Kas ir gultņu defektu frekvences?

Gultņa defektu frekvences ir raksturīgās vibrācijas frekvences, kas rodas, ja ritošā elementa gultnim ir lokalizēts defekts vienā no tā sastāvdaļām (ārējā gredzenā, iekšējā gredzenā, ritošajos elementos vai būrī). Katra sastāvdaļa rada unikālu frekvenci, kuras pamatā ir gultņa ģeometrija un vārpstas ātrums.

Kā ārējā gredzena bojājums var parādīties spektrā?

Ārējā gultņa gredzena defekts var radīt komponentes tuvu BPFO un tā harmonikām. Var rasties arī FTF vai citas sānjoslas, jo slodze, slīde, pārneses ceļš un modulācija ietekmē spektru. Frekvenču sakritība vien nepierāda defektu; apstipriniet ar aploksnes analīzi, tendencēm un pārbaudes kontekstu.

Kāda ir atšķirība starp iekšējā un ārējā gredzena pazīmēm?

Ārējā gredzena defekti tiek pētīti ap BPFO; iekšējā gredzena defekti — ap BPFI. Vārpstas ātruma modulācija ir izplatīta ap BPFI, savukārt pie BPFO var parādīties arī FTF vai citas sānjoslas. Interpretējiet modeli kopā ar slodzi, mērījuma vietu un aploksnes spektru.

Kāpēc harmonikas ir svarīgas gultņu analīzē?

Harmonikas un sānjoslas var stiprināt gultņa defekta hipotēzi, taču to skaits nav universāla smaguma skala vai atlikušā kalpošanas laika aprēķins. Novērtējiet amplitūdas tendences, aploksnes spektrus, trokšņu līmeni, darba apstākļus un apstiprinošus mērījumus.

Kur var atrast gultņa ģeometrijas datus?

Gultņu ģeometrijas datus (ritošo elementu skaitu, lodītes diametru, soļa diametru, saskares leņķi) var atrast ražotāju katalogos, piemēram, SKF, FAG/Schaeffler, NSK, Timken, NTN un citos. Daudzi ražotāji nodrošina arī tiešsaistes rīkus un datubāzes. Dažām vibrācijas analīzes programmatūrām ir iebūvētas gultņu datubāzes.

Bezmaksas inženierijas rīks #035

Gultņu defektu biežuma kalkulators

Aprēķiniet BPFO, BPFI, BSF un FTF no gultņa ģeometrijas un vārpstas ātruma. Ietver 2× un 3× harmonikas vibrāciju diagnostikai.

BPFO BPFI BSF FTF

Rezultāti

BPFO — ārējā gredzena skrejceļa defekta frekvence

—

BPFI — iekšējā gredzena skrejceļa defekta frekvence

—

BSF — bumbas griešanās frekvence

—

FTF — Būra (vilciena) frekvence

—

Vārpstas frekvence

—

Harmoniku tabula

Biežums	1× (Hz)	1× (Pasūtījums)	2 × (Hz)	2× (Pasūtījums)	3 × (Hz)	3× (Pasūtījums)

Gultņu defektu frekvences

Kad ritošā elementa gultnim rodas lokalizēts defekts, atkārtots trieciens rada raksturīgās frekvences, kas ir atkarīgas no gultņa ģeometrijas un vārpstas ātruma. Četras pamata defektu frekvences ir:

Separatora frekvence (FTF)

Separatora rotācijas frekvence. Paaugstināts FTF norāda uz separatora nodilumu vai bojājumu.

Lodīšu pāriešanas frekvence — ārējais gredzens (BPFO)

Frekvence, ar kādu rites elementi šķērso punktu uz ārējā gredzena. Maksimumi BPFO tuvumā var apstiprināt ārējā gredzena defekta diagnozi, taču to parādīšanās un amplitūda ir atkarīga no slodzes zonas, pārvades ceļa, slīdes un mērījuma vietas.

Lodīšu pāriešanas frekvence — iekšējais gredzens (BPFI)

Frekvence, ar kādu ritošie elementi šķērso vienu punktu uz iekšējā gredzena skrejceļa. Iekšējā gredzena defektiem pie BPFI parasti redzamas sānu joslas ap vārpstas frekvenci.

Bumbas griešanās frekvence (BSF)

Ritošā elementa rotācijas frekvence ap savu asi. Ritošā elementa defekti bieži parādās pie 2× BSF, jo defekts vienā apgriezienā saskaras ar abiem gredzeniem.

Piezīme: Šajās kinemātiskajās formulās pieņemta tīra ripošana bez slīdes. Faktiskās frekvences var mainīties slodzes, gultņa iekšējās spraugas, eļļošanas, griešanās ātruma un slīdes dēļ; izmantojiet aprēķinātās vērtības kā meklēšanas marķierus, nevis kā precīzu defekta pierādījumu.

Praktisks piemērs

Aprēķina piemērs — norādītā ģeometrija, 1500 RPM

Ņemot vērā: Z = 9, B_d = 7,94 mm, P_d = 38,5 mm, α = 0°, RPM = 1500

Vārpstas frekvence = 1500/60 = 25 Hz

B_d/P_d = 0,2062, cos(0°) = 1

FTF = 25/2 × (1 − 0,2062) = 9,92 Hz

BPFO = 9/2 × 25 × (1 − 0.2062) = 89.30 Hz

BPFI = 9/2 × 25 × (1 + 0.2062) = 135.70 Hz

BSF = (38,5/(2 × 7,94)) × 25 × (1 − 0,2062²) = 58.03 Hz

⚠️ Piezīme: Konkrētajam gultņa variantam izmantojiet gultņu ražotāja norādīto iekšējo ģeometriju un kontakta leņķi. Neizdariet secinājumus par kontakta leņķi vai rites elementu izmēriem, vadoties vienīgi pēc apzīmējuma.

Gultņu defektu frekvences ir raksturīgas vibrācijas frekvences, kas rodas, ja rites gultnim ir lokāls bojājums. Katra gultņa sastāvdaļa — ārējais gredzens, iekšējais gredzens, rites elementi un separators — rada unikālu frekvenču rakstu atkarībā no gultņa ģeometrijas un vārpstas ātruma.

Četras galvenās frekvences ir: BPFO (rites elementu pārejas frekvence pa ārējo gredzenu), BPFI (pārejas frekvence pa iekšējo gredzenu), BSF (rites elementa griešanās frekvence) un FTF (separatora pamatfrekvence).

Ārējā gredzena defekts var radīt komponentes BPFO un tās harmoniku tuvumā. Slodzes, izslīdēšanas un modulācijas dēļ var parādīties arī FTF vai citas sānu joslas.

Frekvences sakritība vien nav pierādījums. Apstipriniet to ar apliecošās (envelope) analīzi, tendencēm, darba režīmu un apskates datiem.

Ārējā gredzena defektus pēta ap BPFO; iekšējā gredzena defektus — ap BPFI. Vārpstas rotācijas modulācija ir raksturīga ap BPFI, savukārt pie BPFO var parādīties FTF sānu joslas.

Interpretējiet abus rakstus kopā ar slodzi, mērījuma vietu, apliecošās spektru un tendencēm.

Harmonikas un sānu joslas var stiprināt gultņa bojājuma hipotēzi, taču to skaits nav universāla bojājuma smaguma skala vai atlikušā resursa aprēķins.

Novērtējiet amplitūdas un tendences kopā ar apliecošās spektriem, trokšņa fonu, darba apstākļiem un papildu mērījumiem.

Izmantojiet gultņa ražotāja sniegto ģeometriju vai pārbaudītu gultņu datubāzi precīzam apzīmējumam un iekšējās konstrukcijas sufiksam.

Urbuma un ārējais diametrs vieni paši viennozīmīgi nenosaka rites elementa diametru, dalījuma diametru vai kontakta leņķi. Ja precīza ģeometrija nav pieejama, norādiet aprēķinātās frekvences kā novērtējumu un salīdziniet ar izmērītajiem spektriem; neuzdodiet aptuvenu ģeometriju par ražotāja datiem.

Šajā lapā aprakstītās procedūras izstrādāja un lauka apstākļos pārbaudīja Vibromera komanda, izmantojot Balanset-1A — pārnēsājamu divkanālu balansētāju un vibrāciju analizatoru rotoru balansēšanai uz vietas.