Gultņu defektu diagnostika
Gultņu defekti ir mikroskopiski vai makroskopiski trūkumi - plaisas, plaisas vai bedrītes - uz ritošā elementa gultņa darba virsmām. Tā kā rites gultņi ir svarīgākie rotējošo mašīnu elementi un bieža bojājumu vieta, 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 nekustīgās ārējās rites. Tas ir visbiežāk novērotais gultņu defektu biežums.
- BPFI (Bumbiņas caurlaides biežums, iekšējā rase): ātrums, ar kādu elementi šķērso kādu punktu uz iekšējās rites. Tā kā iekšējā riteņu riteņa rotē 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 diagnostikas marķieris. Bojājuma frekvences maksimumu parasti pavada sānu joslas, kas izvietotas 1X ātruma intervālā. BPFO maksimums ar 1X sānu joslām ir klasisks ārējās rases raksturlielums, savukārt iekšējās rases defektam (BPFI) gandrīz vienmēr ir 1X sānu joslas, jo rotējošais defekts pārvietojas gultņa slodzes zonā un izbrauc no tās reizi apgriezienā, 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 signālu apstrādes metode, kas frekvenču joslas filtrē zemas frekvences, augstas enerģijas vibrācijas no tādiem avotiem kā, piem. nelīdzsvarotība un neatbilstība, 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 noteikšana balstās uz izmērīto maksimumu atbilstību aprēķinātajām defektu frekvencēm un paredzamā sānu joslas modeļa apstiprināšanu, ko ideālā gadījumā apstiprina aploksnes spektrs un skaidra augšupejoša tendence secīgu mērījumu laikā. Pārnēsājams divkanālu instruments, piem. Balanset-1A ļauj inženierim uzņemt spektru mašīnas gultņos ar darba ātrumu, lai uz vietas varētu pārbaudīt, vai iespējamais gultņa defekts atbilst prognozētajām frekvencēm. Ir vērts arī izslēgt līdzīgus: strukturālos elementus. vaļīgums gan ritošā elementa defekts, gan ritošā elementa defekts var palielināt platjoslas enerģiju, bet tikai īsts gultņa defekts atbilst BPFO, BPFI, BSF vai FTF saimēm.
