Gultņu defektu diagnostika
Gultņu defekti ir mikroskopiski vai makroskopiski bojājumi - plaisas, atslāņojumi vai bedrītes - uz ritošo elementu gultņa darba virsmām. Tā kā rites gultņi ir būtiski lielākajai daļai rotējošo iekārtu un bieži bojājas, šo defektu agrīna atklāšana ir viens no vērtīgākajiem uzdevumiem. vibrācijas analīze. Defekts rada atkārtotu, periodisku triecienu katru reizi, kad rites elements pār to pārbrauc, un tieši šī periodiskuma dēļ defekts ir redzams. spektrs ilgi pirms gultnis pārkarst vai kļūst dzirdams.
1. Gultņu defektu raksturs
Tipisks ritošo elementu gultnis sastāv no četrām daļām: ārējās rites, iekšējās rites, lodīšu vai rullīšu komplekta un būrīša, kas nodrošina vienmērīgu elementu izvietojumu. Defekts ir defekts jebkurā no šīm virsmām. Rites elementam šķērsojot to, kontakta rezultātā rodas neliels, ass, augstas frekvences trieciens - “klikšķis”. Viens klikšķis ir ar ļoti mazu enerģiju, bet triecieni atkārtojas katrā piegājienā, veidojot izteikti periodisku signālu. Vibrāciju analīze ir ārkārtīgi laba šāda veida atkārtotu triecienu noteikšanā, tāpēc bojājošos gultņus var konstatēt vairākus mēnešus iepriekš, nevis to bojāšanās brīdī.
2. Četras pamata kļūmju frekvences
Gultņu diagnostikas stūrakmens ir tas, ka konkrētai gultņa ģeometrijai un vārpstas ātrumam triecieni notiek ar ļoti specifisku, paredzamu ātrumu. Šie gultņu defektu frekvences ir:
- BPFO (Bumbiņas padeves biežums, ārējais skrējiens): ātrums, ar kādu rites elementi šķērso vienu punktu uz nekustīgā ārējā gredzena. Tas ir visbiežāk novērotais gultņu defektu biežums.
- BPFI (Bumbiņas caurlaides biežums, iekšējā rase): ātrums, ar kādu rites elementi šķērso punktu uz iekšējā gredzena. Tā kā iekšējais gredzens griežas kopā ar vārpstu, BPFI ir lielāks nekā BPFO.
- BSF (Bumbiņas griešanās frekvence): frekvence, ar kādu rites elements griežas ap savu asi. BSF defekts bieži vien uzrāda enerģiju ar divreiz lielāku frekvenci, jo defekts katrā elementa apgriešanās reizē skar abas rites.
- FTF (vilciena pamatfrekvence): būra rotācijas frekvenci jeb “vilcienu”. Tā ir ļoti zema frekvence, parasti mazāka par 0,5X. darba ātrums.
Šie rādītāji ir atkarīgi no gultņa ģeometrijas - soļa diametra, ritošā elementa diametra, kontakta leņķa un elementu skaita -, kā arī no vārpstas ātruma. Vibrāciju programmatūrā parasti ir liela gultņu datu bāze, un tās aprēķina automātiski, un tās var aprēķināt tieši ar gultņu defektu biežuma kalkulators ja ir zināms gultņa detaļas numurs vai izmēri.
3. Kā gultņu defekti parādās spektrā
Defekts, kas attīstās, atstāj raksturīgu rakstu. FFT spektrs:
- Augstfrekvences maksimumi: pati defekta frekvence (piemēram, BPFO) parādās kā maksimums krietni augstāk frekvenču diapazonā, tālu no zemās rotācijas pīķiem.
- Harmonikas: triecienu asais, impulsīvais raksturs parasti rada vairākas harmonikas - precīzus defekta frekvences reizinājumus, un to gara virkne norāda uz labi attīstītu defektu.
- Sānu joslas: tas ir izšķirošais diagnostiskais rādītājs. Bojājuma frekvences maksimumu parasti pavada sānu joslas, kas izvietotas ar 1X darba ātruma soli. BPFO maksimums ar 1X sānu joslām ir klasiska ārējā gredzena pazīme, savukārt iekšējā gredzena defektam (BPFI) gandrīz vienmēr ir 1X sānu joslas, jo rotējošais bojājums reizi apgriezienā ieiet gultņa slodzes zonā un iziet no tās, modulējot trieciena stiprumu.
Agrīnajās stadijās šie maksimumi ir mazi un viegli iespiežas spektra trokšņu apakšā, tāpēc parasti tiek izmantota specializēta noteikšanas metode.
4. Aplokšņu analīze agrīnai atklāšanai
Aploksnes analīze, ko dēvē arī par demodulāciju, ir visefektīvākā metode gultņu defektu atklāšanai agrīnā stadijā. Tā ir signālapstrādes metode, kas ar joslas filtru atdala zemas frekvences, augstas enerģijas vibrācijas no tādiem avotiem kā, piem., nelīdzsvarotība un vārpstu nesakritība, pēc tam uzmanība tiek pievērsta tikai augstfrekvences un zemas enerģijas triecieniem, ko rada defekts. Atkārtotie triecieni ir konstrukcijas dabisko frekvenču zvana signāls, un aploksnes apstrāde iegūst šī zvana signāla atkārtošanās biežumu.
Rezultātā aploksnes spektrs ir ārkārtīgi “tīrs”, skaidri parādot gultņu bojājumu frekvences un to harmonikas uz zema fona. Tas ļauj konstatēt defektu vairākus mēnešus - dažkārt pat gadus - pirms tam, kad gultnis citādi sabojātos, nodrošinot laiku, kas ļauj veikt plānveida nomaiņu, nevis avārijas avāriju.
5. Diagnozes apstiprināšana lauka apstākļos
Droša gultņa defekta diagnoze balstās uz izmērīto maksimumu atbilstību aprēķinātajām bojājumu frekvencēm un paredzamā sānu joslu raksta apstiprināšanu, ko ideālā gadījumā papildina aploksnes spektrs un skaidra augšupejoša tendence secīgos mērījumos. Pārnēsājams divkanālu instruments, piem., Balanset-1A ļauj inženierim uzņemt spektru uz iekārtas tās paša gultņos darba ātrumā, lai uz vietas pārbaudītu, vai aizdomas par gultņa defektu atbilst prognozētajām frekvencēm. Ir vērts arī izslēgt līdzīgus cēloņus: strukturālo rezonansi vaļīgums un ritošo elementu defekti var palielināt platjoslas enerģiju, taču tikai īsts gultņa defekts sakrīt ar BPFO, BPFI, BSF vai FTF saimēm.
