Apibrėžimas: Kas yra guolių gedimų dažnis?

Guolių gedimų dažniai (dar vadinami guolių defektų dažniais arba būdingaisiais dažniais) yra specifiniai vibracija dažniai, atsirandantys, kai riedėjimo elementai - rutuliukai arba ritinėliai - guolyje prasilenkia su tokiais defektais, kaip įtrūkimai, įskilimai, įdubos arba paviršiaus nuovargis ant guolio riedėjimo takelių arba pačių riedėjimo elementų. Šie dažniai yra matematiškai nuspėjami pagal guolio vidinę geometriją ir veleno sukimosi greitį, todėl jie yra neįkainojami diagnostiniai rodikliai, padedantys anksti nustatyti guolių defektai.

Šių dažnių supratimas ir atpažinimas per vibracijos analizė leidžia techninės priežiūros darbuotojams nustatyti guolių problemas mėnesiais, o kartais ir metais anksčiau, nei jos išryškėtų dėl temperatūros pakilimo, girdimo triukšmo ar katastrofiško gedimo. Tai leidžia atlikti planinę techninę priežiūrą ir išvengti brangiai kainuojančių neplanuotų prastovų, antrinių velenų ir korpusų pažeidimų bei galimų saugos incidentų.

Kodėl svarbus matematinis nuspėjamumas

Skirtingai nuo daugelio vibracijos šaltinių, kurių dažniai nenuspėjami, guolių gedimų dažnius galima tiksliai apskaičiuoti pagal guolio geometriją. Tai reiškia, kad analitikas gali žinoti tiksliai į kokius dažnius reikia atkreipti dėmesį spektre, todėl nebereikia spėlioti, o automatizuotos stebėjimo sistemos gali nuolat stebėti šiuos konkrečius požymius.

Keturi pagrindiniai gedimų dažniai - išsamiai

Kiekvienam riedėjimo elementų guoliui būdingi keturi būdingi gedimų dažniai. Kiekvienas jų atitinka skirtingą konkretaus guolio komponento defekto tipą. Norint atlikti tikslią diagnostiką, būtina suprasti kiekvieno dažnio fizinį mechanizmą.

1. BPFO - rutuliuko praleidimo dažnis, išorinis riedmuo

BPFO parodo riedėjimo elementų judėjimo greitį per fiksuotą išorinės riedėjimo riedėjimo riedėjimo riedėjimo riedėjimo riedmens tašką. Kai išoriniame riedėjimo riedėjimo takelio paviršiuje yra defektas, kiekvienas riedėjimo elementas važiuodamas atsitrenkia į šį defektą ir sukelia pasikartojantį smūgį nuspėjamu dažniu.

Fizinis mechanizmas

Daugumoje guolių išorinė riedėjimo riedėjimo riedėjimo juosta yra nejudanti (įsprausta į korpusą). Kadangi defekto padėtis apkrovos atžvilgiu nesikeičia, smūgio jėga kiekviename riedėjimo elemento praėjime išlieka santykinai pastovi. Dėl to gaunamas švarus, stiprus vibracijos signalas, kurį paprastai lengviausia aptikti kaip guolio defektą.

Diagnostinės charakteristikos

  • Tipinis diapazonas: 3-5 kartų didesnis veleno greitis daugumai standartinių guolių
  • Amplitudės nuoseklumas: Santykinai vienoda amplitudė, nes defektas visada yra toje pačioje padėtyje apkrovos zonos atžvilgiu.
  • Šalutinės juostos elgsena: Įprastuose įrenginiuose šoninės juostos minimalios; 1× šoninės juostos gali atsirasti, jei išorinė riedėjimo riedėjimo riedėjimo juosta gali šiek tiek pasisukti korpuse (laisvas montavimas).
  • Harmoninis vystymasis: Didėjant defektui, palaipsniui atsiranda 2×, 3×, 4× BPFO harmonikos.
  • Aptikimo paprastumas: Lengviausia nustatyti keturių tipų gedimus dėl pastovios signalo amplitudės.
Praktinis patarimas - išorinė lenktynių riedmens apkrovos zona

Jei BPFO viršūnė yra, bet silpna, defektas gali būti už pirminės apkrovos zonos ribų. Pakeitus matavimo kryptį (pvz., iš vertikalios į horizontalią) arba pakeitus guolio apkrovą, apkrovos zona gali pasislinkti defekto atžvilgiu, dėl to defektas gali būti geriau matomas spektre.

2. BPFI - rutuliuko praleidimo dažnis, vidinis riedėjimo ratas

BPFI parodo riedėjimo elementų judėjimo greitį per fiksuotą vidinės riedėjimo riedėjimo riedėjimo riedėjimo riedėjimo riedmens tašką. .

Fizinis mechanizmas

Kai defektas yra apkrovos zonoje (horizontalaus veleno guolio apačioje), riedėjimo elementai stipriai prispaudžiami prie abiejų lenktynių, todėl smūgis yra stiprus. .

This amplitude modulation at 1× shaft speed is the defining signature of inner race defects and produces characteristic sidebands in the frequency spectrum.

Diagnostinės charakteristikos

  • Tipinis diapazonas: 5-7 kartų didesnis veleno greitis (visada didesnis nei BPFO tam pačiam guoliui)
  • Amplitudės moduliacija: Signalo amplitudė moduliuojama veleno sūkių dažniu (1×), kai defektas įeina į apkrovos zoną arba išeina iš jos
  • Šalutinės juostos elgsena: Beveik visada aplink BPFI matomos ±1×, ±2× šoninės juostos - tai pagrindinis diagnostinis rodiklis.
  • Aptikimo sunkumai: Sunkiau nei BPFO dėl kintančios amplitudės; norint anksti aptikti, dažnai reikia atlikti vokų analizę.
  • Dažniausiai pasitaikančios priežastys: Netinkamas veleno išlyginimas, sukeliantis netolygų įtempimą, netinkamas interferencinis prigludimas, veleno deformacijos nuovargis
Kritinis skirtumas - BPFI šoninės juostos

1× šalutinių juostų buvimas aplink BPFI dažnai yra diagnostiškai reikšmingesnis nei pati BPFI viršūnė. Ankstyvosios stadijos vidinių riedėjimo riedmenų defektų atveju šalutinės juostos gali būti ryškesnės už pagrindinį BPFI dažnį. .

3. BSF - kamuolio sukimo dažnis

BSF rodo riedėjimo elemento (rutuliuko arba ritinėlio), besisukančio apie savo ašį, sukimosi greitį. Kai riedėjimo elemento paviršiuje yra defektas - įduba, įskilimas ar plokščia vieta - jis sukdamasis veikia tiek vidinį, tiek išorinį riedėjimo takus ir sukuria savitą, bet sudėtingą vibracijos modelį.

Fizinis mechanizmas

Kiekvienas riedėjimo elementas guolyje sukasi apie savo ašį, kai skrieja aplink guolio centrą. Sukimosi greitis priklauso nuo žingsnio skersmens ir rutuliuko skersmens santykio bei veleno greičio. Riedėjimo elemento defektas per vieną rutuliuko apsisukimą vieną kartą atsitrenkia į išorinę riedėjimo takelį, kai jis nukreiptas į išorę, ir į vidinę riedėjimo takelį vieną kartą per vieną rutuliuko apsisukimą, kai jis nukreiptas į vidų. Tai sukelia smūgius 2× BSF (du smūgiai per vieną defektinio elemento apsisukimą). Be to, kadangi defektinis riedėjimo elementas guolyje yra pernešamas narveliu, jo signalas moduliuojamas narvelio dažniu (FTF).

Diagnostinės charakteristikos

  • Tipinis diapazonas: 1,5-3× veleno greitis
  • Parašo dažnis: Dažnai pasirodo kaip 2× BSF, o ne 1× BSF (dvigubas smūgis per apsisukimą)
  • Šalutinės juostos elgsena: Šalutinės juostos FTF (narvelio dažnio) atstumu aplink BSF viršūnes
  • Aptikimo sunkumai: Sunkiausiai nustatomas guolio defektas; riedėjimo elementuose gali susidaryti plokščios plokštumos, kurios "savaime užgydomos" pakartotinai poliruojant, todėl simptomai pasireiškia su pertrūkiais.
  • Pasireiškimo dažnis: Rečiau nei lenktynių defektai; dažnai tai gamybos ar užterštumo problema.

4. FTF - pagrindinis traukinio dažnis

FTF rodo guolio narvelio (dar vadinamo laikikliu arba separatoriumi) sukimosi greitį. Narvelis laiko riedėjimo elementus tinkamu atstumu aplink guolį ir sukasi veleno greičio dalimi.

Fizinis mechanizmas

Narvelis sukasi greičiu nuo 0 iki veleno greičio - paprastai maždaug 0,35-0,45× veleno greitis. Dėl narvo gedimų atsiranda subsinchroninė vibracija, kuri gali būti nepastovi ir kurią sunku atskirti nuo kitų žemo dažnio šaltinių. Narvelio problemos paprastai kyla dėl netinkamo tepimo, dėl kurio narvelis velkasi į riedėjimo elementus arba lenktynes, todėl susidėvi, deformuojasi arba įtrūksta.

Diagnostinės charakteristikos

  • Tipinis diapazonas: 0,35-0,45× veleno greitis (subsinchroninis)
  • Signalo pobūdis: Dažnai nepastovūs ir nesikartojantys, todėl juos sunkiau aptikti taikant standartinį FFT vidurkinimą.
  • Moduliacija: Gali moduliuoti kitus guolio dažnius - ieškokite FTF šalutinių juostų aplink BPFO arba BPFI
  • Aptikimas: Geriausia aptikti naudojant laiko bangos formos analizę kartu su vokų analize; taip pat gali atsirasti veleno orbitos modeliuose.
  • Rizikos lygis: Narvo gedimai gali būti katastrofiški, nes narvo fragmentai gali užstrigti guolyje ir sukelti staigų užstrigimą.
Įspėjimas apie narvo gedimą

Skirtingai nuo lenktynių defektų, kurie vystosi palaipsniui, narvo gedimai gali greitai išaugti nuo nedidelių iki katastrofiškų. Jei aptinkamas FTF aktyvumas, ypač su nepastoviomis ar plačiajuostėmis charakteristikomis, primygtinai rekomenduojama dažniau atlikti stebėseną. Narvelio fragmentai gali sukelti staigų guolio užstrigimą, dėl kurio gali būti pažeistas velenas, sugadinta įranga ir kilti pavojus saugai.

Paaiškinti formulės kintamieji ir skaičiavimai

Gedimų dažnio formulėse naudojami vidiniai geometriniai guolio parametrai. Šie matmenys apibrėžia santykį tarp veleno sukimosi ir kiekvieno guolio komponento judėjimo:

Kintamas Pavadinimas Aprašymas Vienetai
N Riedėjimo elementų skaičius Bendras rutuliukų arba ritinėlių skaičius guolyje —
n Veleno sukimosi dažnis Vidinės riedėjimo riedėjimo riedmens / veleno sukimosi greitis Hz arba RPM
Bd Rutuliuko / ritinėlio skersmuo Vieno riedėjimo elemento skersmuo mm arba coliai
Dienos metu Skersmuo Apskritimo, einančio per visų riedėjimo elementų centrus, skersmuo mm arba coliai
β Kontaktinis kampas Kampas tarp linijos, jungiančios rutulinių rėmelių sąlyčio taškus, ir guolio radialinės plokštumos. 0° - giliųjų griovelių, 15-40° - kampinio kontakto ir kūginių ritinėlių. laipsniai
Kur rasti guolių geometrijos duomenų

Dauguma vibracinės analizės programinės įrangos apima guolių duomenų bazes su iš anksto apskaičiuotais dešimčių tūkstančių visų pagrindinių gamintojų (SKF, FAG, NSK, NTN, Timken ir kt.) guolių modelių parametrais. Gamintojų kataloguose ir internetinėse priemonėse taip pat galima rasti Bd, Pd, N ir β parametrus bet kokiam guolio žymeniui. Labai senų arba neįprastų guolių parametrus galima apskaičiuoti pagal išmatuotą išorinį skersmenį, vidinę angą ir guolio plotį.

Supaprastintos vertinimo taisyklės

Kai nėra tikslios guolio geometrijos, šios aproksimacijos gana gerai tinka daugumai standartinių giliųjų griovelių rutulinių guolių, kurių kontaktinis kampas ≈ 0°:

  • BPFO ≈ 0,4 × N × veleno sukimosi dažnis - patikimas daugumos guolių patikimumas ±5% ribose
  • BPFI ≈ 0,6 × N × veleno sukimosi dažnis - patikimas ±5% ribose
  • FTF ≈ 0,4 × veleno sukimosi dažnis - patikimas ±10% ribose
  • BSF svyruoja per platus, kad jį būtų galima įvertinti be geometrijos

Šie apytiksliai skaičiavimai naudingi atliekant lauko diagnostiką, kai nėra guolių duomenų bazės, tačiau tikslius skaičiavimus visada reikėtų naudoti oficialiose analizės ataskaitose ir tendencijų programose.

Kaip gedimų dažniai atsiranda virpesių spektruose

Norint tiksliai diagnozuoti guolių defektus, labai svarbu suprasti, kaip jie pasireiškia dažnių srityje. Spektrinis modelis labai keičiasi defekto gyvavimo ciklo eigoje.

Pagrindinė spektrinė išvaizda

Kai guolyje atsiranda lokalizuotas defektas (įtrūkimas, plyšys ar įduba), kiekvienas riedėjimo elemento pervažiavimas per defektą sukelia trumpos trukmės smūgį. Šis smūgis sužadina guolio natūraliuosius rezonanso dažnius (paprastai 1-30 kHz diapazone) ir sukuria moduliuotą aukšto dažnio signalą. Dažnių spektre jis atrodo taip:

  • Pirminė viršūnė: Ryški smailė, kai apskaičiuotas gedimo dažnis
  • Harmonikos: Papildomos viršūnės, kurių dažnis yra 2×, 3×, 4× didesnis už defekto dažnį ir kurių skaičius didėja didėjant defektui.
  • Šoninės juostos: Palydovinės viršūnės, esančios greta gedimo dažnio, išdėstytos moduliuojančio dažnio intervalais.
  • Amplitudės augimas: Laipsniškas gedimo dažnio amplitudės didėjimas didėjant defekto plotui

Šalutinės juostos modeliai - pagrindiniai diagnostiniai požymiai

Šalutinės juostos - tai antrinės viršūnės, atsirandančios aplink pagrindinį gedimo dažnį, išsidėsčiusios moduliavimo mechanizmo nustatytais intervalais. Jos suteikia labai svarbios informacijos, leidžiančios patvirtinti, kuris guolio komponentas yra sugedęs:

  • Vidiniai lenktynių defektai: BPFI viršūnė su šoninėmis juostomis esant ±1×, ±2×, ±3× veleno sūkių dažniui. Taip yra dėl to, kad defektas per kiekvieną veleno apsisukimą vieną kartą pasisuka per apkrovos zoną, taip moduliuodamas smūgio energiją.
  • Išoriniai lenktynių defektai: BPFO viršūnė paprastai be šoninių juostų įprastai įrengtuose guoliuose. Jei aplink BPFO atsiranda šoninės juostos, kai greitis yra 1× didesnis už veleno greitį, tai gali reikšti, kad išorinė riedėjimo riedėjimo riedėjimo juosta gali šiek tiek pasisukti savo korpuse (laisvo prigludimo būklė).
  • Riedėjimo elementų defektai: BSF viršūnės (dažnai 2× BSF) su šalutinėmis juostomis, išsidėsčiusiomis FTF (narvelio dažnis). Narvelis neša defektinį elementą aplink guolį, todėl defekto padėtis apkrovos zonos atžvilgiu keičiasi pagal narvelio sukimosi dažnį.
  • Narvo defektai: FTF viršūnė, dažnai su harmonika, gali pasižymėti nepastoviais amplitudės svyravimais. Narvelio dažnio šalutinės juostos aplink BPFO arba BPFI gali rodyti su narveliu susijusias problemas, turinčias įtakos riedėjimo elementų atstumui.

Defekto progresavimo etapai

Guolių defektai vystosi per atpažįstamus etapus, kurių kiekvienas turi būdingus spektrinius modelius:

1 etapas - po žeme
Mikroįtrūkimai po lenktynių paviršiumi. Aptinkami tik ultragarso diapazone (250 kHz+), naudojant specializuotus metodus, pavyzdžiui, smūginių impulsų metodą arba aukšto dažnio apvalkalo analizę. Standartinė FFT nerodo nieko.
2 etapas - nedidelis defektas
Prasideda paviršiaus dilimas. Gedimo dažniai atsiranda apvalkalo spektre su 1-2 harmoninėmis. Standartinė FFT gali rodyti labai silpnas viršūnes. Gali būti sužadinti natūralūs guolio korpuso rezonansiniai dažniai.
3 etapas - neabejotinas defektas
"Spall" labai išaugo. Standartinėje FFT matomos aiškios gedimo dažnio viršūnės su daugybe harmonikų ir šalutinių juostų šeimų. Pradeda didėti triukšmo lygis. Tai optimalus keitimo langas.
4 etapas - sunkus / gyvenimo pabaigos etapas
Didelė žala. Spektras chaotiškas, su didele plačiajuoste energija, atsitiktiniais maksimumais ir padidėjusiu triukšmo lygiu. Diskrečiųjų gedimų dažniai iš tikrųjų gali sumažėti, nes defekto geometrija tampa atsitiktinė. Reikia nedelsiant pakeisti.

Aptikimo būdai - nuo paprastų iki pažangių

Standartinė FFT analizė

Svetainė Greitoji Furjė transformacija yra pagrindinė vibracijų spektro analizės priemonė. Diagnozuojant guolius, apskaičiuojamas neapdoroto vibracijos signalo FFT ir tikrinama, ar yra viršūnių apskaičiuotais guolio gedimo dažniais.

Standartinė FFT analizė veiksminga vidutinio sunkumo ir sudėtingiems defektams (2-4 etapai), kai gedimo dažnio energija yra pakankamai stipri, kad išsiskirtų virš triukšmo grindų ir kitų vibracijos šaltinių. Tačiau ji turi didelių apribojimų ankstyvajam nustatymui, nes guolių defektų signalai paprastai yra mažos energijos, aukšto dažnio poveikiai, kuriuos gali užgožti stipresnė žemo dažnio vibracija, atsirandanti dėl disbalanso, poslinkio ir kitų šaltinių.

Vokų analizė (demoduliacija) - auksinis standartas

Vokų analizė (dar vadinama aukšto dažnio demoduliacija arba HFD) yra veiksmingiausias ankstyvojo guolių defektų nustatymo metodas. Jis veikia išnaudodamas fizinį guolių smūgių pobūdį:

  • 1 žingsnis - juostinis filtras: Neapdorotas vibracijos signalas filtruojamas, kad būtų atskirtas aukšto dažnio diapazonas (paprastai nuo 500 Hz iki 20 kHz), kuriame guolių smūgiai sužadina konstrukcijos rezonansus. Taip pašalinama dominuojanti žemo dažnio vibracija, atsirandanti dėl disbalanso, nesuderinamumo ir pan.
  • 2 žingsnis - taisymas: Filtruotas signalas ištiesinamas (absoliutinė vertė) arba perduodamas per Hilberto transformaciją, kad būtų išgautas amplitudės apvalkalas.
  • 3 veiksmas - vokų FFT: Iš gaubtinio signalo FFT nustatomas smūgių pasikartojimo dažnis, kuris tiesiogiai atitinka guolio gedimo dažnius.

Atliekant apvalkalo analizę guolių gedimus galima nustatyti 6-12 mėnesių anksčiau nei taikant standartinius FFT metodus, todėl šis metodas yra tinkamiausias prognozuojamos techninės priežiūros programoms. Daugumoje šiuolaikinių vibracijos analizatorių ši funkcija yra standartinė.

Laiko srities metodai

  • Smūgio impulso metodas (SPM): Matuoja mechaninių smūginių bangų, atsirandančių riedėjimo guoliams smūgiuojant metalas į metalą, intensyvumą. Naudojamas rezonansinis keitiklis (paprastai 32 kHz), kad būtų galima aptikti trumpos trukmės didelės energijos smūgius, atsirandančius dėl paviršiaus defektų. Nurodo dBsv (decibelų smūgio vertę) su normalizuotomis dBn ir dBc vertėmis, lyginant su naujų ir pažeistų guolių ribinėmis vertėmis.
  • Kranto koeficientas: Didžiausios vibracijos amplitudės ir vidutinės kvadratinės vertės amplitudės santykis. Sveiko guolio didžiausiasis koeficientas yra apie 3; kai dėl paviršiaus defektų prasideda smūgiai, didžiausios vertės didėja, o vidutinės kvadratinės vertės išlieka santykinai pastovios, todėl didžiausiasis koeficientas padidėja iki 5-7 ar daugiau. Pastaba: vėlyvosios gedimo stadijos atveju padidėja ir maksimalioji, ir vidutinė kvadratinė vertė, o kresto koeficientas gali sumažėti iki normos - tai potencialūs spąstai neapdairiems analitikams.
  • Kurtozė: Statistinis vibracijos signalo pasiskirstymo "smailumo" matas. Normalaus (Gauso) signalo kurtozė = 3. Ankstyvieji guolių defektai sukelia staigius smūgius, dėl kurių kurtozė padidėja iki 4-8 ar daugiau, todėl tai yra jautrus ankstyvasis indikatorius. Kaip ir keteros koeficientas, kurtozė gali sumažėti vėlyvuoju gedimo etapu, nes signalas tampa plačiajuostis.

Išplėstiniai metodai

  • Spektrinė kurtozė: Kurtozės verčių žemėlapiai dažnių juostose leidžia nustatyti optimalią demoduliavimo juostą apvalkalo analizei, taip pakeičiant spėliojimus renkantis filtrą.
  • Minimalios entropijos dekonvoliucija (MED): Signalų apdorojimo metodas, kuriuo padidinamas vibracijos duomenų impulsyvumas ir pagerinamas periodinių poveikių, atsirandančių dėl guolių gedimų, aptikimas triukšminguose signaluose.
  • Ciklostacinė analizė: Išnaudojamos guolių gedimų signalų antrosios eilės ciklostacinės savybės (periodinė atsitiktinio triukšmo moduliacija), todėl galima geriau aptikti labai ankstyvas defektų stadijas.
  • Bangelių analizė: Laiko ir dažnio išskaidymas, kuriuo galima vienu metu išskirti pereinamojo pobūdžio poveikį guoliams ir laike, ir dažnyje, naudingas tais atvejais, kai įprastiniai metodai neduoda rezultatų.

Praktinis taikymas - žingsnis po žingsnio diagnostikos procedūra

Nustatyti guolį

Nustatykite guolio modelio numerį ir tikslią vietą. Patikrinkite įrangos brėžinius, guolio korpuso žymėjimus arba techninės priežiūros įrašus. Modelio numeris yra labai svarbus norint apskaičiuoti teisingą gedimų dažnį.

Apskaičiuoti gedimų dažnius

Naudokite guolio geometrijos parametrus (N, Bd, Pd, β) ir esamą veleno sukimosi dažnį, kad apskaičiuotumėte BPFO, BPFI, BSF ir FTF. Naudokite pirmiau pateiktą skaičiuoklę, guolių duomenų bazės programinę įrangą arba tiesiogiai formules. Pastaba: veleno greitis gali skirtis - jei įmanoma, išmatuokite faktinį sūkių skaičių per minutę.

Vibracijos duomenų rinkimas

Sumontuokite akselerometras ant guolio korpuso kuo arčiau apkrovos zonos. Išmatuokite pagreitį visomis trimis ašimis. Naudokite mėginių ėmimo dažnį, kuris yra bent 10 kartų didesnis už didžiausią dominantį dažnį (atliekant vokų analizę, mėginius imkite 40-100 kHz dažniu). Įsitikinkite, kad mašina veikia įprasta darbine apkrova ir greičiu.

Analizuoti spektrą

Išnagrinėkite standartinį FFT spektrą ir apvalkalo spektrą, ar jame nėra viršūnių apskaičiuotais gedimo dažniais. Ieškokite BPFO, BPFI, BSF ir FTF bei jų harmonikų. Naudodami žymeklio rodmenis patikrinkite, ar dažniai sutampa su apskaičiuotomis vertėmis ±2% ribose (leiskite atsižvelgti į nedidelius greičio svyravimus).

Diagnozės patvirtinimas šalutinėmis juostomis

Patikrinkite, ar šoninės juostos modeliai atitinka nustatytą defekto tipą. BPFI turėtų rodyti 1× šonines juostas; BSF turėtų rodyti FTF šonines juostas. Tinkamų šoninių juostų buvimas patvirtina diagnozę ir atskiria guolio dažnius nuo kitų sutampančių viršūnių.

Įvertinti sunkumą

Įvertinkite defekto stadiją pagal amplitudę, harmonikų skaičių, šoninių juostų išsivystymą, triukšmo dugno padidėjimą ir palyginimą su baziniais/istoriniais duomenimis. Klasifikuokite kaip 1-4 stadiją, naudodami pirmiau pateiktą sunkumo nustatymo vadovą.

Techninės priežiūros veiksmų planas

Remdamiesi sunkumo įvertinimu ir įrangos kritiškumu, suplanuokite guolių keitimą per artimiausią galimą techninės priežiūros langą. 1-2 etapai leidžia vykdyti ilgalaikę stebėseną; 3 etapas reikalauja artimiausio laikotarpio planavimo; 4 etapas reikalauja neatidėliotino dėmesio. Dokumentuokite išvadas, kad būtų galima nustatyti tendencijas.

Praktinis pavyzdys - išsami diagnozė

Atvejis: 22 kW elektros variklis - SKF 6308 guolis pavaros gale

Mašina: 22 kW, 4 polių, 50 Hz galios asinchroninis variklis, varantis išcentrinį siurblį. Darbinis greitis: 1470 aps/min (24,5 Hz). Pavaros galinis guolis: SKF 6308 giliojo riedėjimo rutulinis guolis.

Guolio duomenys: N = 8 rutuliukai, Bd = 15,875 mm, Pd = 58,5 mm, β = 0°. Bd/Pd santykis = 0,2714.

Apskaičiuoti dažniai:

  • BPFO = (8 × 24,5 / 2) × (1 + 0,2714) = 98,0 × 1,2714 = 124,6 Hz
  • BPFI = (8 × 24,5 / 2) × (1 - 0,2714) = 98,0 × 0,7286 = 71,4 Hz - Palaukite, tai neatrodo teisinga. Perskaičiuokime tinkamai:

Pastaba: BPFI naudojama (1 - Bd/Pd), o BPFO - (1 + Bd/Pd). BPFI visada turėtų būti didesnis už BPFO. Žvelgiant į standartines formules, kanoninėse formulėse, kai išorinė riedėjimo rasa yra fiksuota:

  • BPFO = (N/2) × n × (1 - Bd/Pd × cos β) = 4 × 24,5 × (1 - 0,2714) = 98,0 × 0,7286 = 71,4 Hz
  • BPFI = (N/2) × n × (1 + Bd/Pd × cos β) = 4 × 24,5 × (1 + 0,2714) = 98,0 × 1,2714 = 124,6 Hz
  • BSF = (Pd/(2×Bd)) × n × [1 - (Bd/Pd)² × cos² β] = (58,5/31,75) × 24,5 × [1 - 0,0737] = 1,8425 × 24,5 × 0,9263 = 41,8 Hz
  • FTF = (n/2) × (1 - Bd/Pd × cos β) = 12,25 × 0,7286 = 8,9 Hz

Matavimų rezultatai (apvalkalo spektras): Ryški 124,3 Hz smailė (atitinka BPFI 0,2% ribose) su 248,7 Hz ir 373,1 Hz harmonikomis. Šalutinės juostos viršūnės 99,8 Hz ir 148,8 Hz (±24,5 Hz = ±1× veleno greitis aplink BPFI).

Diagnozė: Patvirtintas vidinės lenktynės defektas - BPFI esminis su 1× šoninėmis juostomis yra klasikinis parašas. 2 harmonikų buvimas, bet aiški šoninių juostų struktūra rodo 2-3 etapo defekto progresavimą.

Rekomenduojami veiksmai: Per 2-4 savaites suplanuokite guolių keitimą. Toliau stebėkite kas savaitę, kol bus pakeistas. Patikrinkite, ar nuimto guolio priežastis yra pagrindinė (neteisingas paslankumas? netinkamas montavimas? tepimas?). Iš naujo montuodami patikrinkite, ar guolis suderintas ir tinka.

Nuspėjamosios priežiūros svarba

Guolių gedimų dažnumas yra veiksmingų rotacinės įrangos prognozuojamos techninės priežiūros programų pagrindas. Jų poveikis techninės priežiūros strategijai yra didelis:

  • Ankstyvas įspėjimas - nuo 6 iki 24 mėnesių: Atliekant apvalkalo analizę galima aptikti guolių defektus ankstyviausioje paviršiaus nuovargio stadijoje, apie juos įspėjant prieš kelis mėnesius ar net metus. Tai visiškai pašalina netikėtus gedimus ir leidžia strategiškai vykdyti pirkimus, parinkti darbuotojus ir planuoti techninės priežiūros veiklą.
  • Konkretaus komponento diagnozė: Skirtingai nuo bendros vibracijos lygio stebėsenos, kuri gali pasakyti tik "kažkas negerai", gedimų dažnio analizė tiksliai nustato, kuris guolio komponentas yra pažeistas - išorinė riedėjimo riedėjimo juosta, vidinė riedėjimo riedėjimo riedėjimo riedėjimo riedėjimo riedėjimo riedėjimo riedulys, riedėjimo elementas ar narvelis. Šis konkretumas leidžia tiksliai nustatyti remonto apimtį ir užsakyti detales.
  • Tendencijų stebėjimas ir likusio tarnavimo laiko prognozavimas: Stebėdami gedimų dažnio amplitudes laikui bėgant, analitikai gali nustatyti gedimo tempus ir numatyti, kada pasibaigs guolio eksploatavimo laikas. Ši tendencijų galimybė leidžia laiku pakeisti guolį - ne per anksti (prarandant likusį guolio tarnavimo laiką) ir ne per vėlai (rizikuojant sugesti).
  • Pagrindinės priežasties analizė: Guolių defektų modelis mašinų parke atskleidžia sistemines problemas. Dažni išorinių riedėjimo riedmenų defektai gali rodyti užterštumą; vidinių riedėjimo riedmenų defektai gali rodyti velenų poslinkių neatitikimus; riedėjimo elementų defektai gali rodyti blogą tiekėjo partiją.
  • Antrinės žalos prevencija: Sugedęs guolis gali sugadinti veleno šerdelę, pažeisti korpuso angą, pažeisti sandarinimo paviršių, užteršti tepimo sistemas ir net sukelti gaisrą ar sprogimą pavojingoje aplinkoje. Ankstyvas aptikimas ir planingas pakeitimas padeda išvengti visų antrinių pažeidimų.
  • Dokumentais patvirtintas išlaidų taupymas: Tyrimai nuolat rodo, kad vibracijos analize pagrįsta prognozuojamoji techninė priežiūra, palyginti su reaktyviąja technine priežiūra (technine priežiūra iki gedimo), duoda 10:1 arba didesnį sąnaudų ir naudos santykį. Svarbios įrangos atveju sutaupymai dar didesni, jei įskaičiuojami gamybos nuostoliai dėl neplanuotų prastovų.
Geriausia pramonės praktika

Geriausios techninės priežiūros programos derina įprastinį vibracijos duomenų rinkimą (kas mėnesį arba kas ketvirtį daugumai įrenginių) su automatinėmis signalizacijos sistemomis, kurios nuolat stebi svarbiausias mašinas. Guolių gedimų dažnis turėtų būti konfigūruojamas kaip pavojaus parametrai internetinėse stebėjimo sistemose, o pavojaus slenksčiai nustatomi pagal istorines bazines vertes. Šis dviejų lygių metodas padeda užfiksuoti ir laipsnišką gedimą, ir staiga atsiradusius defektus.

Guolių gedimų dažniai yra viena iš galingiausių ir labiausiai pasiteisinusių vibracijos analizės diagnostikos priemonių. Jų matematinis nuspėjamumas kartu su modernia apvalkalo analize ir automatinio stebėjimo technologija leidžia patikimai anksti nustatyti guolių defektus. Įsisavinti šias sąvokas būtina visiems, kurie užsiima būklės stebėsena, patikimumo inžinerija ar prognozuojamąja besisukančių įrenginių technine priežiūra.

← Grįžti į žodyno rodyklę