primary peak: BSF немесе, көп жағдайда, 2×BSF кезінде.
- FTF sidebands: қалам-жиілік интервалдарында орналасқан — шарик ақауының белгісі.
- Harmonics: 2×BSF and 3×BSF are commonly present.
- Өзгергіш амплитуда: көрсеткіштер өлшемелер арасында айтарлықтай өзгеруі мүмкін, өйткені ақау тебілген шарик жүктемелі аймақта сүзіп кеттіктігі төлеуінен сирек кездесетін ақаудың сипаттамасы болмақ.
Конверт талдамасы неліктен маңызды
BSF энергиясы қоршын түпнуса құрамында құлау компоненттерінің астында жер жатпақ FFT. Конверт талдамасы — жоғары жиілік соққы өндіктіктерін демодуляциялау — BSF шыңын және оның FTF тіке орасын нәтижеде түсінігінің шыңынан таса түшіреді конверт спектрумы, істік құрылымдағы өлшемдердің стандартты өлшемінде көрінбейінше қалыптау ұзын уақыт бұрын ашып береді spectrum. Өндіктік жағдайда екі арналы портативті құрылғы сияқты Балансет-1А техник жұмыс істегенде подшипник корпусындағы жоғары жиіліктік вибрацияны түсіндіруге, оны сайын импакт нәмюндесінің орындаушы үлгілерінің экрандарын көруге мүмкіндік береді, машинаны ажыратпай. Сыстанды ось ішінде сай салмақты әйелдер сақталғандықтан, параметрлер сияқты crest factor and kurtosis спектралды дәлелдерді ыңғайлы түрде ынамдайды.
5. Иінді ағымдың ойындарын кеміне түсіну себептері
Шарлар мен ролик ойындарының салыстырмалы сирелігін ойнап түсіндіретін бірнеше механикалық шындықтар бар:
- Жүктемені бөлу: сым элементі үздіксіз айналып, бүтін беттеріне байланысты салмақты жайып, ал сықпа — ерсебей сыртқы сықпа — белгіленген аймақта жинақталған жүктеме болады. Неғұрлым біркелкі салмақ өрісі элементтердің өндігін ықшамдайды.
- Өндіктік сапасы: шарлар мен ролик әдетте ең сапалы бақылауды ала алады, жолдардан қатірек материал мен ұнас беттіксі болады, сондықтан материал ағашы сирелігіне ұшырайды.
- Салмақ нұсқалары: сықпалардың құрышы мен төрттіктері салмақ концентрациясына және әлеуметтік контактілік салмақтарға құлықты, сықпалар әдетте қатаң ойын орындарының бірінші ең болуы ықсырайды.
6. Диагностикалық ынамдар мен расталуы
BSF -ді әйелі не істейді
- FTF сайын құрылымы BSF үлгісін таза сақсы ойын расталуы сияқты ықшамдап сапалы ойын орындарына ұтқырдырады.
- BSF өндіктік машина жиілік мәндеріне жақын түсуі мүмкін және қарай білінсе болады.
- Оның қозғалмалы амплитудасы сарлана trending over time.
- Егер бірнеше элементтер бүлінсе, олардың қоршаулары қабысып және кеңейсе, бұл сюжетке инде пісіп барады.
- Ұқсас ойын өлшемдеріне қарай, BSF чокулары әйелі сақсы ойын чокуларынан кейде төмен амплитудалы болады, неғұрлым сезімтал ойындарды сұраңыз.
Сенімді расталу реттесі
- Calculate BSF құрылымдық сипаттамалардан.
- Қоршекті спектрін іздеңіз есептелген жиілік кезінде.
- 2×BSF үшін тексеріңіз, ол көбінесе негіздіден күштірек.
- FTF сайттарын растаңыз — қоршек жиілігіндегі интервал, not 1×, шешуші сынақ болып табылады.
- 振幅өзгергіштігін бақылаңыз циклдар арасында, шарлы ақаулық белгісі.
- BPFI және BPFO-ты болдырмаңыз айналмалы элемент қорытындысына келмес бұрын.
Төбелер кеңейгенде немесе бірнеше көрші жиіліктерге бөлінгенде, бірнеше элемент ластанған мүмкін — түрлену ұрысында болмасын қауіпсіз жол болып тұрады.
7. Себептері және профилактикасы
Айналмалы элемент ақаулықтарының типтік түптері мынадай:
- Материалдық құрамдар: шарға немесе түрлеуге құйылған ішкі бос орындар немесе шет пәндер.
- Орнату ақаулығы: ағындыруды өндеу немесе орнату кезінде әсерлер арқасындағы бринеллинг.
- Contamination: қатты бөлшектер элемент бетіне енгіспе салыну немесе сызу.
- Электрлық ынамсыздық: сарамсақ ағынның асты арқылы айналдырғышты зақымдау, беттің торлауы — VFD-ішінді қозғалтқыштарындағы жиі кездесетін проблема.
- Жалған бринеллинг: машина жұмыс істемеген кезеңінде вибрацияның әсерінен істелетін сыртқы тозуы.
- Corrosion: ылғалдылық немесе химиялық ықпал беттің торларын құрайды, бұл spalling.
Профилактика себептерінен тікелей ұтатады: сенімді өндіргіштердің сапалы асты таңдаңыз, оларды мұқият пайдаланыңыз және орнатыңыз, сілдір тығын және таза құрылымы арқылы ластануды бақылаңыз, коррозияны ұстап тұру үшін жеткілікті сағындырыңыз, инвертор-қозғалтқыштарға оқшаулаушы немесе керамика-гибридті асты салыңыз және сақталған немесе жеткізілген құрылғыларды сыртқы вибрациядан ажыратыңыз. BSF тексерулерін рутинаға салу техникалық жай-күйді бақылау бағдарламасы сирек кездесетін бірақ жылдам ынамсызданатын айналмалы элемент ақауын өндіктігімен ұстап алуын қамтамасыз етеді төлеген сәтсіздіктер on the races.
