FTF란 무엇인가요? 베어링의 기본 열차 주파수 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋" FTF란 무엇인가요? 베어링의 기본 열차 주파수 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"

FTF란? 베어링의 기본 열차 주파수

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FTF 이해 – 기본 열차 주파수

정의: FTF란 무엇인가?

FTF (기본 열차 주파수, 케이지 주파수 또는 리테이너 주파수라고도 함)는 4가지 기본 주파수 중 하나입니다. 베어링 결함 주파수, 베어링 케이지(분리기 또는 리테이너라고도 함)의 회전 속도를 나타내는데, 이는 전동체를 제자리에 고정하고 간격을 유지하는 역할을 합니다. 케이지는 전동체를 지지하며 베어링 주위를 공전하며, 모든 전동체가 베어링 주위를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간 안에 한 바퀴를 회전합니다.

FTF는 네 가지 베어링 주파수 중 가장 낮은 주파수로, 일반적으로 샤프트 속도의 0.35배에서 0.48배(부동기) 범위입니다. 결함 감지에는 가장 적게 사용되지만(케이지 결함은 드물기 때문), FTF는 진동을 생성하는 변조 주파수로서 중요한 역할을 합니다. 측파대 특히 다른 베어링 결함 주파수 주변에서 BSF.

수학적 계산

공식

FTF는 베어링 형상과 샤프트 속도를 사용하여 계산됩니다.

  • FTF = (n / 2) × [1 - (Bd/Pd) × cos β]

변수

  • n = 샤프트 회전 주파수(Hz) 또는 속도(RPM/60)
  • 비디 = 볼 또는 롤러 직경
  • 피디 = 피치 직경(롤링 요소 중심을 통과하는 원의 직경)
  • β = 접촉각

단순화된 형태

접촉각이 0인 베어링(β = 0°)의 경우:

  • FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
  • Bd/Pd ≈ 0.2인 일반적인 베어링의 경우 FTF ≈ 0.4 × n이 됩니다.
  • 경험 법칙: FTF는 일반적으로 샤프트 속도의 0.4배(샤프트 주파수의 40%)입니다.

일반적인 범위

  • FTF는 일반적으로 베어링 형상에 따라 0.35-0.48× 샤프트 속도입니다.
  • 예: 1800 RPM(30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz(0.4× 샤프트 속도)
  • 항상 비동기식(실행 속도의 1배 미만)
  • 4개의 베어링 주파수 중 가장 낮은 주파수

물리적 중요성

케이지 모션

케이지의 회전은 롤링 요소에 의해 결정됩니다.

  • 롤링 요소는 내부 및 외부 레이스 사이에서 롤링(미끄럼 없음)됩니다.
  • 케이지는 롤링 요소 중심의 평균 속도로 이동합니다.
  • 속도는 고정된 외륜(0)과 회전하는 내륜(샤프트 속도)의 중간 지점입니다.
  • 따라서 케이지는 샤프트 속도의 약 40%로 회전합니다.

케이지의 기능

  • 간격: 롤링 요소 사이의 균일한 간격을 유지합니다.
  • 안내: 롤링 요소를 적절한 궤도 경로로 유지합니다.
  • 매끄럽게 하기: 윤활유를 분배하는 데 도움이 될 수 있습니다
  • 접촉을 방지합니다: 롤링 요소가 서로 닿지 않도록 합니다.

진동 스펙트럼에 FTF가 나타나는 경우

직접 케이지 결함

1차 FTF 피크는 케이지 자체에 결함이 있을 때 나타납니다.

  • 깨진 우리: 균열 또는 균열이 생긴 케이지 구조
  • 마모된 주머니: 케이지와 롤링 요소 사이의 과도한 여유 공간
  • 케이지 러빙: 케이지 접촉 종족 또는 물개
  • 빈도: 고조파를 포함한 직접 FTF 피크
  • 희박: 케이지 전용 결함은 드물다(< 5%의 실패)

사이드밴드 변조(더 일반적)

FTF는 일반적으로 BSF 주변의 측파대 간격으로 나타납니다.

  • 롤링 요소 결함이 있는 경우(BSF 활성)
  • 결함이 있는 공의 충격 정도는 공이 공전할 때마다 달라집니다.
  • 변화는 케이지 궤도 주파수(FTF)에서 발생합니다.
  • 사이드밴드 생성: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
  • 롤링 요소 결함에 대한 진단 패턴

베어링 불안정성

  • 베어링 유도 불안정성으로 인한 비동기 진동은 FTF 근처에서 발생할 수 있습니다.
  • 예압이 부족하거나 베어링 클리어런스 문제가 있을 수 있습니다.
  • 케이지 결함과 구별되는 특징은 연속적 결함과 충격적 결함의 차이가 있다는 것입니다.

케이지 결함 진단

케이지 문제의 증상

  • FTF 주파수에서의 피크 진동 스펙트럼
  • 2×FTF, 3×FTF 등의 고조파.
  • 종종 불규칙하거나 가변적인 진폭
  • 청각적 소음(클릭 또는 덜거덕거림)이 동반될 수 있습니다.
  • 때때로 시간 파형에서 주기적 충격으로 보입니다.

케이지 결함의 원인

  • 부적절한 윤활: 윤활 부족으로 케이지 마모 발생
  • 고속 작업: 케이지에 과도한 원심력이 가해짐
  • 오염: 케이지 소재나 포켓을 손상시키는 입자
  • 과열: 케이지 소재의 열 변형 또는 연화
  • 피로: 얇은 케이지 단면의 고주기 피로
  • 설치 손상: 장착 중 케이지가 구부러지거나 손상됨

실용적 중요성

진단 마커로서

FTF의 주요 진단 가치는 측파대 간격입니다.

  • 1× 측대역: 내부 레이스 결함 표시(샤프트 회전에 의한 변조)
  • FTF 사이드밴드: 롤링 요소 결함 표시(케이지 궤도 운동에 의한 변조)
  • 패턴 인식: 측파대 간격은 결함 유형을 즉시 식별합니다.
  • 고급 진단: FTF를 이해하면 복잡한 베어링 스펙트럼을 올바르게 해석할 수 있습니다.

자동 진단에서

  • 최신 진동 분석기는 4가지 주파수를 모두 자동으로 계산합니다.
  • 소프트웨어는 BPFO, BPFI, BSF, FTF에서 피크를 식별합니다.
  • FTF 및 1×를 검색 기준으로 사용하는 자동 측파대 감지
  • 진폭 및 고조파 함량을 기준으로 심각도 평가

다른 베어링 주파수와의 관계

주파수 계층

크기 순서대로 4개의 베어링 주파수:

  • 가장 낮은: FTF(0.4× 샤프트 속도)
  • 낮음-중간: BSF (2-3× 샤프트 속도)
  • 중간: BPFO (3-5× 샤프트 속도)
  • 제일 높은: BPFI (5-7× 샤프트 속도)

수학적 관계

  • 4개의 주파수 모두 베어링 형상을 통해 관련됨
  • 한 가지 주파수와 베어링 유형에 대한 지식을 통해 다른 주파수와 베어링 유형을 계산할 수 있습니다.
  • 주어진 베어링 모델에 대해 주파수 간 비율은 일정하게 유지됩니다.
  • 진단의 교차 검증을 제공합니다.

FTF는 베어링 결함 주파수 중 가장 낮고 직접 관측되는 빈도가 가장 낮지만, 베어링 진단에 중요한 역할을 합니다. 구름 요소 결함의 변조 주파수 역할을 하며 케이지 문제를 나타낼 수 있기 때문에 FTF를 이해하는 것은 완전하고 정확한 베어링 상태 평가를 위해 필수적입니다.

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