Түлік элементтерінің ақаулықтарын түсіну
Түлік элементтерінің ақаулықтары түлік подшипниктің шарларында немесе рольдерінде кеселіктіліктер, ақаулықтар немесе құрылымдық кемістіктер болып табылады. Олар беттік қалталарды, тұлқындарды, ластану түрінде қалдырылмалы заттарды, материялық қосындыларды, тозандау және геометриялық кемістіктерді білдіреді. Зақымданған шар немесе рольдер подшипниктің ішіндегі айналатын кезінде ішкі және сыртқы жүйелі жолдарға соқса, құрауы болады vibration at the шар айналу жиілігі (BSF) сипаттаушы sidebands spaced at the құрсыңғы немесе негіздеуші поезд жиілігі (FTF). Түлік элементтерінің ақаулықтары төрт классикалық локалды ақауларының бірі болып табылады төлеген сәтсіздіктер, ішкі жүйе, сыртқы жүйе және құрсыңғы ақаулықтарының қатарында.
Олар жүйе ақаулықтарынан сирек кездеседі, подшипниктің ойдың 10–15% болатындығын есеп алады, бірақ олар орын алғанда ерсі, кейде түсінік сорындатар қолтанба ғана емес, сонымен қатар толық подшипниктің ойдық болып өту бәрәліктеу. Сондықтан ақау өндіктік элементімен айналатындықтан, жүйенің орталығында қалмайтындықтан, оның вибрациялық ғаныны жүйе ақауының вибрациялық ғаныныдан өзгеше болады — бұл диагностикалық ақпарат болса да, үрдістік сұлулықтың басы болып есептеледі.
1. Анықтамасы: Түлік элементтерінің ақаулықтары дегеніміз не?
Қойнау элементі — шарикті подшипнактегі шарик, роликті подшипнактегі цилиндр, игелі немесе конустық ролик — екі жүндеме арасында жүк көтеретін компонент болып табылады. Оның беті дәл жасалған, барлық қалыңдығы бойынша қатайтылған подшипниктік болат беті болмақ, сүйінді түрінде айналдыру үшін геометриялық түрде мүлік болуы керек. Егер болат závodu құрылғысында немесе қызмет кезінде келтірілген бетінің бұзылуы болса, ол стресс ұстасы және соғылу көзі болып табылады.
Элементтің ақау сыртқы жүндемемен қосылуы кезінде ол аз импульс шығарады. Қақпаның толық айналасының уақытында элемент сыртқы жүндемемен бір рет және ішкі жүндемемен бір рет қосылады, сондықтан бір ақау әдетте элемент айналуынан екі соғылу туғызады — бұл екінші гармоника, 2×BSF, спектрде өте айқын болып шығады. Сол соғылулардың қайталану сәті подшипниктің геометриясында анықталады (шарик диаметрі, толғау диаметрі, қосылыс бұрышы және элементтер саны), ақау есептеуге болатын сигнатуралық жиілігін береді, ол өндіктен ерекшеленеді running speed or its harmonics.
2. Қойнау элементінің ақауларының түрлері
Surface spalls
Ең кең таралған қойнау элементінің ақауы. Қойнау-қосылыс қуанымдығы бетінен материалдың қабықшасының сынуына әкеледі, ұсақ немесе шұңқыр қалдырады. Spalls әдетте басында 0,5–3 мм аралығында болады, бірақ қарым-қатынас полостының өткір жиектері жүндеме ысырады және одан әрі қалдықтарын төгеді дәл сөйтсе ұлғайды. Spall-дің жүндеме үстінен әрбір өтуі импульс шығарады, BSF-те және көбінесе басым 2×BSF-те вибрация туғызады. (Қара spalling түптеп тұрған қуанымдық механизмі.)
Cracks
Түзімі өткейіндік, соғылыс залалы немесе қуанымдықтың салдарынан пайда болады және беттің сыны немесе сыртқы болуы мүмкін. Түзім парта ажырамайынша таралады — сол кезде ол spall болып табылады. Түзімді сол болғанға дейін анықтау қиын, ауыр жағдайларда шарик сынып бөлектеніп, кенеттік апат ақауын туғызуы мүмкін.
Материалдық қосындылар
Өндіктік ақау: подшипниктік болатта ұстап қалынған шет материалы немесе空полость. Қосындылар стресс шоғырлануын құрады, ол ерте қуанымдықты бастайды, әдетте spalling құрылғанға дейін анықталмайды. Таза, жоғары сапалы подшипниктік болат — жалғыз нақты алдын алу.
Ендіктік ластану
Қатты бөлшектер — ласт, жауынгерлік құм, болат жұмсақ — элемент бетіне басқа салынған бөлшек әрбір өтуде жүндемені соғады. Шұңқырлау да стресс ұстасы болып табылады, ол spall-ді туғызуы мүмкін. Нәтижесі BSF-те соғылыс вибрациясы, және түптегі себебі дерлік әрқашан жеткіліксіз мөрлеу немесе сүзгілеу болып табылады, бір ғана өндіктік оқиғалар подшипниктің майлану cleanliness.
Бету және ылғалдық залалы
Су ағып кіруі немесе конденсация тұсас пятнасын туғызады, pitting, және беті ашытылық. Беттелген аймақтар қуанымдық бастамасы сайттарының ролін атқарады. Дұрыс мөрлеу және беттену-тежегіш майлағыштар оны болдырмайды.
Brinelling және шұңқыр басуы
Соғылыс жүктелігі — подшипникті құлату, тасымалдау кезінде соғысқандық немесе статикалық өткеулік — элемент бетінде ұзақ ұямалар қалдырады. Жалған brinelling машина тыныштығын жеу кезінде вибрациядан да пайда болуы мүмкін. Бұл шұңқыр соғылусын және стресс шоғырлануын туғызады; мұқият істеу және дұрыс орнату — ем болып табылады.
3. Вибрация сигнатурасы
Жиілік мазмұны
Қойнау элементінің ақаулары вибрация спектрін:
- Бірінші жиілігі: BSF, әдетте іс-әрекет жылдамдығынан 2–3× есе.
- Күшті екінші гармоника: 2×BSF көбінесе іргелі жиілікке қарағанда үлкен болады, өйткені ақау әрбір элементтің айналу кезінде екі жиегіне де соқ келтіреді.
- Бүйін биіктігі: FTF (қоршеген жиілігі) бүйіндері — not 1× бүйіндері. Бұл ішкі жиегінің ақауынан ажыратудың негіздік белгісі.
- Pattern: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF and so on, building a “picket fence” of peaks spaced at the cage frequency.
Соқтарысулар қысқа ұзақтықта және жоғары жиілігінде болғандықтан, олар әдетте түпнөмір спектрінде жасырындыр болып, қайта модуляциядан кейін ғана анық көрінеді. Конверт талдамасы сигналды түзетеді және өткізбес сүзгілеп, қайталану қарпын өндіреді, ал алынған конверт спектрумы BSF/FTF тобын байқаудың ең көрінді орны. Тығыз байланысты підіс ақау жиілігі ішкі жиег, сыртқы жиег және қоршеген үшін диагностика құраймен толықтайды.
Төрт подшипник ақауын ажырату
| Feature | Outer Race (BPFO) | Inner Race (BPFI) | Айналмалы элемент (BSF) |
|---|---|---|---|
| Негіздік жиілік | BPFO (3–5×) | BPFI (5–7×) | BSF (2–3×) |
| Бүйін биіктігі | Ешқайсысы немесе минималды | ±1× (shaft speed) | ±FTF (қоршегеңнің жылдамдығы) |
| Амплитудалық ұстықтық | Салыстырмалы түрде тұрақты | Stable | Айнымалы (шарының орнына байланысты) |
| Occurrence | Ең көп кездесетіні (~40%) | Common (~35%) | Ең сирек кездесетіні (~10–15%) |
Амплитудалық өзгермелілік
Шар ақауының қол қойды ерекшелігі - өлшенген амплитуда оқымалар арасында өзгеруінде:
- Ақау элементі жүктеу аймағынан өтіп жатқанда, соқтарлар беріс болады және амплитудасы жоғары.
- Сол элемент подшипниктің жүктеусіз жағында болғанда, байланыс ең төмен және амплитудасы төмендейді.
- Бұл модуляция қоршау жиілігімен реттеледі (сондықтан FTF бүйіндері болады) және қарапайым болуы мүмкін trending пұлсаттық — бірақ деңгей төмен және жоғарыға дыбыстайтын өзі сөйтіп уласымды қатты ақау үшін диагностикалық болып табылады.
4. Дамуы және салдары
Ақаудың дамуы
- Initiation: кішіпе беттік сызық немесе ішіндегі құрамдау.
- Micro-spall: материалдың ұсақ бөлігі босады.
- Spall growth: вал шетінен соқтарлар зақымдалуын таратады.
- Көптеген вал ӛндіктері: айналмалы өндік беттерін әлсіндіреді және одан әрі ақаулар орнатады.
- Шар үзілуі: ауырлығы барлық шарлар сызылады және ыдырайды.
- Толық сәтсіздік: подшипник жүктеу сыйымдылығын жояды, көбінесе құлыптала түседі.
Қосарлама зақымдалу
- Race damage: ақау элементі ішкі және сыртқы орамдарды қазылайды.
- Өндік айналымы: ӧндік материалы подшипник бойынша үш денелі әлсіндіруді жүргізеді.
- Cage damage: қарынша элемент құс ұяларын өндіреді.
- Тез ыдырау: бір элемент істі бөлінгеннен кейін, басқалары тез арада өздеріне келеді, сондықтан зерттеуге болатын ақауы мен істіктің арасындағы аралық қысқа.
5. Негіздік Себептері
Өндіру және материалдық ақаулар
- Элемент материалындағы ішкі құйындау немесе бос орындар.
- Жеткіліксіз немесе теңсіз қатылықты қалдыратын дұрыс емес жылу өндеу.
- Беткі аяқтау ақаулары.
- Шарларының дөңгелектігінің бұзылуы сияқты геометриялық ақаулар.
Орнату құрылымды бүлік
- Өндеу кезінде сұмдану — құлату немесе тоқтатуды соғу.
- Статикалық жүктемедің үстемеден құлату (бринеллинг), немесе тұрақты күйде тербелістен төмен құлату.
- Беттеме кезінде енгізілген ластану, бөлшектердің бетте ендіруі.
Жұмыс жағдайлары
- Беттік шартайсыз қызмет және микро-түйетілу туындайтын жеткіліксіз майлау.
- Өткерме және контакты ақауының жыдырауын тездететін артық жүктеме.
- Құл электрондық ағымы тоғындардың арқылы ағу, флюттинг және питтинг туындайтын.
- Элемент беттеріне шабуыл ететін коррозиялық ортадар.
- Індетулер жасайтын қатты бөлшектің ластануы.
6. Табыстану, Диагностика және Түзету Әрекеттері
Вибрация талдауы
- Берілген құмалақ геометриясы үшін BSF және FTF есептеп шығарыңыз — a Bearing Defect Frequency Calculator валын айналу жылдамдығы мен құмалақ өлшемдерін тікелей BPFO, BPFI, BSF және FTF ішіне айналдырады.
- Сыртқы спектрінде BSF шыңын іздеңіз.
- FTF бүйін үлгісін тексеріңіз — домалық элементтің ақауын растайтын ең сенімді әдіс.
- 2×BSF амплитудасын тексеріңіз, оның негіздеуі амплитудасынан жоғары болуы мүмкін.
- Бірнеше өлшеміс алыңыз; күтілген амплитуда өзгергіштігі өздігінен растау болып табылады.
Далалық орта жағдайында бұл бүкіл тізбегі — жалпы деңгейді өлшеу, спектрінің суретін алу және сыртқы талдау жүргізу — дәл екі арналы ынамдық портативты талдағышы арқылы жүзеге асырылатын болмалы диагностика түрі. The Балансет-1А машинаның өздік болмалы үйінің FFT спектрінің және уақыт толқынының аудиоломасын жұмыс жиілігінде сақтайды, сондықтан талдаушы BSF отбасын және оның FTF бүйінін машинаны ажыратпай орын-жерінде анықтай алады, сосын ақауын төмендегі құралдарының көмегімен класстай алады Болмалық Ақау Классификаторы (ISO 15243). Сол аспап болмалық ақаудың шынайы екенін және ауыстыруға ынамдау алдында құрылымдық құралым болмауын растау мүмкіндігін береді.
Физикалық тексеру
- Болмасын бөлік-бөлік ажыратып, әрбір шар немесе ролик жеке-жеке тексеріңіз.
- Шимбел, сызық, ұлғайтылған материал және қатты тозуды іздеңіз.
- Беткі қасарлығын сезіңіз — тегіс немесе құммалы элементтер.
- Геометриялық дәлдігін тексеріңіз (өлшемі емес).
- Әрбір ақауды техникалық ақпарат үшін фотографиялаңыз.
Түзететін әрекет және түптік себебін анықтау
Лезде құтқарылу болмалық мониторингтің жиілігін төмендегіге сәйкес арттырып ақау ауырлығы, болмас ауыстыруын жоспарлап, және түйіндер екінші ереже ақауын тексеріңіз. Ұзақ мерзімді түзету түптік себебін анықтау болып табылады: болмас таңдауын және пайыздарын қараңыз, майландыру жеткіліктігін растаңыз, ластану көздерін іздеңіз, орнату әдісін сынаңыз, және ұтқырлық болмасы спесификациясын қараңыз әпер болмаса өндіктеген. Бұл тұжырымдамаларды құрылымдалған техникалық жай-күйді бақылау бағдарламасына беру бұл бір есе ойдың болмасын болдырмас болып өзгертеді.
Домалық элементтің ақаулары, түйінді ақаулары сегіміндік, дәл диагностика үшін FTF бүйінімен өндіктеген BSF құйындысын түсінуді талап етеді. Ерте анықталу сыртқы талдау арқылы ұзақ уақыт бойы жоспарланған техникалық сақтау болмалық ақауын орын-жерінде төндіруі және мүмкін төлтеген болмалықтың ықтималдығын азайтады.
