Кои се фреквенциите на дефекти на лежишта?

Фреквенциите на дефекти на лежишта се карактеристични вибрациски фреквенции што се создаваат кога тркалачко лежиште има локализиран дефект на некоја од своите компоненти (надворешна патека, внатрешна патека, тркалачки тела или кафез). Секоја компонента создава единствена фреквенција врз основа на геометријата на лежиштето и брзината на вратилото.

Како дефект на надворешниот прстен на лежиштето може да се појави во спектарот?

Дефект на надворешниот прстен може да произведе компоненти во близина на BPFO и неговите хармоници. Можат да се појават и FTF или други странични ленти, бидејќи оптоварувањето, лизгањето, патеката на пренос и модулацијата влијаат на спектарот. Само совпаѓањето на фреквенцијата не докажува постоење дефект; потврдете со анализа на обвивка, трендови и контекст на инспекција.

Која е разликата помеѓу индикаторите за внатрешниот и надворешниот прстен?

Дефектите на надворешниот прстен се испитуваат околу BPFO; дефектите на внатрешниот прстен околу BPFI. Модулацијата со брзината на вратилото е честа околу BPFI, додека BPFO исто така може да покаже FTF или други странични ленти. Толкувајте ја шемата заедно со оптоварувањето, позицијата на мерење и спектарот на обвивка.

Зошто хармониците се важни во анализата на лежишта?

Хармониците и страничните ленти можат да ја зајакнат хипотезата за дефект на лежиштето, но нивниот број не претставува универзална скала за сериозност или пресметка на преостанат век на траење. Оценете ги трендовите на амплитудата, спектрите на обвивка, основното ниво на шум, работната состојба и потврдните мерења.

Каде можам да најдам податоци за геометријата на лежиштето?

Податоците за геометријата на лежиштето (број на тркалачки тела, дијаметар на топчето, среден дијаметар, агол на контакт) може да се најдат во каталозите на производителите како SKF, FAG/Schaeffler, NSK, Timken, NTN и други. Многу производители обезбедуваат и онлајн алатки и бази на податоци. Некои софтвери за анализа на вибрации вклучуваат вградени бази на податоци за лежишта.

Бесплатна инженерска алатка #035

Калкулатор за фреквенција на дефекти на лежиштето

Пресметајте BPFO, BPFI, BSF и FTF од геометријата на лежиштето и брзината на вратилото. Вклучува 2× и 3× хармоници за вибрациска дијагностика.

BPFO BPFI BSF FTF

Резултати

BPFO — Фреквенција на дефект на надворешната патека

—

BPFI — Фреквенција на дефект на внатрешната патека

—

BSF — Фреквенција на ротација на топчето

—

FTF — Фреквенција на кафезот (сепараторот)

—

Фреквенција на вратилото

—

Табела на хармоници

Фреквенција	1× (Hz)	1× (ред)	2× (Hz)	2× (ред)	3× (Hz)	3× (ред)

Фреквенции на дефекти на лежиштето

Кога кај лежиште со тркалачки елементи ќе се развие локализиран дефект, повторливиот удар генерира карактеристични фреквенции кои зависат од геометријата на лежиштето и брзината на вратилото. Четирите основни фреквенции на дефекти се:

Основна фреквенција на кафезот (FTF)

Ротациона фреквенција на кафезот. Зголемен FTF укажува на абење или оштетување на кафезот.

Фреквенција на минување на топчињата — надворешна патека (BPFO)

Стапката со која тркалачките тела минуваат низ дадена точка на надворешната патека. Врвовите во близина на BPFO можат да поддржат дијагноза на дефект на надворешната патека, но појавата и амплитудата зависат од зоната на оптоварување, преносниот пат, лизгањето и мерната позиција.

Фреквенција на минување на топчињата — внатрешна патека (BPFI)

Брзината со која тркалачките елементи минуваат низ дадена точка на внатрешната патека. Дефектите на внатрешната патека вообичаено покажуваат странични ленти на фреквенцијата на вратилото околу BPFI.

Фреквенција на ротација на топчето (BSF)

Ротационата фреквенција на тркалачкиот елемент околу сопствената оска. Дефектите на тркалачките елементи често се појавуваат на 2× BSF бидејќи дефектот контактира со двете патеки во еден вртеж.

Забелешка: Овие кинематски формули претпоставуваат чисто тркалање без лизгање. Вистинските фреквенции можат да се поместат во зависност од оптоварувањето, зазорот, подмачкувањето, брзината и лизгањето; користете ги пресметаните вредности како маркери за пребарување, а не како точен доказ за дефект.

Практичен пример

Решен пример — наведена геометрија, 1500 RPM

Дадено: Z = 9, B_d = 7.94 mm, P_d = 38.5 mm, α = 0°, RPM = 1500

Фреквенција на вратилото = 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

⚠️ Забелешка: Користете ја внатрешната геометрија и контактниот агол од производителот на лежиштето за точната варијанта на лежиштето. Не заклучувајте го контактниот агол или димензиите на тркалачките тела само од ознаката.

Честотите на дефекти на лагерите са характерни вибрационни честоти, генерирани при локален дефект в търкалящ лагер. Всеки елемент на лагера — външен пръстен, вътрешен пръстен, търкалящи тела и сепаратор — създава уникален честотен модел според геометрията на лагера и оборотите на вала.

Четирите основни честоти са: BPFO (честота на преминаване на търкалящите тела по външния пръстен), BPFI (честота на преминаване по вътрешния пръстен), BSF (честота на въртене на търкалящото тяло) и FTF (основна честота на сепаратора).

Дефект във външния пръстен може да породи съставки около BPFO и нейните хармоници. Странични ленти с честота FTF или други също могат да присъстват, тъй като натоварването, приплъзването и модулацията влияят на отговора.

Само съвпадението на честотата не е доказателство. Потвърдете чрез анализ на обвивката, трендове, работен режим и контекст от инспекцията.

Дефектите на външния пръстен се търсят около BPFO; дефектите на вътрешния пръстен — около BPFI. Модулацията с честотата на вала е типична около BPFI, докато при BPFO могат да се наблюдават и странични ленти FTF.

Интерпретирайте и двата модела заедно с натоварването, точката на измерване, спектъра на обвивката и трендовете.

Хармониците и страничните ленти могат да подкрепят хипотезата за лагерен дефект, но техният брой не е универсална скала за тежестта на повредата или изчисление за остатъчен ресурс.

Оценявайте амплитудите и трендовете заедно със спектрите на обвивката, нивото на шума, работния режим и потвърждаващите измервания.

Използвайте геометрични данни от производителя на лагера или проверена база данни за точното означение и суфикса за вътрешна конструкция.

Отворът и външният диаметър не определят еднозначно диаметъра на търкалящите тела, делителния диаметър или контактния ъгъл. Ако точната геометрия не е налична, посочете изчислените честоти като приблизителна оценка и ги проверете спрямо измерените спектри; не представяйте изведена геометрия като данни на производителя.

Постапките опишани на оваа страница беа развиени и теренски тестирани од тимот на Vibromera користејќи го Balanset-1A, преносен двоканален балансер и анализатор на вибрации за балансирање ротори на самото место.